Антенна 4G своими руками – принцип работы, виды, варианты изготовления

Был на выходных у друзей в глубинной сельской местности, и оказалось, что связь там совсем плохая. Поэтому посоветовал и помог им сделать специальную антенну для усиления сигнала. В этом обзоре расскажу, как делается антенна 4G своими руками, что она собой представляет, когда требуется и каких видов бывает, а также какие варианты такой конструкций доступны для самостоятельного изготовления.

Антенна для модема – что это такое, принцип работы, виды

На дальней дистанции от вышек связи говорить о хорошем интернете не приходится – гаджеты не улавливают не то что сигнал 4-го или 3-го поколения, но даже 2-го. Однако если сигнал поступает, хоть и очень слабый, возможность его лучше принять и усилить все же есть. Именно для этой цели и изготавливается специальная интернет-антенна.

Их лучшие модели работают на расстоянии от ближайшей вышки до 40 км. Но хочется сразу предупредить, если по тем или иным причинам в вашей местности сигнал не поступает (например, дом находится во впадине между холмами), никакие усилители не помогут.

Для того чтобы понять, как сделать такую антенну, для начала рекомендую изучить принцип ее действия. Механизм работы заключается в следующем:

1. Внешние элементы конструкции улавливают волновое излучение заданной частоты от вышки связи. 
   
2. Благодаря особому устройству, пропорциям и расположению элементов антенны сигнал вызывает в них резонанс и усиливается. 
   
3. Далее через приемник он поступает на интернет-адаптер или роутер.
   

Конечно, нельзя заранее определить, насколько усилится сигнал. Так как это во многом будет зависеть от качества сборки, соблюдения инструкции, точности соответствия размеров чертежным данным, а также места установки и направленности самой антенны.

4G антенны для модема, изготовленная своими руками или на заводе классифицируются по следующим признакам:

• Место установки. Разделяется на уличные и комнатные. Первые лучше усиливают сигнал, исключаются помехи и подходят для самых удаленных мест. 
  
• Тип сигнала. Бывают модели узконаправленного действия только для 2G или 3G или 4G, а также широкополосными – способными улавливать 2 или 3 диапазона частот. 
  
• Направленность. Различаются секторные, всенаправленные и направленные. Первые 2 вида могут работать одновременно с несколькими интернет-вышками. 
  
• Возможность повышения скорости. Антенны бывают обычными, просто принимающими сигнал, а также MIMO – способными повышать скорость соединения до 100 Мбит/сек. Последние оснащены несколькими антенными модулями, принимающими радиосигнал раздельно, но передающими одновременно.
  

• Способность усиливать сигнал. Классифицируются на активные с усилителем, функционирующим от сети, и обычные пассивные.
  

Варианты изготовления

В бытовых условиях можно изготовить следующие варианты интернет-антенны:

• На базе жестяной емкости.
  

Это, пожалуй, самый простой и доступный способ усиления интернет-связи. Алгоритм действий такой:

1. Берется любая металлическая банка в форме цилиндра, например, из-под кофе. 
   
2. В дне емкости аккуратно проделывается отверстие – в точном соответствии с профилем модема. 
   
3. Затем в него помещается модем так, чтобы встроенная антенна располагалась внутри емкости. 
   
4. При этом соединяется он с ПК через USB-удлинитель. 
   
5. Далее конструкцию следует перенести к открытому месту – окну, балкону, двери.
   

Настройка и поиск сигнала выполняется путем перемещения банки в разные стороны, пока на мониторе не будет показана наивысшая скорость. Такая интернет-антенна доступна, но при этом малоэффективна, когда для приему сигнала мешают серьезные препятствия.

Усилить конструкцию можно путем монтажа коннектора таким образом:

1. В дне банки высверливается отверстие. 
   
2. В него вставляется и закручивается на гайку коннектор. 
   
3. На коннектор напаивает штырь из толстой медной проволоки. 
   
4. При этом элемент должен контактировать напрямую с металлом – поэтому если снаружи банка имеет покрытие, его потребуется предварительно снять в месте стыковки.
   

Далее к конструкции потребуется только припаять проводник для контакта с модемом.

• Проволочная антенна.
  

Еще один не менее сложный, чем уже рассмотренный вариант интернет-антенны. Порядок изготовления следующий:

• Берется медная проволока. 
  
• Одним краем наматывается на область модема, где располагается внутренний приемник. 
  
• После намотки должен сохраняться свободным край, длиной 30 см.
  

• Далее модем размещается на подоконнике, а свободный край проводник выпрямляется вертикально, то есть параллельно плоскости, на которой лежит. 
  
• Затем устройство подключается через USB-переходник к гаджету.
  

• Антенна Харченко.
  

Оба предыдущих варианта не очень надежны и больше подходят для случаев, когда сигнал слабнет незначительно – когда, в общем-то, устройство будет работать и так. Другое дело, когда сигнал находится на пороге потери. Тогда лучше применять более надежный усилитель – антенну Харченко для 3G или 4G-интернета, изготовить которую также можно своими руками.

По сути, эта разновидность относится к рамочным моделям. Изначально она использовалась в качестве усилителя сигнала для ТВ-приемника. Состоит конструкция из биквадрата и металлической пластины.

Инструкция по изготовлению следующая:

• Изготавливается биквадрат из медного проводника сечением 4 мм². 
  
• Фигура должна получиться симметричной и ровной с углами 90°. Поэтому в работе следует пользоваться разметкой, пассатижами и угольником.
  

• Далее вырезается плашка из алюминия толщиной 22 мм и сторонами 140 мм. Это будет рефлектор. 
  
• Ровно по центру пластины высверливается отверстие. 
  
• Биквадрат закрепляется симметрично относительно центра отражателя с помощью боковых деревянных палочек на расстоянии 3,6 см. 
  
• Далее рефлектор сажается с помощью хомутов и заранее просверленных отверстий на кронштейн, например, взятый от спутниковой антенны. 
  
• Кабель пропускается через центральное отверстие в отражателе и припаивается по центру к биквадрату в соответствии со схемой. 
  
• В завершении кабель подсоединяется к модему – через специальный разъем (при наличии), либо через фольгу. 
  
• В последнем случае изготавливается колпачок из медной фольги по размерам модема, к нему припаивается кабель.
  

После подсоединения к модему антенну требуется настроить – разместить ее таким образом, чтобы добиться максимальной скорости интернет-соединения.

• Антенна-пушка.
  

Конструкция представляет собой 6 дисков различного диаметра, нанизанных на стержень на заданном расстоянии друг от друга. При этом размеры элементов и расстояние между ними определяется длиной улавливаемой волны. Так, для 3G-соединения (2100 МГц) алгоритм сборки выглядит следующим образом:

• В медной фольге толщиной 0,5 мм просверливается отверстие. От него проводится круговая разметка циркулем. 
  
• Далее нарезаются круги точно по размерам схемы. При этом погрешность не должна превышать 1 мм.
  

• Затем на предпоследнем элементе, диаметром 74 мм, делается разметка для подключения кабеля – 2 перпендикулярные друг другу точки на расстоянии 11 мм от края. 
  
• Далее высверливаются отверстия на 2мм. 
  
• После этого круг накладывается на элемент 100 мм, и отмечаются точки для монтажа ТВ-кабеля. 
  
• Затем проделываются отверстия, и в них устанавливаются разъемы. 
  
• Далее каждый круг закрепляется с помощью 2-х гаек на стержне в соответствии со схемой. 
  
• После того как жилы будут напаяны на круги, кабель можно подсоединить к адаптеру. Лучше всего для этой цели подойдет Pigtail-переходник.
  

• Альтернативные варианты.
  

Для усиления интернет-связи в определенной степени можно также использовать следующие простые методы:

• Дюралевый дуршлаг. Модем с удлинителем просто приматывается на рукоятку. При этом устройство располагается внутри чаши.
  

Видео-инструкция по изготовлению антенны-пушки для интернета:

• Спутниковая антенна. На место коннектора устанавливается и закрепляется через удлинитель модем. 
  
• Двойное кольцо. По сути, напоминает модель Харченко. Только в основу берется 4 круга и пластина из одинакового металла.
  

Когда тот или иной вариант антенны будет готов, следует измерить скорость интернета с помощью онлайн-сервиса – до подключения и после.

Видео-пример изготовления антенны Харченко:

Коротко о главном

Интернет-антенна – это специальный усилитель сигнала, с затруднением проходящего от вышки связи до приемника, с дальностью действия до 40 км. Работает устройство по принципу резонанса, усиления, приема и передачи радиоволн адаптеру с помощью специально обустроенных элементов конструкции.

Классифицируется такой усилитель по ряду признаков – месту установки, типу сигнала, направленности, возможности увеличения скорости и способности усиления сигнала.

Своими руками можно изготовить следующие модели:

• Из металлической банки. 
  
• Из проволоки. 
  
• Антенна Харченко. 
  
• Антенна-пушка. 
  
• Альтернативные варианты.
  

Изготавливать конструкции следует строго по инструкции, соблюдая размерности и форму элементов в соответствии со схемой.