Антенна Харченко для 3G модема своими руками. Варианты уличного исполнения

Продолжу описание своих поисков интернета в деревне.

После логопериодической, было изготовлено несколько вариантов антенны Харченко. Антенна проста по конструкции и довольно эффективна. Весьма популярна у любителей телевизионного приема, часто применяется для передачи данных, в том числе, в качестве внешней антенны GSM модема. Пожалуй, не стоит останавливаться на теории и расчетах, их в сети великое множество, разной степени углубленности. Здесь же похвастаюсь своими исполнениями с комментариями.

При наличии желания повторить какую либо из конструкций, нам потребуется минимальный набор слесарных инструментов, мощный паяльник, принадлежности и материалы для пайки. Лобзик по дереву. Толика терпения и аккуратности.

Итак.

Можно сказать прототип, рефлектор из фольгированного стеклотекстолита. Шпильки на краешках рамки из той же проволоки – в этих местах нулевой потенциал и допускается использовать металлический крепёж, что удобно. По идее, стоит стремиться к хорошей симметрии рамки и правильности (соответствии расчетной форме), чего при изготовлении из толстой проволоки не так просто добиться. На ум приходит простая оснастка, хотя бы в виде деревянного «кубика», поместив который внутрь рамки можно деревянной же или резиновой киянкой, без фанатизма, подровнять углы и форму плечей.

Вышеупомянутая оснастка не применялась – решено было поступить более радикально, изготовив рамку из жесткого листового проводника методом выпиливания. Был применен помянутый фольгированный стеклотекстолит.

На фото, сзади рефлектора, в баночке от витаминок – модем, в него был «насмерть» впаян USB кабель длинной 35…40см, чтоб избежать лишнего разъемного соединения «на верху» и уменьшить длину модема. Рефлектор – фольгированный стелотекстолит, собственно он отпаян от предыдущей конструкции. Антенна ориентировалась узлом наведения от прошлых опытов с логопериодической коллегой. Так же использовалась старая «инфраструктура» — кабели, блок питания, крепления.

Рамка была начерчена в Автокаде и распечатана в натуральную величину. Чертеж в нужном месте заготовки закреплен скотчем и слегка накернен по углам. Осталось прочертить острым шилом стороны рамки, соединяя накерненные точки и можно выпиливать. Выпиливал ручным «пионерским» лобзиком по дереву. Пилки штатные, для дерева.

Внимания заслуживает способ крепления рамки к рефлектору. Было решено крепить рамку в четырех точках. Cтойки выполнены из все того же фольгированного стеклотекстолита. Фольга кроме двухмиллиметровых полосочек по краям стравлена в хлорном железе. Монтаж пайкой, хорошо прогретым паяльником 60 Вт. Для удобства изготовлена оснастка – деревянный кубик с точно опиленными торцами. Процесс на фото. Все медное, хорошо паяется вульгарной канифолью.

Стоит сказать, что слоистые пластики, в том числе и наш стеклотекстолит, весьма пористы по происхождению, пор много и мелкие, соответственно материал гигроскопичный. Хорошим тоном будет пара слоев лака, иначе могут плавать параметры.

Последняя конструкция плавно перетекла в вариант облучателя для рефлектора от спутниковой тарелки.

Та же рамка из фольгированного материала закреплена в узле собранном из сантехнической обвязки. Кажется, это был слив (водяной затвор) для ракованы. Его диаметр хорошо подошел к штатному креплению спутникового конвертера тарелки. Рамка закреплена термоклеем в пропилах пластиковой трубы. Решение спорное и наверняка не слишком долговременное – при минусовой температуре такой клей становится довольно хрупким.

С обратной стороны удобно поместился модем, зафиксирован двумя пластинками «Пеноплекса».

Сверху плотно нахлобучен обрезок от какой то пластиковой баночки, от осадков.

Весь узел в сборе, с креплением от тарелки. Отходящий шланг и резиновая манжета от слива стиральной машины-автомата. Манжета герметично соединяет отвод с гофрированным шлангом.

Внутри в аккурат помещается стандартная USB вилка, это было очень удобно.

Самый интересный — спаренный вариант.

Изготовлена сестра-близнец предыдущей рамки со стойками. Рефлектор подобрался поосновательнее, из пластинки нержавеющей стали 1,5мм. Сталь, в том числе и нержавеющая, хорошо паяется обычными оловянно-свинцовыми припоями с «паяльной кислотой» (хлористый цинк) или ортофосфорной кислотой в качестве флюса. Не забываем место пайки хорошенько зачистить до, и хорошенько промыть (водой) после.

Для питания обеих рамок решено было задействовать часть железки от какой то военной антенны.

Железка собственно, выполняла аналогичные функции – питание четырех вибраторов в виде алюминиевых решеток. Вся конструкция складывалась, что позволяет предположить ее автомобильную, хм, базированность. Из решеток, сосед сделал воротца, а лишнее подарил мне : )

Исполнение внушает уважение — все аккуратно, мощно, внутри везде серебрение. Фрагмент на последних фото — предположительно дроссель препятствующий затеканию паразитных токов на оплётку кабеля.

Функционально такой же дроссель, но для нашей антенны, был изготовлен из кусочка старого. Через цилиндрик, с фланцем, нужного размера, соосно был пропущен коаксиальный кабель и закреплен эпоксидным клеем.

Готовый разветвитель в сборе.

Не правда ли, получилось фото, с намеком на некоторую художественность?
С обратной стороны «тройника» имеются резьбовые отверстия М4 для удобного и надежного крепления на плоскую поверхность.

Внутреннее соединение центральных жил трех кабелей делается через эту технологическую дырочку, потом завинчивающуюся пробкой, посеребренной конечно. Соединение экранов – конструкционное.

Обратная сторона антенны со спаренными рамками, разветвитель закреплен на рефлекторе, разделаны и подключены концы кабелей, вероятные неплотности в виду растрескивания родных резиновых прокладок и применение нештатного кабеля другого диаметра дополнительно герметизированы нейтральным силиконовым герметиком. Кронштейн для крепления антенны в узле наведения согнут из нержавеющей стали и приварен к рефлектору. В длинной полке просверлено два отверстия, совпадающие с аналогичными, в поворотном узле. Антенна крепится двумя короткими винтами М6. Под нижней короткой полкой, металлическим хомутиком закреплен герметичный футляр для модема. Дальше идет USB кабель (белого цвета) длинной 35…40см. Использовалась все та же «инфраструктура» — механизм наведения, кабели снижения, блок питания, крепления.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Самодельная 3G антенна. 3G антенна Харченко.

Здравствуйте дорогие читатели и подписчики блога! Сегодня хочу обсудить ещё один вариант самодельной 3G антенны. Возможно, кто то натыкался в интернете на инструкцию по изготовлению этой антенны. Её ещё называют антенной Харченко для 3G модема, или «восьмёркой». За её основу взят дециметровый ромбический волновод  Харченко, который предложил, использовать эту конструкцию для приема ТВ каналов в ДМВ диапазоне. Я решил протестировать варианты конструкций, которые предлагают в сети на форумах, и результаты выкладываю сюда. При постройке антенны для 3G модема я внес кое-какие изменения. Сразу скажу, что антенна неплохо работает, но ждать от неё супер результатов не стоит. Она помогает усилить сигнал, но если он у вас отсутствует совсем, то вряд ли она вам поможет. Если сигнала GSM нет, то лучше использовать вариант 3G антенны собранной на спутниковой антенне.

В принципе фотографии подробно иллюстрируют конструкцию антенны и как её собрать. Саму «восьмерку» делаем из медной монолитной проволоки сечением 4 мм², её можно приобрести в любом электро магазине. С помощью плоскогубцев проволоку нужно согнуть по форме как на фото, обязательно соблюсти все размеры. Концы спаиваем вместе.

Сборка 3G антенны:

Далее нам понадобится алюминиевая пластина размером 140 х 140 мм и толщиной 2 мм. Она будет работать в качестве рефлектора. Такую пластину можно вырезать с помощью болгарки, например из старой кастрюли. Не забываем о мерах безопасности при работе с болгаркой – одеваем защитные очки! В центре пластины необходимо просверлить отверстие под кабель диаметром 8-10 мм. Теперь нужно закрепить антенну по центру рефлектора на расстоянии 36 мм. Крепёж делаем из диэлекрического материала, например пластмасс. Рефлектор с антенной ни в коем случае не должны иметь контакта.

Так как я планировал использовать антенну на улице, пришлось придумать для неё крепление. Просверлив в пластине отверстия под хомуты от польской антенны (полячки), я одел её на настенный кронштейн от спутниковой антенны. Далее нужно припаять кабель к «восьмерке» предварительно продев его через отверстие в рефлекторе.

Теперь подробнее о кабеле. В инструкции использовался коаксиальный кабель 75 Ом. Однако волновое сопротивление антенны ближе к 50 Ом, что показали замеры на осцилографе. Сам стандарт HSDPA в котором мы стремимся зарегистрироваться находится в диапазоне 2100 Мгц, токи, которые сгенерирует в системе волновым сопротивлением более 50 Ом такая волна, мгновенно затухают. Поэтому я все же использовал 50 Ом-й кабель. К тому же проводник в таком кабеле полностью из меди и его не составит труда припаять.

Когда антенна собрана и установлена, на другом конце кабеля, который будет присоединен к модему, нужно спаять так называемое устройство согласования, с помощью его мы соединим модем с антенной. Для этого нам понадобится медная фольга, найти её можно в старых трансформаторах, или купить в радиомагазине, из такой фольги изготавливают печатные платы.  Делаем из фольги то, что показано на фото, размеры тоже необходимо соблюсти.

Устройство согласования:

Вырезать можно обычными ножницами, вырезав лоскутки, их нужно спаять, как показано на фото. Фольга для оплётки должна быть размером 27х76 мм, для центральной жилы одна сторона 45 мм, вторая по размеру обхвата модема. Слишком плотно обматывать не стоит, конструкция на модеме должна только опоясать корпус модема.  Фольга спаянная с оплёткой, должна как бы обволакивать по кругу модем, при этом, не касаясь центральной жили.

Для оплётки:

Устройство согласования в сборе:

Если ваш модем имеет разъём для внешней антенны, то кабель можно подсоединить к нему, придумав какой-нибудь переходник, кстати, на инструкцию как можно спаять такой переходник я тоже пару раз натыкался в сети. Мой модем Huawei E1550 такого разъёма не имеет.

Настройка 3G антенны производится экспериментально, можно просто поворачивать её по оси кронштейна, пока не добьёмся четкого сигнала и регистрации в HSDPA или WCDMA, что будет соответствовать индикации в интерфейсе программы модема. О качестве сигнала можно судить по «палочкам». Конечно, следует сказать, что устанавливать и направлять антенну следует в сторону базовой станции, сигнал которой мы и хотим усилить.

Как я уже говорил, антенна работает не плохо, и дает коэффициент усиления 6-8 децибел. Если ваш модем регистрировался только в GPRS/EDGE, то с помощью этой антенны вы получите четкий 3G. Вариант установки в комнате тоже рассматривается, можно придумать какую-нибудь подставку, и разместить её на подоконнике, или подвесить к потолку.

Если кто-то использовал антенну Харченко для 3G, буду рад, если оставите отзывы в коментариях. Интересно узнать мнение других людей. На вопросы так же с удовольствием отвечу.

Антенна Харченко для 3G модема своими руками

Статьи » Антенна Харченко для 3G модема своими руками

По отзывам, и личному опыту, очень хороший результат дает антенна Харченко 3g, представляющая собой два квадратных элемента. Расчет на частоту 2100 МГц дает следующие результаты:при длине волны ?= 143 мм сторона квадрата составляет 53 мм.

Берем толстый (3,5- 4 мм) медный провод и изгибаем его как показано на фото.

Очень важно соблюсти размеры рамки.

Кроме этого, для снижения внутреннего сопротивления антенны рекомендуется делать не квадратные элементы, а ромбовидные с углом в 120 градусов.

Для повышения эффективности антенну Харченко снабжают рефлектором – металлической пластиной, которую можно изготовить из фольгированного текстолита.

К антенне необходимо припаять высокочастотный кабель (как выбрать кабель для антенны смотрим), и тут может ожидать сюрприз в виде оплетки. Оплетка большинства недорогих кабелей не паяется канифолью. Выход в использовании обычного F — конектора, который накручивается на кабель.

К нему припаивается кусочек медного провода, а вся конструкция – к антенне.

Расстояние между рефлектором и антенной должно составлять 36 мм. Мы использовали пластмассовый колпачок от дезодоранта. В принципе, дальнейший процесс творчества хорошо иллюстрируют фотографии.

Собранную конструкцию фиксируем с помощью термоклея.

Остается подключить антенну 3g усилитель к модему и настроить на максимальный уровень сигнала. Так как в нашем случае модем не оснащен разъемом для внешней антенны, то просто обернем 3-4 витка центральной жилы вокруг модема.

Видео процесса сборки Антенны Харченко:

Мы рады вам помочь!!!

Если лень заморачиваться, мы готовы предложить готовое решение: Антенна UMTS 3G направленного действия.

Мы поможем вам подобрать Антенну усилитель 3г именно под вас, оптимально выбрав коэффициент усиления сигнала, для этого вам нужно оставить заявку в форме обратной связи, написать нам [email protected]

Антенна Харченко для Wi-Fi, 3G своими руками

Конструкция антенны была предложена Харченко К.П. в 1961 году для приема телевизионных каналов метрового диапазона и долгое время была самой популярной телевизионной антенной, получив название «зигзагообразная». Смотрите статьи в журнале «Радио» (Радио №3, №4, №8 1961; №11, 1962; №4, 1966; №10, 1967). Со временем антенну реконструировали для дециметрового и других диапазонов. С появлением цифровых 3G, Wi-Fi сетей, работающих на более высоких частотах, зигзагообразная антенна перекочевала и на них и зарекомендовала себя там одной из лучших для изготовления своими руками.

На Западе такая антенна носит название «BiQuard», «Trevor Marshall’s antenna». Она, так же как и тройной квадрат , является разновидностью рамочной антенны. Присмотритесь: антенна Харченко — это две квадратные рамки объединенные в одну систему. Рамочная антенна, как известно, имеет такие положительные качества, как широкополосность и не критичность к точности изготовления. (Конечно, это не основание делать ее тяп-ляп 

Телевидение передается в большинстве случаев горизонтально-поляризованной волной, а 3G, Wi-Fi, CDMA — вертикально-поляризованной. Поэтому для этих сетей «восьмерка» должна быть в «лежачем» положении и напоминает своего рода «очки».

В Сети можно найти много конструкций антенны Харченко как для Wi-Fi, так и для 3G UMTS. Поскольку частоты этих видов связи близки, здесь важно не запутаться. Можно воспользоваться онлайн калькулятором и рассчитать антенну непосредственно на ваш диапазон.

Предлагаем также калькулятор оригинальной конструкции Bi-Quad Тревори Маршалла. Для специалистов предлагаю файл для MMANA . Для 3G расчетная сторона ромба получается около 35 мм. Но в сети полно конструкций со стороной 53 мм . Где правда? Правда скорее всего у 35 мм, а 53 мм — это опечатка (цифры в обратном порядке!), которая размножилась в интерненте методом копипаста. У антенны со стороной 53 мм углы по бокам ромба не 90, а 120° и сам ромб выполняется не из проволоки, а из металлической полоски шириной 8 мм. Антенна, которую расчитывает наш онлайн калькулятор имеет углы близкие к 90°. Усиление такой антенны около 10 dBi.

Расчет антенны Харченко также доступен в мобильном андроид приложении на Google Play, вы его можете скачать на свой смартфон или планшет, нажав на нижерасположенную кнопку или по QR-коду:

Важно понимать, что расчетные размеры рефлектора – это минимально допустимые. Можно и больше. Для такой антенны, в качестве рефлектора, вполне подойдет CD или DVD диск.

Его напыление хорошо отражает радиоволны сантиметрового диапазона, нужно только подобрать диск не просвечивающийся, когда смотришь через него на свет. За основу антенны можно взять коробку для CD-DVD на 25 дисков. Не буду повторяться, инструкцию по изготовлению такой антенны можно посмотреть тут .

---

Такая конструкция вполне сгодится для изготовления антенны для CDMA-800 диапазона (Intertelecom, PeopleNet, Украина). При этом размер рефлектора примерно соответствует листу формата А4, а провод или медную трубку нужно брать толщиной 5-8 мм (можно медную полосу такой же ширины). Рефлектор же для экономии можно сделать из жести. Размеры — из того же калькулятора!

 

---

На диапазон CDMA-450 размеры антенны получаются уже до полуметра в ширину, поэтому, для уменьшения парусности, лучше применить рефлектор в виде сетки. Можно использовать строительную сетку с ячейкой не более 1 см, укрепленную на H-образной несущей конструкции из любого подходящего металла. Поскольку по краям рамки имеется нулевой потенциал, ее можно крепить к рефлектору металлическими болтами. Рамка изготавливается из дюралюминиевой полоски 10мм шириной, стыки — на алюминиевых заклепках.

Усиление антенны можно поднять до 11-12 dBi удвоив восьмерку (Double BiQuard). Для фазирования элементов применяется перекрестное питание. Как это сделать понятно из фото ниже. Размеры антенны можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора антенны Double Bi-Quad у нас на сайте. Кроме того, ромбы можно заменить круговыми петлями. Получается антенна Bi-loop, работающая по тому же принципу.

---

Готовую антенну можно покрыть нитролаком, либо покрасить автомобильной краской для защиты от атмосферных воздействий, если вы намерены разместить ее на мачте. На диапазонах Wi-Fi, 3G антенна Харченко довольно критична к точности изготовления. Поэтому, поймав сигнал, не стоит пренебрегать настройкой антенны. Можно воспользоваться стандартным «палкомером» модема, но удобнее специализированным софтом. Сдвигая и раздвигая «очки», а также в небольших пределах меняя расстояние до рефлектора, добиваются максимального уровня принимаемого сигнала. Главное здесь — терпение, так как нужно постоянно ждать пока обновятся показания уровня сигнала в программе.

Полезные ссылки:

 

Антенна Харченко своими руками для 3G модема из подручных средств

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.

Содержание статьи

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;
• паяльник для припаивания проводов к контактам;
• 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.

Форма и соотношение размеров антенны показаны на картинке. Принцип работы этой конструкции более подробно описан в статье о приеме сигналов для цифрового телевидения.

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

Рекомендуем создавать антенну Харченко из медного провода с поперечным сечением 5 мм кв или диаметром 2,5 мм, как наиболее оптимальную.

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 болгаркой 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).

Далее усилием руки выгибают вибратор, используя контрольный образец для каждой стороны квадрата (позиции 2 и 3).

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 просверливаем дрелью 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.

Чтобы предотвратить такие случаи дальше эту тему не развиваем.

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 автоматический выключатель, а в нашем случае сигнал с антенны будет блокирован и на модем не пройдет.

Электроды самодельной антенны Харченко следует развести на небольшое расстояние и сориентировать их так, чтобы они генерировали и направляли принятый электромагнитный сигнал на встроенную антенну модема. Их оптимальное положение можно подобрать опытным путем.

Упрощенная конструкция электродных концов

Вполне допустимо разделать кабельный конец со стороны модема около 10÷15 см и центральную жилу обмотать по периметру корпуса, а к экрану припаять загнутую полоску жести порядка 7÷9 см.

Заключительные операции

Остается вставить 3G модем в гнездо ноутбука. А затем проверить качество связи.

До подключения самодельной антенны он был очень слабым с активной самой маленькой полоской индикатора.

Применение простой конструкции антенны Харченко позволило значительно усилить его величину до хорошего уровня приема.

Интересные идеи для изготовления подобной конструкции с рефлектором показаны в видеоролике владельца Самоделки Рунета “Антенна для 3G модема своими руками”. Только отнеситесь к ним критически, как и многим другим рекомендациям в интернете.

Сейчас у вас самое благоприятное время задать вопрос в комментариях или поделиться статьей с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

Антенна Харченко для 4G модема Yota

Добрый день. Люди, живущие в частном доме, часто сталкиваются с проблемой отсутствия качественно интернета. ADSL сейчас мало где используется, да и скорость оставляет желать лучшего. Особенно проблематично если дом новый и телефона нет, тогда придется тянуть провод ради не очень быстрого интернета. А если и есть телефон, не факт, что линия, проложенная уже давно, подойдет для интернета. Оптоволокно тянуть дорого. Некоторые складываются с соседями и тогда затраты могут стать приемлемыми. Однако не всем нужен хороший интернет. Остается мобильный интернет. Технология 4G максимально позволяет достичь 150 Мбит\сек, но для такой скорости нужен качественный прием сигнала. Не всегда встроенной антенны (точнее двух) модема достаточно для этого. Итак, сегодня мы будем изготавливать антенну Харченко для 4G модема Yota. На данный момент в продаже имеются модемы YOTA 4G LTE WLTUBQ-108.

Нам необходимо:
— YOTA 4G LTE WLTUBQ-108
— Медный провод сечением 2.5 мм
— Лист железа
— Коаксиальный провод сопротивлением 75 Ом, тонкий
— Пигтейл двойной с MS156 на SMA Female
— Разъем SMA Male
— Дрель
— Сверло 3 мм
— Пластиковая трубочка или любой диэлектрик
— Паяльник
— Припой, канифоль
— Термоклей
— Хомутики
— USB удлинитель

Шаг 1 Подготовка модема.
Перед началом изготовления антенны, стоит подключить модем к компьютеру. Зайдя в настройки модема по адресу 10.0.0.1, записать значения SINR/RSRP. Делать это надо для сравнения изменения уровня сигнала, после подключения антенны. Модем разбирается достаточно легко. Необходимо чем-нибудь острым, например, шилом или ножом, поддеть и вынуть верхнюю крышку. Делать это надо очень аккуратно, так как под крышкой находится встроенная антенна. Главное не повредить ее. Снимаем крышку:

Далее держим модем за USB разъем одной рукой, а второй снимаем вверх корпус модема:

И с обратной стороны он выглядит так:

Наш модем поддерживает технологию MIMO. MIMO (Multiple Input Multiple Output, множественные входы, множественные выходы) — технология пространственного кодирования сигнала, благодаря которой можно увеличить полосу пропускания канала. При использовании этой технологии, для передачи данных используются две или более антенны и столько же антенн для приёма. В нашем случае у нас две антенны. Для каждой антенны свое гнездо:

Одно гнездо находится в верхней части модема, второе сбоку справа. Оставлять модем открытым нехорошо, поэтому прикладывая корпус к модему, вымеряем места отверстий под гнезда, и сверлим сверлом диаметром 3 мм:

Вымереть точно достаточно сложно. Просверлив отверстия надеваем корпус на модем и смотрим совпадают ли отверстия с гнездами. При необходимости увеличиваем отверстия ножом в нужном направлении. Убедившись, что отверстия совпадают с гнездами, надеваем корпус и закрываем верхнюю крышку.

Антенну будем подключать к специально подготовленным гнездам. Для этого нам необходим переходник. С одной стороны, которого будет два разъема MS156 (подключаем одну антенну к двум гнездам), с другой стороны высокочастотный разъем SMA Female. Его можно заказать на aliexpress или купить в магазине радиодеталей:

Подключаем пигтейл к модему:

На этом откладываем, на время, модем в сторону.

Шаг 2 Расчет антенны.
Вариантов антенн достаточно много. На мой взгляд наиболее эффективная и простая в изготовлении — Антенна Харченко. Она названа по фамилии инженера, разработавшего и описавшего конструкцию этой антенны – Харченко К.П. Вибратор антенны будем изготавливать из медной проволоки сечением 2.5 мм. Можно использовать провод сечением 2 мм. Провод легко купить в электрике. Перед изготовление антенны изоляцию провода стоит снять. Вибратор состоит из двух квадратов, соединенных в одной из их вершин и с разъединенными сторонами. Провод антенны припаивается в точках соединения квадратов. Входное сопротивление антенны близко к 50 Ом. Я выбрал 75-Омный кабеле, хотя она также хорошо согласуется и с 50-Омным коаксиальным кабелем. Длина сторон квадратов равна λ/4, где λ — длина волны. В нашем случаем это 115 мм. Изготавливаем вибратор по следующей схеме:

Где:
Центральная частота f: 2600 МГц
Волновое сопротивление антенны ρ: 50 Ом
Длина волны λ: 115 мм
Размер L1 (внешняя сторона квадрата): 28.9 мм
Размер L2 (внутренняя сторона квадрата): 27.6 мм
Размер L3 (общая длина рамок): 81 мм
Размер L4 (ширина рамок): 40.5 мм
Размер L5 (промежуток в месте подключения): 1.7 мм
Расстояние вибратор-рефлектор D: 13.2 мм
Размер B (ширина рефлектора): 115 мм
Размер H (длина рефлектора): 115 мм
Диаметр проволоки вибратора: 2.5 мм
Общая длина проволоки (с запасом на повороты): 237.9 мм

Шаг 3 Собираем антенну.
Припаиваем провод к вибратору. В итоге должно получиться так:

Рефлектор можно изготовить практически из любого металлического листа. Также возможно изготовление сетчатого рефлектора. Я выбрал и вам рекомендую изготовить его из металла от старого системного блока компьютера. Толщина достаточная, а покрытие отлично помогает. Вырезаем квадрат со стороной 115 мм. Можно вырезать и больше, я указываю минимально необходимую сторону квадрата. В центре делаем отверстие 6 мм. В углу рефлектора так же проделываем 6 мм отверстие для крепления антенны. Затем берем небольшую пластиковую трубку или трубку из любого диэлектрика. Отрезаем от нее 13 мм и, используя термоклей, крепим, получившуюся деталь, в центре рефлектора, так, чтобы отверстия рефлектора и трубки совпадали:

Продеваем провод с припаянным вибратором в центральное отверстие рефлектора. При помощи термоклея фиксируем вибратор. Перед установкой хорошо продумайте место установки. Антенну нужно расположить так, чтобы вибратор располагался горизонтально. Также ее надо повернуть вибратором в сторону приёмной вышки. Антенну лучше расположить внутри помещения. Если планируете использовать снаружи, стоит позаботься об гидроизоляции антенны. Я закрепил антенну на откосе окна на улице. Чтобы на нее попадало как можно меньше дождя и снега, закрепил ее в верхней части. Таким образом она находится, как бы, под козырьком:

Не забудьте просверлить отверстие в раме окна и продеть в него провод.

Шаг 4 Подключаем антенну к модему.
На конец провода устанавливаем разъем SMA Male. Средний контакт необходимо припаять, внешняя оплетка фиксируется металлической трубкой, изолируем термоусадкой или изолентой:

Пигтейл держится не очень устойчиво в гнездах модема. При малейшем движении разъемы пигтейла выпадают из гнезд. Поэтому стоит изготовить небольшой постамент для модема. Такой постамент удобен и без антенны. Можно просто его поставить на подоконник или шкаф, и сигнал уже будет лучше, чем если бы модем торчал где-нибудь сзади системно блока. Из фанеры вырезаем квадрат со стороной 10 см. И небольшой прямоугольник 2 х 3 см. Скручиваем их как показано на фото. К прямоугольнику, используя хомутик, крепим один конец USB удлинителя. Насчет удлинителя, стоит выбирать удлинитель с проводом потолще и длиной не больше 70 см. В более длинных будут большие потери, и модем может не запуститься из-за недостаточного питания. Также большие потери будут в слишком тонких проводах. Ставим модем в разъем удлинителя, вставляем пигтейл и фиксируем провод пигтейла еще одним хомутиком. Таким образом мы исключим случайное отключения антенны:

Подключив антенну к модему, а модем к компьютеру, заходим в настройки модема по адресу 10.0.0.1. Ориентируясь на показатели SINR/RSRP находим лучшее место для антенны.
SINR — Показатель характеризующий соотношение шума (помех) и уровня сигнала. Для стабильной передачи данных, значение показателя должно быть больше 2.
RSRP — Показатель характеризующий качество сигнала с базовой станции. Чем выше это значение, тем лучше связь. Достаточным считается значение показателя от -110 и выше.
Для сравнения приведу свои показатели. Без антенны значения следующие:
SINR 7, RSRP -112.
После подключения данной антенны показатели стали:
SINR 15, RSRP -92.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Расчет зигзагообразных антенн Харченко для 3G модема 2100

Многие пользователи задаются вопросом. Какими способами (их я уже описывал в статье: 5 способов самодельных антенн) можно еще увеличить скорость интернета, для 3G модема? Есть еще один эффективный способ — это рамочная антенна Харченко, по отзывам он дает положительные результаты, по поводу его работы. И так вся работа займет не больше часа.

 

Собираем рамочную антенну Харченко для 3G-модема

Сама антенна представляет с собой два квадратных элемента, это видно на рис.  Не зря, я еще добавил в заголовке 2100. Который расчет антенны дает частоту 2100 Мгц. При длине волны ?=143 мм сторона квадрата составляет 53 мм. Разыскиваем толстый медный провод (3-4 мм) и изгибаем его как показано на рис.1.

 

Рис.1

Фишка здесь в том, что важно соблюсти размеры рамки. И кроме того нужно еще снизить внутреннее сопротивление антенны и делать не квадратные элементы, а ромбовидные с углом 120 градусов Рис.2.

 

Рис.2

Далее к антенне припаяем высоко частотный кабель. И потом всю эту конструкцию припаять к антенне. Здесь ожидается один момент! Оплетка у большинства недорогих кабелей не паяется оловом с канифолью Рис.3. Выход в использовании фидера, который накручивается кабель, к нему припаивается кусочек медного провода, а потом вся конструкция — к антенне Рис.3.

 

Рис.3

Для повышения эффективности антенны мы снабжаем ее рефлектором. Рефлектор — металлическая пластина (фольга), которую можно сделать из фольгированного текстолита Рис.4.

 

Рис.4

Между антенной и рефлектором расстояние должно состоять 36 мм. Здесь мы применим пластмассовый колпачок (из-под баллончика с дезодорантом). Весь  следующий творческий процесс можно рассмотреть на фотографиях Рис.5.

 

Рис.5

Мы фиксируем собранную конструкцию специальным термоклеем на Рис.6

 

Рис.6

Теперь мы лишь подключаем антенну к модему и настраиваем ее на сигнал максимального уровня. Наш модем не имеет разъема для внешней антенны, поэтому мы оборачиваем вокруг модема 4 витка центральной жилы Рис.7.

 

Рис.7

Вот в принципе и все. Возможно для лучшего результата вам придется попробовать и другие варианты антенн. Например можете рассмотреть еще 5 способов самодельных антенн для 3 g модемов, хоть как то увеличить скорость. У меня в данный момент в модеме стоит проволочная антенна. Не скажу что эффект хороший, но все таки  разница не большая есть. Возможно еще есть какие то способы, чтобы модем работал более быстрее, есть еще один способ, но это уже будет в другой отдельной статье. А что бы быть в курсе интересных событий и не пропустить, можете подписаться в RSS ленте, перейдя, нажав на красненький квадратик с полосками.

Предлагаю в качестве подарка скачать бесплатную книгу: причины зависаний на ПК, восстановление данных, компьютерная сеть через электропроводку и много других интересных фишек.
Еще больше интересных новостей, а главное общение, решений ваших проблем! Добавляйтесь в телеграм — https://t.me/mycompplus

Понравилась полезная статья? Подпишитесь на RSS и получайте больше нужной информации!