• Усиление интернета своими руками

    Сети третьего поколения (3G) покрывают территории большинства стран мира. К ним относится и Россия. Ежедневно мы видим на дисплеях своих телефонов и смартфонов надпись 3G или H (WCDMA/HSDPA). Но помимо них существуют и интернет-модемы, работающие на частоте 900-2100 МГц, которые давно стали для нас привычным орудием для мобильного доступа во всемирную паутину.

    Любой сотовый оператор сейчас продает USB-модемы под собственным брендом, тем не менее, большинство из них производит китайская компаний Huawei, например, модель E1550. Однако при их подключении часто бывают сложности, связанные с тем, что высокочастотные передачи данных рассчитаны на небольшие расстояния и встроенная антенна модема не всегда способна поймать сигнал 3G. В таком случае иногда приходится довольствоваться EDGE или даже GPRS, которые, к сожалению, не дадут вам достаточной для комфортной работы скорости.

    Многие жители сельских мест даже не предполагают, что их населенные пункты могут быть покрыты сетями третьего поколения и терпеливо сидят через медленный EDGE. Но если подойти к этому вопросу серьезно, изучить карты 3G-покрытия операторов и постараться доработать свое оборудование, то, возможно, вас ждет приятный сюрприз.

    Купить и подключить подходящую антенну для усиления сигнала сотовой сети иногда достаточно проблематично. Некоторые модемы не оснащены специальными разъемами для внешних антенн и стоимость таких антенн обойдется вам в 1,5-2 тысячи рублей, что, зачастую, дороже цены самого модема. Поэтому предлагаем вам сделать 3G-антенну собственными руками.

    Изготовление антенны

    Нам потребуются:

    • Провод RG6U и коннектор к нему
    • Отрезок медной проволоки толщиной 1-4 мм
    • Крышка от пены для бритья
    • Паяльник, олово (припой) и канифоль
    • Лист фанеры размером около 120х134 мм и кусок фольги.

    Сначала возьмем отрезок проволоки и сделаем из него два квадрата. Одна из сторон каждого будет приблизительно 53 мм. Затем спаяем два конца наших квадратов, а припой нанесем на обратную часть угла.

    Следующим этапом к боковой части самого коннектора необходимо припаять сердцевину провода. Это нужно сделать, т.к. не все смогут опаять непосредственно оплетку провода при помощи канифоли.

    Теперь займемся штырьками, идущими от коннектора к квадратам.

    Чтобы добиться хорошего приема, нужно сделать рефлектор. Для этого берем фанеру и оборачиваем ее в фольгу, а в центре нашей конструкции проделываем отверстие для провода. При этом следует сделать так, чтобы каркас располагался над рефлектором на расстоянии около 35 мм. Для этой цели нам и нужна крышка от пены для бритья. Вырезаем в ней пазы диаметром около 1 см, чтобы можно было расположить антенну на нужной высоте приблизительно 4,5 см.

    Сзади нашей конструкции следует разместить рефлектор. На этом антенна готова.

    Если в вашем USB-модеме отсутствует выход под внешнюю антенну, будем подключаться методом «антенна к антенне». Тем самым наша антенна будет получать сигнал от другой конструкции, выступающей в роли репитера. Для этого с противоположного конца провода, который выходит из антенны, необходимо защитить сердцевину примерно на 10-15 см. А для того, чтобы получить наиболее мощный 3G-сигнал, нужно к концу оплетки провода прикрепить полоску фольги размером 7-9 см, загнув ее по принципу круговой поляризации.

    Проверка устройства

    Для начала необходимо обычным способом подсоединить ваш USB-модем к компьютеру или ноутбуку и проверить наличие сигнала.

    Как видно на картинке, сигнала сотовой сети практически нет. Чтобы это исправить, берем нашу антенну и подносим ее к окну, надев данную конструкцию на модем.

    Проверка сигнала

    Если у вас получилось примерно так же, как видно на изображении, все сделано правильно. Теперь вам остается лишь забыть о проблемах и радоваться качественному 3G-интернету.

    Современная жизнь без доступа к интернету уже немыслима. Но провайдеры далеко не всегда способны предоставить качественную линию соединения своим клиентам, ведь надежная связь возможна лишь в области уверенного приема. А она, в свою очередь, ограничивается мощностью передатчика, расположением местности (в низинах сигнал неуверенный), а также дистанцией. Повысить качество сигнала и расширить дальность его приема можно благодаря подсоединению к антенне Харченко для 3G или 4G.

    При соответствующих настройках эта антенна - одновременно и усилитель, и приемник. Как антенну этот биквадрат предложил использовать изобретатель и ученый Харченко. Биквадрат - это подвид рамочных антенн , которые в первую очередь относят к виду зигзагообразных.

    К. П. Харченко предложил это устройство в качестве антенны еще в середине прошлого столетия (1961 г.) для использования в качестве приемника телевизионных передач. Тому есть серьезное основание: является историческим, зафиксированным фактом, что, настроив свою антенну на частоту 14 мегагерц и придав ей необходимое положение, ученый получил сигнал из Америки.

    Сейчас усилитель сигнала мобильной связи и интернета можно без каких-либо проблем купить в специальных магазинах либо выполнить антенну Харченко своими руками.

    В числе заводских моделей антенн-усилителей легко отыскать мощные приспособления с высокими характеристиками. Но достаточно часто можно обойтись несложной конструкцией, которую легко собрать из подручных средств собственноручно. Достаточно воспользоваться известной разработкой Харченко.

    Согласно исследованиям создателя, по выходным параметрам антенна надежно усиливает работу цифровых устройств, работающих на мобильных платформах, формируя увеличение приема сигнала до 3−4 Дб, причем даже без использования рефлектора, а с его внедрением - вплоть до 8−9.

    Чтобы создать антенну Харченко для 4G модема своими руками, а также для усиления сигнала 3G, можно обойтись наименьшим набором устройств и приспособлений, которые наличествуют у любого домашнего мастера. Потребуется:

    Если клея нет, его можно сделать самостоятельно. Для этого нужно растворить на дне стеклянной посуды обычный пенопласт бензином или ацетоном.

    Устройство и оптимальные габариты

    Как известно, 4G-модем функционирует на частоте 2100 МГц. Ей равносильна длина волны 143 миллиметра. Сейчас ещё попадаются модели, которые созданы под 900 МГц, и те, которые используют составной порядок, однако они уже утрачивают свою актуальность.

    Ключевыми узлами усилителя являются:

    • вибратор - на него индуцируются волны магнитоэлектрических колебаний, которые посылаются передатчиком провайдера 4G;
    • антенный провод с элементом согласования, который транслирует индуцированный радиосигнал от вибратора;
    • блок передачи сигнала с провода на вход модема;
    • отражатель, который устраняет перерывы сигнала и отражающие шумы - он нужен для повышения мощности приема.

    Важно обратить внимание на вид используемого металла. Для усилителя, как правило, применяют медь или алюминий. В домашних ситуациях, принимая во внимание небольшие параметры вибратора, легче подключать кабель пайкой. По этой причине сразу нужно остановиться на меди, даже не оценивая ряд прочих ее положительных сторон.

    Особую роль играют конфигурация и размеры поперечного сечения. Рекомендуется сооружать антенну Харченко из провода с поперечным сечением не менее 5 мм² и диаметром 2,5 мм, так как эти параметры, согласно народному опыту, наиболее благоприятны. Сразу стоит оговориться, что допускается брать толщину 2,3 мм с сечением 4 мм², которая несущественно сократит характеристики приема. Если потребуется, то допустимо осуществить монтаж с сечением 2,5 мм², но это уже испортит качество сигнала, повысит его угасание. Хотя для какого-либо конкретного случая или местности это может быть вполне возможно - следует подходить индивидуально.

    Для приема уверенного сигнала необходимо обращать внимание на симметрию квадратов и равнозначный размер побочных поверхностей.

    Основное отличие от стандартных антенн, с которым может столкнуться частный мастер - это размер волнового противодействия, а оно может составлять 75 или 50 Ом. Для сокращения утрат мощности надежнее применять провод с меньшим сопротивлением. Он больше годится по электронным показателям, сильнее согласовывается, гарантирует наименьшие потери сигнала. Впрочем, употребляя один из этих видов проводов, лучше точнее подобрать под него механические габариты вибратора. В таком случае утечки мощности сигнала станут наименьшими.

    В роли экрана может быть любая стальная пластина. Его можно вырезать из жести или выпилить болгаркой из ненужной алюминиевой кастрюли. Если и металла никакого нет, то можно выйти из положения и взять фанеру или картон и оклеить фольгой. Можно не переживать за результат - ощутимой разницы не будет. В любом случае полученная конструкция сможет перекрыть идущий волновой фон с разных сторон.

    Отлично себя показывает отработанный DVD-диск. Повысить его эффективность можно, покрыв алюминиевой фольгой одну из сторон. Этот вариант превосходно справляется с отражением волн. Его дополнительный плюс - эстетичный облик и существенное облегчение работы.

    Чтобы использовать диск, потребуется лишь помазать его клеем и зафиксировать на крышке от пластиковой бутылки. Также нужно отрегулировать дальность вибратора от рефлектора. Это можно сделать с помощью дополнительных шайб (можно взять от винтов) или обрезки лишней толщины.

    Собирая усилитель, нужно обращать внимание на параллельность площадей вибратора и рефлектора.

    Сначала следует создать вибратор. Первостепенное значение имеют размеры и симметрия. Чтобы придать максимальную симметрию установке, необходимо все грани квадратов сделать абсолютно одинаковыми. Добиться это можно двумя способами:

    • обязательно провести предварительную разметку проволоки маркером;
    • применить контрольный шаблон определенной длины.

    В первом методе пассатижи ставят на разметку провода и выгибают последний под углом 90 градусов, чтобы проконтролировать изгиб по угольнику.

    Во втором случае требуется отделить часть проволоки по масштабу, слегка большему по величине, чем стороны квадрата, а после этого подточить напильником или крупной шкуркой до контрольной размера. Выполненный шаблон совместно с проволокой кладётся в губки пассатижей таким образом, чтобы один конец одновременно с проводом упирался в твердую плоскость, а второй сошёлся с выходной плоскостью плоскогубцев. Также для гарантии ровности поверхностей можно совершить расчет онлайн, воспользовавшись специально разработанным для таких целей калькулятором антенны Харченко.

    После этого усилием руки изгибают вибратор, использовав при этом контрольный шаблон для каждого края квадрата. После того как проволока полностью выгнута, ее оставшуюся часть устраняют бокорезами. Происходит поверочный обмер граней, который обеспечивает симметрию в положении каждой из сторон в одной плоскости.

    Подсоединение и варианты передачи сигнала

    В середине крышки от бутылки просверливается дрелью или вырезается ножиком отверстие, слегка меньше диаметра кабеля (чтобы конструкция была более устойчивая). Вводится конец провода. После этого разбирается так, чтобы оголилась центральная жила с местом для залуживания и пайки.

    Подсоединение проводов проводится любым паяльником (можно даже самодельным). Когда пайка окончена, крышку натягивают на вибратор, ведя по кабелю.

    Надёжность соединения можно увеличить путем применения клея и проведения мелких пропилов в пластиковой пробке.

    DVD-диск сквозь центральное отверстие вводится в кабель и приклеивается к торцу пробки. В этой установке рефлектор и вибратор не предполагают между собой электроконтакта.

    Собранный таким образом антенный вибратор вместе с рефлектором гарантируют хороший прием электромагнитной волны сигнала бесконтактно от передатчика и перенаправляют его по коаксиальному проводу. Теперь только остается перенаправить его на модем.

    Перенаправление 4G-сигнала на модем можно урегулировать двумя путями:

    • выполнить прямое подключение кабелей коаксиального провода непосредственно к плате модема;
    • употребить сделанную антенну Харченко в качестве промежуточного звена усиления и с ее использованием выполнить передачу принятого сигнала на интегрированную антенну приёмного устройства.

    Первый способ, в свою очередь, предполагает два решения в зависимости от того, есть ли на модеме специальный разъем для подсоединения к внешней антенне или он отсутствует.

    Если разъем есть, то это избавит самодеятельного мастера от решения дополнительных задач. Тогда понадобится только припаять концы коаксиального провода ко второй части разъема и через него подсоединять антенну.

    Если разъема нет, то для организации прямого подключения к плате модема понадобится не только разборка коаксиального кабеля, но и пайка стержневой жилы с экранным слоем к микросхемным дорожкам. Это весьма сложная и тонкая техническая работа, которую требуется совершать точно, безопасно и с полным следованием технологии. В противном случае модем выйдет из строя, и тогда его придется покупать снова.

    С этой задачей справится любой. Нужно будет на выходные точки коаксиального провода припаять электроды - они станут генераторным узлом и будут излучать общепринятую и интенсивную магнитоэлектрическую волну прямиком на антенну модема. Нужно сделать какой угодно ниткой один виток по внешнему контуру корпуса модема и замерить его размер линейкой. После этого нужно добавить 5 мм и вырезать из фольги или консервной банки пару полосок по 75 мм в длину и 45 и 27 в ширину.

    Широкую часть для стержневой жилы нужно выгнуть по конфигурации модема, а для экрана - полукругом, после чего припаять их к антенне Харченко.

    Электроды нужно развести на незначительное расстояние и направить их таким образом, чтобы они производили и адресовали принятый магнитоэлектрический сигнал на интегрированную антенну модема. Их наилучшее расположение можно подыскать опытным путем.

    Теперь все готово. Остаётся только вставить 4G-модем в разъем ноутбука, а после этого проверить качество сети.

    Мобильный интернет - это удобство и возможность всегда оставаться на связи. Можно смело говорить, что подобное достижение - уже само по себе шаг в будущее, когда информация нужна постоянно и на любом шагу.

    Технология мобильной передачи данных пока не настолько совершенна, чтобы быть доступной в любой момент времени, но постоянно развивается.

    Один из удобных способов получить доступ к интернету знаком многим: это использование 3G-модема. Это устройство способно ловить интернет, который передается по мобильным сетям. Таким образом, быть в сети теперь можно и за городом, на даче, в парке. Качество же передачи будет напрямую зависеть от силы сигнала. Поэтому проблема усиления приема мобильной сети с помощью 3G-модема сегодня актуальна.

    Как можно усилить прием сигнала 3G-модемом

    Особенность стандартного 3G-модема заключается в том, что у него достаточно слабый разъем антенны. Он вполне способен ловить сигнал в условиях города, но вот при ощутимом удалении от передающей вышки могут возникать проблемы.

    Стандартный разъем для преобразования сигнала

    Именно из-за этого и возникает необходимость усилить прием сигнала. В деревнях, пригородных поселках можно успешно ловить мобильную сеть даже на солидном расстоянии от вышки. Для этого можно использовать несколько способов:

    • сделать направленный уловитель радиоволн;
    • подключить антенну к 3G-модему с помощью пайки.

    Самый простой вариант - это расположить модем наиболее удачно так, чтобы сигнал ловился сильнее обычного. Для этого часто применяются удлинители с USB-переходниками. Их обычные размеры составляют 3-5 метров в длину. Этого вполне достаточно в большинстве случаев, чтобы подобрать для 3G-приемника наиболее хорошее расположение на окне, за окном или в комнате.

    Как дополнительная мера хорошо зарекомендовали себя антенны, которые не подсоединяются напрямую к 3G-модему, но заметно усиливают сигнал. Их достаточно просто изготовить, а их работы, порой, вполне хватает для того, чтобы обеспечить стабильный и качественный прием.

    Пример самого простого самодельного усилителя сигнала для 3G-модема

    Когда же сеть не ловится совсем, то некоторые умельцы делают хорошо зарекомендовавшую себя антенну Харченко. Такие устройства сегодня можно приобрести в радиомагазинах или сделать самостоятельно. Почему они максимально хорошо ловят радиоволны мобильного интернета? Потому что эти антенны точно рассчитаны по размерам на передаваемую длину волны, часто припаиваются к основному разъему 3G-модема, делая прием самым хорошим, почти максимально возможным.

    Но с антенной Харченко придется повозиться, если пытаться делать ее самому.

    Первый вариант - направленные устройства

    Когда сигнал на 3G-модеме есть, но он недостаточно силен, то можно обойтись вполне нехитрыми приспособлениями для того, чтобы добиться лучшего качества приема мобильного интернета.

    Обычно эта мера заключается в том, чтобы получше расположить модем и направить его стандартную антенну в нужном направлении (в сторону вышки). Для этих целей может подойти обычная жестяная банка, старая кастрюля, посуда или даже простой диск.

    Например, если говорить о баночной антенне, то нужно лишь пробить у основания или в дне отверстие, в котором надежно бы крепился сам модем. На деле сигнал должен порядочно усилиться, если выбрать правильное направление.

    Пример самодельной баночной антенны

    Еще проще поступают те, кто используют для усиления сигнала старые диски. Главное, чтобы они были непрозрачными. Но и великих свершений от такого метода ждать не стоит.

    Если нужно сделать сигнал немного лучше

    Особых инженерных навыков не потребуется, если приспособить для усиления приема сигнала старую посуду. Особенно хорошо подходят дуршлаги или кастрюли с ручками. Тогда на ручке можно закрепить USB-провод, а сам модем немного вынести во внутреннюю часть посуды примерно так:

    Еще один простой способ улучшить прием сигнала 3G-модемом

    Второй вариант - внешняя антенна

    Внешняя антенна для 3G-модема тоже вполне успешно делается своими руками. Более того, для этого тоже не потребуется слишком много времени и сил, а качество сигнала определенно порадует.

    Основная идея в этой работе будет заключаться в создании качественной изоляции, для того, чтобы устройство могло работать в любую погоду, а также выбора оптимальной точки направления сигнала.

    С изоляцией успешно может справиться изолента. Пожалуй, это самый универсальный способ для предотвращения попадания влаги на провода и соединения. Но важно не заматывать слоями место, где у устройства находится встроенный уловитель, иначе сигнал будет хуже и все усилия пойдут впустую.

    В качестве рефлектора, который будет «собирать» радиоволны может подойти металлический лист. Хорошо, если получится сделать его немного закругленным, чтобы концентрировать сигнал в одной точке. Действовать нужно по принципу широко известной спутниковой антенны.

    Металлический лист-рефлектор

    Для такого усилителя сигнала может подойти даже обычный картон, если под рукой нет ничего металлического. Но картонное основание нужно оклеить фольгой, иначе сигнал отражаться не будет.

    Как уже стало понятно, в качестве рефлектора можно использовать любой металл. Важно только, чтобы он концентрировал радиоволны в той точке, где стационарно закрепляется модем. Умельцы приспосабливают для внешних антенн все то, что может на первый взгляд показаться мусором. К примеру, корпус от старого монитора, вырезанное дно большой кастрюли. Если постараться, то может получиться вполне аккуратная, красивая антенна, которая еще и прекрасно будет справляться со своими функциями.

    Старый монитор пригодился

    Третий вариант - антенна Харченко

    Свою жизнь антенна Харченко начинала еще в середине двадцатого столетия. Но за столь долгий срок ее конструкция ничуть не изменилась. Принцип работы основан на улавливании электромагнитных волн, по которым и передается мобильный интернет.

    Как собрать антенну Харченко своими руками сегодня рассказывается во многих источниках. Разные варианты могут отличаться внешне или используемыми материалами, но единым остается принцип ее действия. Можно утверждать, что антенна Харченко существенно улучшает качество принимаемого сигнала. Она пригодится в тех случаях, когда обычных методов комнатных или выносных устройств явно не хватает.

    Большим преимуществом антенны Харченко можно назвать дальность работы. Благодаря тому, что сигнал многократно отражается в атмосфере и огибает препятствия, поймать его можно на солидном удалении. Важно только правильно собрать компоненты в единую цепь. Но зная основные параметры, особых сложностей с этим возникнуть не должно.

    • Так, ключевое значение в антенне Харченко играет основной элемент, который принимает сигнал. Для частоты 2100 МГц, на которой передается мобильный интернет, следует выбирать проволоку из меди с сечением от 3,5 до 4 мм. Самой проволоке с помощью плоскогубцев необходимо задать форму двух ромбов (в ходе экспериментов выяснилось, что это наилучшая форма для приема сигнала, хотя вполне успешно существуют биквадратные модели антенны Харченко, где последовательно соединяются сразу четыре ромба). Очень важно соблюсти длину каждой стороны. Она должна равняться 53 мм для хорошего приема длины волны (143 мм). Вообще, существуют таблицы для расчетов стороны граней на заданную длину волны.
      И еще одно качество медного приемника волнового канала - углы не должны быть ровно в 90 градусов. Это связано с тем, чтобы уменьшить сопротивление токов внутри антенны. Именно поэтому изгибы делают по 120 градусов, что и задает ромбовидную форму, а не квадратную.
    • Важный момент - в центре антенна не должна соединяться. Там нужно организовать крепление кабеля, который выводится к 3G-модему. Кстати, в присоединении кабеля тоже есть свои тонкости. Например, многие недорогие модели сегодня не поддаются пайке, поэтому тогда придется докупать обычный F-коннектор. Он не стоит дорого, а на кабель провода просто накручиваются и изолируются. Сам же коннектор легко припаивается к уже готовой антенне с помощью медной проволоки.

    Подсоединение переходника

    • Следующий этап - присоединение к 3G-модему. Тут тоже могут быть варианты. Очень часто достаточно просто накрутить выход провода с помощью медной проволоки вокруг корпуса устройства. Но чтобы максимально повысить прием сигнала, можно либо полностью разобрать корпус (он запаян, поэтому придется ломать), либо срезать часть в том месте, где расположена внутренняя антенна. К ней припаиваются провода.
    • Чтобы максимально улучшить сигнал, в антенне Харченко применяется облучатель или рефлектор обязательно из металла. Он устанавливается позади ромбовидного приемника и важно, чтобы устройство не соприкасалось с антенной, иначе сигнал потеряется. Чтобы токи не проводились, можно крепить рефлектор с помощью пластмассы. Например, для этих целей подойдет колпачок от дезодоранта. Он обеспечит достаточное удаление пластины (рекомендуется выдерживать дистанцию в 36 мм) и изоляцию.

    Так упрощенно можно представить конечный вариант

    Какая бы антенна не выбиралась для усиления приема 3G-модема, она должна хорошо выполнять свою работу. Где-то можно обойтись вполне примитивными, простыми приспособлениями, а где-то потребуется основательный подход. В любом случае, всю работу можно сделать самостоятельно и не знать проблем с приемом хорошего сигнала. А если присмотреться к старым, ненужным вещам, то вполне вероятно обойтись без существенных трат.

    Доступ к мобильному интернету необходим многим людям потому, что он позволяет оперативно решать текущие задачи на значительном удалении от дома. Однако операторы Интернет соединений не всегда могут предоставить качественные услуги своим потребителям по той причине, что надежная связь создается только в зоне уверенного приема, которая ограничена мощностью передатчика, рельефом местности и дистанцией.

    Улучшить качество цифрового сигнала и увеличить дальность его приема можно за счет подключения к антенне. Ее не сложно приобрести в магазине или сделать своими руками.

    Среди заводских моделей антенн легко найти мощные устройства с повышенными характеристиками. Но довольно часто можно обойтись простой конструкцией, собранной из подручных средств своими руками за счет популярной разработки Харченко. Она по выходным параметрам вполне надежно обеспечивает работу мобильных устройств, создавая усиление до 3÷4 децибелл даже без рефлектора, а с его применением - вплоть до 9.


    Необходимый инструмент и материалы

    Чтобы изготовить антенну Харченко для 3G модема своими руками можно обойтись минимальным набором приспособлений и инструментов, которые имеются практически у каждого домашнего мастера.


    Из материалов нам потребуется:

    • отрезок медного провода длиной 30 см, который можно в крайнем случае купить в магазине;
    • небольшой кусок коаксиального телевизионного кабеля от одного до двух метров;
    • пластиковая крышка от бутылки с водой или средств бытовой химии;
    • жесть, фольга или отработавший свой ресурс ДВД диск;
    • линейка, карандаш или маркер для разметки;
    • нож для разделки кабеля;
    • пассатижи или небольшие тиски для изгиба провода;
    • клей любой марки для пластмасс - можно изготовить самодельный, растворив на дне стеклянной баночки или стакана обыкновенный пенопласт в бензине АИ-95 либо ацетоне.

    Устройство и габариты антенны Харченко

    3G модем работает на частоте 2100 мегагерц, которой соответствует длина волны 143 мм. На практике ещё встречаются модели, созданные под 900 МГц или использующие комбинированный режим, но они уже теряют свою актуальность.


    Основными узлами антенны являются:

    • вибратор, на который индуцируются, наводятся волны электромагнитных колебаний, посылаемые передатчиком оператора 3G;
    • антенный кабель с узлом согласования, который передает индуцированный сигнал от вибратора;
    • узел передачи сигнала с кабеля на вход модема;
    • рефлектор, устраняющий помехи и отраженные сигналы для увеличения мощности приема.

    Требования к вибратору

    Вид металла

    Для антенны обычно используют медь или алюминий. В домашних условиях, учитывая маленькие габариты вибратора, проще подсоединять провода пайкой. Поэтому останавливаемся на меди даже не рассматривая ряд других ее преимуществ.

    Форма и площадь поперечного сечения

    Сразу оговоримся, что можно взять толщину 2,3 мм (сечение 4 мм кв), которая незначительно снизит показатели приема. В крайнем случае допустимо выполнить монтаж с сечением 2,5 мм кв, но это уже ухудшит сигнал, увеличит его затухание. Хотя для некоторой местности это вполне допустимо.

    Основные размеры

    Применительно к вышерасположенному рисунку все показатели сведены в таблицу.

    Обозначение и параметр Размер в мм
    50 Ом 75 Ом
    L1, сторона квадрата извне 35,8 35,7
    L2, сторона квадрата внутри 34,2 34,4
    L3, суммарная длина 100,3 95,5
    L4, ширина 50,1 52,1
    L5, расстояние в месте пайки 2,1 1,8
    D, дистанция между вибратором и рефлектором 16,4 17,4
    В, ширина рефлектора 143 143
    Н, длина рефлектора 143 143

    Приведенные в таблице размеры являются оптимальным решением для практического изготовления. Однако выдержать их в домашних условиях с такой точностью просто невозможно, да и применительно к самодельной антенне не имеет смысла.

    Вполне достаточно выдержать все размеры с точностью до 1 мм, а для приема хорошего сигнала следует обратить внимание на симметрию квадратов и одинаковый размер боковых сторон.

    Требования к кабелю для антенны Харченко

    Основное различие, с которым может столкнуться домашний мастер - это величина волнового сопротивления, которая может быть 75 или 50 Ом.


    Для уменьшения потерь мощности лучше использовать кабель с меньшим сопротивлением. Он ближе подходит по электрическим характеристикам, лучше согласовывается, обеспечивает меньшие потери сигнала.

    Однако, используя один из этих видов кабеля лучше поточнее выполнить под него механические размеры вибратора. Тогда потери мощности сигнала будут минимальными.

    Особенности конструкции рефлектора

    В качестве экрана может работать любая металлическая пластина. Его можно вырезать ножницами из жести или из старой алюминиевой кастрюли либо вообще изготовить из куска фанеры или картона и обклеить фольгой. Разницы большой не будет. Лишь бы он перекрывал идущие с любой стороны помехи.


    Мы предлагаем использовать для антенны Харченко ненужный DVD диск. Его одна сторона покрыта алюминиевой фольгой и отлично справится с отражением волн. К тому же он обладает эстетичным видом и значительно упрощает работу.

    Нам потребуется только смазать его клеем и закрепить на торце вставки - крышки от пластиковой бутылки, отрегулировав удаление вибратора от рефлектора добавлением дополнительных шайб или срезанием излишней толщины.

    При сборке обращайте внимание на параллельность плоскостей вибратора и рефлектора.

    Как собрать антенну Харченко для 3G модема

    Изготовление вибратора

    Основное внимание необходимо сосредоточить на качестве исполнения габаритов - обеспечить максимальную симметрию конструкции. Для этого важно все грани квадратов выполнить совершенно одинаковыми, что можно сделать за счет:

    1. предварительной разметки проволоки маркером;
    2. использования контрольного шаблона определенной длины.

    При первом способе пассатижи устанавливают на разметку провода и изгибают последний руками под углом 90 градусов, контролируя выгиб по угольнику.


    Для второго метода необходимо откусить часть проволоки по размеру, чуть большему стороны квадрата, как показано на фотографии, а затем подточить его напильником до контрольной величины.

    Подготовленный шаблон вместе с проволокой укладывается в губки пассатижей так, чтобы один конец вместе с проводом упирался в твердую поверхность, а второй совпал с выходной плоскостью губок (позиция №1).

    Когда проволока окончательно выгнута, то ее оставшийся кусок удаляют бокорезами.


    Делается контрольный замер граней, обеспечивающий симметрию конструкции и расположение всех сторон в одной плоскости с контролем по линейке.

    Подключение кабеля и рефлектора

    По центру крышки от пластиковой бутылки или вырезаем ножом плотное отверстие по диаметру кабеля и вводим его конец. Затем разделываем, оголяя центральную жилу с экраном для залуживания и пайки.


    Подключение проводов самодельным паяльником «Момент» показано на очередной фотографии.


    Когда пайка закончена, то крышку надвигают по кабелю на вибратор. Прочность их соединения можно усилить за счет клея и создания небольших пропилов надфилем в пластике пробки.

    DVD диск через центральное отверстие вставляется в кабель и просто приклеивается к торцевой стороне пробки. В нашей конструкции рефлектор и вибратор не имеют между собой электрического контакта.

    Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем

    Собранный нами антенный вибратор совместно с рефлектором обеспечивают нормальный прием электромагнитной волны 3G сигнала по воздуху от передатчика и направляют его энергию по коаксиальному кабелю. Далее остается уловить его модемом.

    Этот вопрос можно решить двумя путями:

    1. создать непосредственное металлическое подключение проводов коаксиального кабеля прямо к плате модема;
    2. использовать созданную антенну Харченко в качестве промежуточного звена усиления и с ее помощью осуществить передачу принятого сигнала на встроенную антенну модема.

    Способ передачи информации по проводному каналу

    Здесь могут использоваться два варианта, когда на модеме:

    1. имеется разъем для подключения к внешней антенне;
    2. или его нет.
    Вариант №1

    Потребуется припаять концы коаксиального кабеля ко второй половине разъема и через него подключать антенну.

    Вариант №2

    Для прямого подключения выхода от коаксиального кабеля к плате модема потребуется не только разборка последнего, но и припаивание центральной жилы с экранной оболочкой к дорожкам микросхемы.

    Эту сложную техническую работу необходимо выполнять точно, безопасно и с соблюдением технологии. К ней можно приступать только при наличии соответствующего опыта. Иначе модем может выйти из строя, тогда его придется приобретать заново.


    Опытный мастер, умеющий работать с электронными микросхемами, решит этот вопрос самостоятельно, а всем остальным предлагаем пойти по другому пути.

    Способ передачи информации по беспроводному каналу

    Для осуществления этого метода на выходные концы коаксиального кабеля припаивают электроды, которые работают генераторным узлом, излучают принятую и усиленную электромагнитную волну непосредственно на антенну модема.

    Делаем любой ниткой один виток по наружному периметру корпуса модема и замеряем его длину линейкой. У меня получилось 70 мм. Добавляем 5 мм и вырезаем из медной фольги или жести от консервной банки две полоски длиной 75 мм и шириной 45 и 27.

    Широкую пластину для центральной жилы изгибаем по форме модема, а для экрана - полуокружностью и припаиваем их к антенне Харченко.

    Обращаем внимание на отсутствие электрического контакта с созданием воздушного зазора между ними.


    В противном случае, как показано на фотографии, возникает короткое замыкание выходных цепей, которое в домашней электропроводке отключает , а в нашем случае сигнал с антенны будет блокирован и на модем не пройдет.


    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


    Материалы и инструменты для сборки 3G-антенны:
    - сварка;
    - сварочные электроды (для создания элементов);
    - стальная труба диаметром 18 мм (это будет несущая штанга);
    - соединитель труб из ПВХ (будет выступать в качестве держателя для вибратора);
    - дрель;
    - вешалка типа "плечики";
    - саморезы;
    - маркер;
    - инструмент для разметки.




    Приступаем к изготовлению антенны:

    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.



    Для крепления вибратора понадобится ПВХ-соединитель труб, он крепится к штанге при помощи саморезов. Что же касается фиксации вибратора, то для него в ПВХ сверлится сквозное отверстие, а затем он приклеивается при помощи эпоксидной смолы.




    Шаг второй. Разметка штанги
    Теперь нужно разметить штангу под установку элементов. Для этого на трубе нужно нарисовать линию, а затем накернить места для сверления в соответствии со схемой. Расстояние между элементами влияет на мощность антенны, здесь уже нужно выбирать параметры в соответствии с представленной таблицей.




    Шаг третий. Установка элементов. Завершающий этап

    Теперь в штанге можно сверлить отверстия под установку поперечных элементов. Отверстия должны быть просверлены очень точно, без наклона и смещения. Ну а потом можно подготавливать и устанавливать элементы, они изготавливаются из электродов. Длина также подбирается в соответствии с таблицей. Чтобы ровно установить элементы, нужно найти середину, а затем в каждую сторону прибавить по половине диаметра трубы. Затем в этих местах делаются отметки. По такой отметке после установки элемента легко определить, четко ли он стоит по центру трубы. Ну а когда элемент установлен, можно смело приваривать электроды к трубе.










    Вот и все, 3G-антенная ЯГИ готова, можно переходить к испытаниям. Как видно на картинке, у автора скорость возросла с 0.11 Мбит/с до 3.21 Мбит/с, то есть до подключения антенны скорости фактически не было, не считая 10 Кбит/с.