Антенна Харченко: расчет и изготовление. Выбор и подключение антенны для интернета на дачу Самодельная внутренняя антенна 3g модема в ноутбук

3G модем является хорошим решением для доступа в интернет за пределами города, где нет локальных высокоскоростных сетей или Wi-Fi. Но иногда место расположения настолько удалено от сотовых вышек, что у модема не получается поймать сигнал. В таком случае потребуется установка и настройка дополнительной антенны.

В продаже имеются следующие виды:

1. Комнатные. Не очень хорошо улучшают сигнал, но не требуют сложного монтажа.
2. Наружные. Устанавливаются на крыше или фасаде здания. Подразделяются:

• на направленные, ориентируются в определённую сторону;
• направленные панельные, направляются в одну сторону, имеют плоский вид панели;
• всенаправленные, которые не нужно ориентировать в какую-либо сторону.

Антенна Харченко самый эффективный вариант самодельного изготовления. Вам потребуются:

• медный провод длиной 30 см;
• 1–2 метра коаксиального кабеля;
• крышка от пластиковой бутылки;
• лист жести, фольги или DVD-диск;
• нож, карандаш, линейка;
• тиски для изгиба медного провода;
• паяльник;
• клей для пластмасс.

Основа конструкции - это зигзагообразный, изогнутый в форме двух квадратов медный провод. Правильный расчёт его размеров определяет работоспособность:

• Для частоты 2,1 ГГц длина волны будет 143 мм, общая длина конструкции должна быть 100,3 мм, внешняя сторона квадрата 36 мм, внутренняя 34 мм, внутреннее расстояние между вершинами по вертикали 50 мм, расстояние в месте пайки 2 мм, расстояние до рефлектора 16 мм, размеры самого рефлектора 143×143 мм.

В домашних условиях вы вряд ли сможете соблюдать ювелирную точность, но желательно не допускать погрешности более миллиметра.

Антенна Харченко

Алгоритм изготовления:

1. Разметьте медный провод в соответствии с необходимыми размерами.
2. Выгибайте тисками, чётко соблюдая угол 90 градусов.
3. После окончания обрежьте лишний кусок проволоки.
4. Просверлите отверстие в центре крышки от пластиковой бутылки.
5. Введите в отверстие коаксиальный кабель и оголите на его конце жилу и экран.
6. Припаяйте кабель к центру медной конструкции.
7. Продвиньте крышку до медной проволоки.
8. Проденьте на кабель DVD-диск и приклейте его к плоской стороне крышки.
9. Всё готово, осталось подключить к модему.

Установка и настройка

В некоторых случаях USB-модемы оснащены специальным разъёмом для подключения внешней антенны. Тогда её установка заключается в простом подключении к модему. Если она самодельная, достаточно установить необходимый коннектор и воткнуть в устройство.

Если же на модеме нет такого разъёма, то подключить можно двумя способами:

1. Обмотать центральную жилу кабеля вокруг антенны 3G модема (на краю корпуса), а экран - фольгой.
2. Припаять кабель к внутреннему разъёму USB-устройства.

В первом случае всё просто, а вот второй вы выполняете на свой страх и риск, поскольку он связан с разборкой и перепаиванием устройства:

• Разберите модем.
• Снимите штатную антенну.
• На плате вы увидите разъём для внешней антенны.
• Аккуратно выпаяйте его, сильно не перегревая.
• Припаяйте на его место оплётку и жилу кабеля.
• Соберите корпус обратно, предварительно вырезав под кабель отверстие.

Таким образом вам удастся подключить внешнюю антенну к любому USB-модему.

После этого остаётся только правильная установка. Существует заблуждение, что антенну нужно направить прямо в направлении сотовой вышки. На самом деле, оптимальный способ - это опытным путём выбрать наилучшее расположение и направление установки:

1. Подключите антенну к модему, а его к компьютеру.
2. Зайдите в web-интерфейс своего устройства, в раздел настроек, «информация о модели». Там будет строка «Уровень сигнала». В зависимости от производителей это название может отличаться. Если такой возможности штатной программой не предусмотрено, то можно скачать и установить любое приложение по замеру уровня сигнала.
3. Перемещайте внешнюю антенну, пока не добьётесь наилучших показателей.

ВАЖНО. Уровень сигнала отображается со знаком «минус», поэтому улучшению качества связи будет соответствовать увеличение числового значения за этим знаком.

Таким способом производится настройка любой антенны, неважно, покупная она или сделана своими руками. Ничего сложного в самостоятельном изготовлении нет, главное, найти нужные материалы, сделать правильные расчёты и аккуратно произвести работу. В результате вы сэкономите приличные деньги и сможете пользоваться интернетом на даче и в любом загородном доме или квартире, где раньше поймать сигнал было сложно.

Все мобильные операторы, которые предлагают выход в интернет через сеть 3g (МТС, Мегафон, Билайн и т.д.) имеют определенную зону покрытия. Если вы находитесь за ней, то интернет-подключение будет очень слабым, соединение – нестабильным, скорость – низкой. В таких случаях можно использовать варианты, которые обеспечат усиление сигнала 3g модема.

Как усилить сигнал модема 3g с помощью звуковых колонок

Первый вариант, как своими руками усилить сигнал 3g модема, который можно попробовать дома без лишних трат и усилий – использовать обычные звуковые колонки. Пользователи мобильного интернета отметили, что если пододвинуть их поближе к модему, уровень сигнала повышается на 10-20%. Это не очень много, но при плохом качестве связи дает ощутимый прирост. Чтобы избавиться от назойливых щелчков из динамиков, звук стоит поставить на минимум.

Усилитель сигнала для 3g модема из медной проволоки

Еще один способ, как легко своими руками усилить сигнал 3g модема, потребует у вас чуть больше действий, чем вариант с колонками. Вам необходимо сделать конструкцию из проволоки и жестяной банки, которые бы выполняли роль антенны. Алгоритм действий следующий:

Возьмите медную проволоку (желательно длинный кусок).

1. Откройте гаджет и сделайте 5-6 витков вокруг сим-карты.
2. Второй конец дотяните до форточки.
3. Возьмите жестяную банку или отрежьте у пивной горлышко, чтобы получился «стакан». Он будет выполнять роль рефлектора, усиливающего связь.
4. Примотайте к донышку банки свободный конец проволоки.
5. Поверните горлышко в ту сторону, где находится ближайшая вышка оператора. Прирост качества интернета будет до уровня 90-95%.

Как усилить сигнал 3g модема настройками сети

Перед тем как мастерить антенны своими руками, следует попробовать другой метод, как усилить прием сигнала 3g модема. Некоторые пользователи мобильного интернета не знают, что по умолчанию при низком качестве соединения устройство автоматически переходит на режим связи 2g, с которым нормально работать нет возможности. При этом переход происходит даже при наличии 2-3 «палочек». Чтобы избежать таких ситуаций, следует четко указывать через настройки устройства, что нужно использовать только соединение 3g. Порядок изменения опции:

запустите программу настройки сети;

1. выберите вкладку «Подключение» (или с похожим названием);
2. далее режим поиска сети нужно сменить с автоматического на 3g.

Это заставит устройство работать только на этих частотах, не сбрасывая соединение до менее скоростного. Некоторые модемы не имеют такого пункта в интерфейсе приложения для девайса. В таком случае следует поискать комбинацию для активации встроенной команды в инструкции к девайса или на специализированных форумах. Для каждой модели модема запрограммирован свой порядок включения опции.

Усиление сигнала 3g модема USB-удлинителем

Это не самый лучший, но работающий способ, как легко своими руками усилить сигнал 3g модема. Подходит хорошо для людей, которые не хотят разбирать, перепаивать свой девайс. Конструкция работает по принципу спутниковой тарелки. Для ее изготовления вам нужно купить «отражатель» (банка, миска, компакт-диск), кабель USB «мама-папа» 3 метра. Процесс создания следующий:

В середине диска сделайте крепление для флешки, или примотайте ее скотчем.

1. Подключите кабель одним концом к компьютеру, а другим – к модему.
2. Можете использовать вместо держателя палку или просто закрепить диск со стороны улицы на фасаде дома.
3. Направьте флешку в ту сторону, где сигнал сильнее всего.

Прирост качества связи не очень большой, потому что кабель юсб теряет некоторую ее часть из-за длины, но все равно улучшает соединение. В роли усилителя выступает зеркальная поверхность CD. Рекомендуется использовать миску вместо диска, потому что ее отражающая плоскость больше и прием будет еще лучше. Эмалированные варианты не подходят, используйте изделия из нержавейки.

Специальный внешний усилитель сигнала 3g модема

О проблемах со связью операторы знают, поэтому постоянно стараются расширять зону покрытия. В качестве промежуточного решения, к примеру, был создан усилитель 3g сигнала для модема Мегафон и прочих компаний. Это антенна, которая работает на необходимых частотах, а подключать нужно ее непосредственно к устройству. При выборе модели следует опираться на показатели диаграммы направленности и коэффициента усиления.

Для эффективной работы антенны ее необходимо направить в сторону вышки мобильного оператора, которая ближе всего к вашему дому. Закрепите подставку так, чтоб штыри были перпендикулярны земле. Учтите, чем больше длина кабеля, тем больше будет потеря сигнала на его длине. Короткий шнур обеспечит достаточный прирост связи при условии его хорошего качества. Если вы купили усилитель, то экономить на кабеле не стоит.

Как усилить сигнал 3G своими руками с помощью репитера

Наиболее эффективным является усиление с помощью специального устройства - репитера 3G. Усиление возможно, только если телефон ловит хотя бы минимальный сигнал 3G. Такой подход можно назвать в полной мере профессиональным, так как после установки репитера вы получите:

максимально возможное усиление сигнала 3G;

• максимальную скорость работы мобильного интернета, которую способен обеспечить мобильный оператор;
• зону стабильного приёма в радиусе покрытия внутренней антенной;
• избавление от проблем, возникающих при слабом сигнале: обрывы связи, недоступность абонента, прерывания во время разговора и других.

В этой статье мы рассмотрим, как можно собрать наружную антенну для 3G-интернета. Подобной информации в интернете мало, и все, что мне удалось найти стоящее, это антенна с усилением до 16.3 дБ. Быть может, у кого из читателей возникнет идея, как можно собрать по такому принципу антенну с усилением до 24 дБ и более.

Что касается материалов, то зачастую подобные антенны собирают из алюминия, но здесь автор заморачиваться не стал и собрал все из стали. По его словам, все прекрасно работает. Все узлы собираются при помощи сварки. Главное - соблюдать точность, от этого сильно зависит качество работы антенны.

Антенна имеет такие параметры:
Диаметр штанги 18 mm
Диаметр петлевого вирбатора равен 4 mm
Диаметр рефлектора/дефлектора составляет 4 mm
Рефлектор размещен от начала штанги на расстоянии 30 мм и имеет длину 81 мм
Длина волны = МГЦ 139 mm
Проектная частота = Yagi 2150,00

Шаг первый. Изготовление и установка вибратора
Вибратор изготавливается на основе указанной схемы. Устанавливать его нужно на расстоянии в 58 мм от начал штанги и в 28-ми мм от рефлектора.

Довольно часто выход в интернет обеспечивает usb-модем. Такое устройство достаточно удобно, занимает мало места и позволяет иметь доступ к всемирной паутине не только в пределах города, но и на отдыхе, на даче или в отпуске. Понадобится ПК или ноутбук. Главное, чтобы качество сигнала отличалось устойчивостью и стабильностью соединения. Однако нередко этот важный параметр связи не отвечает нужным требованиям. В итоге слабый сигнал мешает или вовсе ограничивает доступ в интернет.

Что же делать в таком случае? Начнём по порядку.

Для начала разберёмся, что влияет на уровень сигнала, качество соединения, предопределяя тем самым эффективную работу модема?

Во-первых, это расстояние до ближайшей вышки сотовой связи. Во-вторых, наличие поблизости других беспроводных устройств, которые могут создавать помехи. Повлиять могут и расположенные поблизости промышленные предприятия, большинство которых используют глушители связи. В-третьих, это изолированность помещения. Одно дело, когда сигнал проходит через деревянные стены, тонкие гипсокартонные конструкции и совсем другое, если на его пути встречаются массивные бетонные перегородки. В-четвёртых, это расположение самого модема. 3G и 4G сигналы намного сильнее вблизи окон или на верхних этажах помещения.

Снижать скорость передачи данных также могут атмосферные осадки: дождь, снег, град, туман и пр. Сказывается даже рельеф окружающей местности: горы, возвышенности, высокие деревья и др. Нельзя забывать и о программном обеспечении самого компьютера или ноутбука. Может быть перегружена оперативная память или на жёстком диске содержится большое количество системных ошибок, вирусов и т. п. Реже проблемы с передачей сигнала объясняются проблемами на вышке базовой станции. Например, занятость слотов, т. е. большое количество подключённых в настоящий момент абонентов.

Из всего перечисленного делаем вывод о том, что качество 3G и 4G сигнала модема зависит от большого количества факторов. Не на все может повлиять пользователь. Однако устранив хотя бы большинство из них, вы сумеете существенно улучшить скорость передачи данных.

Как определить свою скорость передачи данных?

Скорость модема легко узнать с помощью специальных онлайн-тестов. Понадобится компьютер, браузер и выход в интернет.

Одним из самых простых считается ресурс http://speed.yorest.ru/ Его принцип работы заключается в том, что вы скачиваете небольшой файл, а сайт тем временем анализирует скорость передачи данных. Здесь вы можете самостоятельно выбрать параметры тестирования и размер контрольного пакета (200 КБайт, 1000 КБайт, 3 Мб). Лучше всего остановится на самом большом документе. Тест проходит дольше по времени, но его результаты намного точнее.

Популярным во всём мире ресурсом по тестированию скорости интернета является http://www.speedtest.net . К слову, его интерфейс наиболее привлекателен и информативен. При входе на этот сайт автоматически выбирается ближайший тестовый сервер, что ускоряет процедуру и положительно влияет на точность результатов. При тестировании скорости передачи данных на 3G или 4G-модеме будьте готовы к тому, что из вашего трафика отнимется около 20 Мб.

Данный онлайн-сервис отображает не только скорость передачи и получения информации, но и анализирует ping. Это значение выводится в миллисекундах и показывает время ответа сервера на ваш запрос. Ping – достаточно важный показатель. Особенно, если вы пользуетесь программами наподобие Skype или любите онлайн-игры.

Если с помощью подобных тестов выявилось, что скорость передачи и получения данных составляет менее 80% от той, которая заявлена в договоре с провайдером, то необходимо обратиться в службу поддержки. Если же скорость полностью соответствует обещанным показателям, но работа с web-страницами кажется вам мучительно долгой, то стоит задуматься о более дорогом тарифе.

Как узнать свою базовую станцию?

Проблема постоянного прерывания в работе 3G или 4G-модема чаще всего связана со слабым уровнем сигнала. Некоторые пользователи выявляют причину низкой скорости интернета простым способом. Если скорость передачи данных низкая постоянно, независимо от времени суток, то причина – удаленность от вышки. Если скорость улучшается ночью и утром, то это перегруженность базовой станции (БС).

В основном плохой 3G или 4G сигнал связан с большим расстоянием от БС до пользователя. Поэтому важно узнать её положение, что позволит сделать специальные усилители или просто расположить модем в той части помещения, которое максимально приближено к БС. Продвинутые пользователи, зная номера различных БС, смогут настроить модем так, чтобы он подключался не только к самой ближайшей вышке, но и к той, которая имеет больше свободных радиоканалов, тем самым существенно улучшая скорость интернет-соединения.

Найти свою БС поможет онлайн-ресурс http://cellidfinder.com . Необходимо знать всего 4 параметра:

• Код страны, в которой находится оператор (MCC). Для России он равен 250.
• Уникальный код самого оператора, называемый MNC (Mobile Network Code).
• Код локальной зоны или LAC. Это своего рода объединение нескольких базовых станций в пределах одной территории, которые обслуживаются одним контроллёром.
• Последний параметр – CellID (CID). Это и есть идентификационный номер сектора, где расположена БС.

Как же узнать все эти параметры? Для этого можно воспользоваться приложением Netmonitor или одноименным web-ресурсом. К слову, на этом сайте вы сможете найти карту, где представлено большинство БС центральной части России, принадлежащих наиболее популярным операторам связи.

Узнаём через нетмонитор все необходимые значения и вводим их в специальном окне поиска на главной странице http://cellidfinder.com. Далее ставим галочки напротив “Google data”, “Yandex data” и “Усреднение”. Таким образом, увеличивается точность определения координат. Нажимаем кнопку “Найти”. Смотрим на карте отмеченные места с расположением БС.

Способы усиления сигнала модема

К самым популярным относят:

• Установка ПК или ноутбука с модемом вблизи окна;
• Использование USB-удлинителя и расположение модема на подоконнике или вовсе на улице;
• Создание рефлектора, т. е. устройства, усиливающего сигнал (некоторые умельцы мастерят его из кастрюль и дуршлагов, кто-то использует звуковые колонки и резонанс частот);
• Применение заводского усилителя 3G или 4G сигнала (средняя стоимость 1000-2000 рублей).

Каждый из перечисленных способов может улучшить качество сигнала на 10-30%. Нельзя исключать и полного отсутствия результата. Например, длинный USB-удлинитель может привести к тому, что модему будет не хватать питания, и он вовсе перестанет определяться компьютером.

Действенным, но дорогостоящим решения является репитер. Это усилитель именно 3G или 4G сигнала. Его несомненное преимущество заключается в том, что он увеличивает скорость передачи и обработки данных не только конкретного модема, но и нескольких устройств. При его функционировании в радиусе до 50 м также будет лучше работать сотовая связь. Рекомендуем приобретать репитер для улучшения сигнала в подвалах или на цокольных этажах.

Эффективным и бюджетным способом усиления сигнала модема является и специальная антенна, которую совсем несложно сделать самостоятельно. Рассмотрим несколько примеров.

Собираем антенну для усиления сигнала модема своими руками

• В домашних условиях можно достаточно просто усилить сигнал 3g или 4g своими руками. Особенно часто это самодельные антенны применяются на даче или в загородном доме для усиления уровня сигнала сотовой связи, в том числе для приема интернета. Самая простая антенна делается за несколько минут. Берётся небольшая намотка медной проволоки, которая оборачивается несколько раз вокруг модема, и выводится ближе к окну или за пределы помещения на 40-80 см. Количество витков нужно подбирать исходя из толщины устройства. Главное обматывать ту часть, в которой расположена сим-карта. На конец проволоки можно надеть жестяную банку. Действенной ли оказывается такая конструкция? Вполне. Ожидайте прибавку в 5-10%.
• Для ещё одной несложной антенны понадобится пустая металлическая банка из-под кофе. В боковой части прямо по центру делается отверстие, в которое закрепляем модем. Идеально, когда наружная часть устройства выступает примерно наполовину или чуть меньше. Затем подключаем модем через USB-удлинитель и методом проб находим хорошее место с лучшим сигналом.
• Довольно часто для усиления сигнала модема создают рамочную антенну, имеющую зигзагообразную форму и напоминающую собой 2 ромба из медной проволоки. Оба имеют одну точку прикосновения друг с другом, состоящую из двух углов. Получается незакруглённая «восьмёрка». В интернете такая конструкция более известна как антенна Харченко. Далее к ней припаивается высокочастотный кабель (как для TV). Лучше всего часть провода напаять на коннектор – станет похоже на вилку. Другой конец кабеля зачищается, чтобы им обмотать сам модем (5-6 витков). Для повышения эффективности стоит снабдить антенну рефлектором – пластиной из металла или фольги. Крепим конструкцию максимально высоко, например, на крыше или последнем этаже.

Сейчас в радиолюбительской практике очень распространены антенны для усиления 3G, 4G, Wi-Fi сигнала типа «Биквадрат».

Такая антенна имеет направленное действие, что может быть не всегда достоинством, но и даже недостатком. Пример такой: вам нужно усилить сигнал вашего роутера, чтобы можно было ловить его в любой части вашего дома. Если вы будете использовать направленную антенну, то сигнал, скорей всего, будет хорошо доступен только в поле действия этой антенны. Наверняка это будет только одна комната, куда она будет направлена. Такую антенну хорошо использовать только для дальней связи, при условии, если вы знаете куда её направить.
Для усиления своего WI-FI сигнала во всех направлениях подойдет антенна, которую покажу вам я. Она по своим характеристикам направленности близка к штыревой антенне, за исключением большей чувствительности.
По строению это фактически тот же биквадрат, только дважды направленный в противоположные стороны. Плюс ко всему эта антенна в разы проще классического биквадрата, так как не имеет ни стойки, ни рефлектора.

Как рассчитать антенну?

Изготовление простой антенны для Wi-Fi своими руками

Испытания антенны