Сегодня многие граждане пользуются беспроводным интернетом, но при этом стремятся повысить скорость его работы. Ведь отличный доступ гарантируется, когда модем близко расположен к базовой станции мобильного оператора. В связи с этим те, кто работает в интернет далеко от станции, довольствуются низкой скоростью. Есть ли технический способ, который поможет решить такую проблему? Лучший вариант – это 4G антенна собственными руками.

Что такое антенна Харченко и как она работает

Так называемая антенна Харченко, которая предназначена для 3G модема, является самодельной моделью. В ее устройстве нет ничего особенно сложного. Зигзагообразная конструкция была предложена ученым К.Харченко еще в 1960-е гг. Сегодня она достаточно популярна среди радиолюбителей не только благодаря своему простому устройству, но и отличной повторяемости, а также широкополосности. Последнее преимущество особенно хорошо относится к спиральной конструкции.

По собственному устройству модели могут достаточно сильно отличаться. Исходя от величины пластины, частотность конструкции значительно изменяется. Заодно нужно учитывать, что самодельные антенны могут включать в себя предметы, выполненные из пластика и металла.

Антенна для модема бывает разных видов. Наиболее простая – это - всенаправленная. Она может осуществлять прием и передачу сигнала во всех направлениях одинаково интенсивно. В частности, такой может быть простой четвертьволновой вибратор. Если пояснять упрощенно, это кусок провода, который обладает протяженностью четверть волны того сигнала, что принимается.

Секторная антенна может осуществлять ограничение излучения в конкретном секторе. В частности если за всенаправленным устройством выставить железный лист, то получится секторная конструкция. Ее сектор составит 180 градусов. Подобный железный лист называют экраном.

Наиболее эффективной является направленная конструкция. Благодаря правильному выбору экранной кривизны можно сделать узконаправленный луч, который будет излучать радиоволна.

Главные антенные узлы это:

  • вибратор, на который происходит индуцирование, наведение волны электромагнитных колебаний, которые посылаются передатчиком сотового оператора;
  • кабель вместе с узлом согласования, передающий индуцированный сигнал непосредственно от вибратора;
  • узел сигнальной передачи с кабеля прямо на модемный вход;
  • рефлектор, который устраняет помехи, а также отраженные сигналы для повышения приемной мощности.

Антенна Харченко собственными руками является превосходным приспособлением для всех, кто стремится обладать качественной связью без необходимости затрачивать крупные средства. Ее весьма просто изготовить даже обычному человеку, не обладающему соответствующими профессиональными навыками. Результат в действительности превосходный. Подобная конструкция прослужит на протяжении длительного времени.

Делаем внешнюю антенну

Как правило, внешняя антенна собственными руками для 4g модема наделена двумя квадратными компонентами. Выполненный расчет антенны Харченко на частоту 2100 МГц показывает, что размеры сторон компоненты должны равняться 53 миллиметров каждая.

Вместе с тем для уменьшения внутренней сопротивляемости антенны умельцы советуют делать не квадратные компоненты, а ромбовидные, у которых угол составляет 120 градусов.

Подробная инструкция изложена на данном видео:

Как усилить сигнал 4G?

Для того чтобы увеличить эффективное применение антенны для USB модема, ее оснащают рефлектором - стальной пластиной. Ее можно сделать из фольгированного текстолита. Дистанция между антенной и рефлектором должна быть 36 миллиметров. Для того чтобы создать дистанцию между антенной и рефлектором, можно применять какой-то колпачок или коробочку.

Автор делится опытом по улучшению качества домашнего интернета после непонятных действий провайдера Билайн. Интернет в дачном доме был всегда и был довольно быстрый, но в 2016 году начались перебои в скорости, а иногда и полная потеря сигнала с прекращением устойчивой связи на несколько часов. Решение проблемы имело цену 1400 рублей (2016 год). Была выбрана, куплена и установлена антенна для USB модема. Удалось все подключить и настроить своими руками. Результат — практически максимальная скорость мобильного 3G интернета от провайдера и незначительное влияние погодных условий на скорость передачи данных. 4G сигнала в моей местности нет.

3G/4G бюджетная антенна для USB модема и надежного интернета

3G 4G Wi-Fi антенна

Перед покупкой антенны была изучена ситуация с мобильным интернетом. Что позволило сделать предположение о происходящих проблемах. В моей местности четыре мобильных оператора Билайн, Мегафон, МТС и Теле2. В 2016 году все они предоставляли услуги 3G интернета. Сравнение карт покрытия показало, что место где я нахожусь попадает в мертвую зону. И карты сделаны под копирку. Хотя рядом, буквально в прямой видимости есть 3 сотовых мачты. Изучение местности позволило сделать вывод, что все операторы вещают с одной мачты, которая за холмом:(. Холм холмом, но сигнал 3G на втором этаже дома был от Билайна и полностью отсутствовал от Мегафона. Теле2 не изучался, МТС за бывшие заслуги и недоверие не изучался в принципе. Решение проблемы умственных усилий не требовало. Опыт работы с антеннами для диапазона 980 мГц с 2000 года был (часть из них может работать и сейчас). Требования к выбору антенн следующие: антенна должна быть из алюминиевого сплава (меньше корродирует и легкая), остронаправленная, иметь максимальное усиление, легко устанавливаться, иметь кабель достаточной длины и в комплект должен входить переходник для подключения к антенне. И естественно антенна не должна быть дорогой.

Выбор сделан в пользу антенны «Ультра 3G/4G» , которая работает с 3G и 4G модемами. Антенна выполнена из алюминиевых сплавов защищенных от воздействия атмосферы порошковой краской.

Антенна «Ультра 3G/4G» описание

Антенна «Ультра 3G/4G» это направленная антенна для сетей 3G (UMTS2100/WCDMA/HSPA/HSPA+), 4G (LTE2600 FDD Band7/Band38) и WiFi (IEEE802.11b/g/n).

Антенна Ультра 3G/4G

Антенна Ультра 3G/4G

Антенна Ультра 3G/4G

Антенна Ультра 3G/4G

Крепежный комплект

Технические данные и характеристики

  1. Диапазон рабочих частот 1800..2700 мГц
  2. Коэффициент усиления 12…18 дБ
  3. Длина кабеля снижения 5 м
  4. Габариты в сборе 1010x110x70 м
  5. Масса антенны 0,8 кг

Антенна поставляется в разобранном виде

Сборка, установка и настройка антенны

По прилагаемой к антенне инструкции собираем полотно антенны. Смотрите фото и видео. В этой антенне может присутствовать маленькая засада в виде заводского брака. Выявить и устранить брак лучше на этапе сборки. Смотрите видео по устранению возможного брака или ремонта антенны «Ультра 3G/4G».

По опыту эксплуатации антенн неплохо все места сочленений деталей защитить от осадков при помощи армированного скотча, а лучше покрыть эти проблемные места автомобильным герметиком.

Сборка антенны

Сборка антенны

Защита соединений антенны

Брак пайки центральной жилы

Пайка центральной жилы

До штатной установки антенны на самом высоком месте, лучше провести исследование и установить с какого направления к вам приходит интернет. Для определения направления надо провести ряд действий.

  1. Я воспользовался ноутбуком. Скачал на сайте производителя программу контроля уровня сигнала MDMA .
  2. Подключил модем к ноутбуку и запустил программу. Настроил программу для определения уровня сигнала на модеме.
  3. Подключил антенну через переходник к модему.
  4. Как указывал выше, сигнал раздачи пакетов связи вы можете найти не там, где он по вашей логике должен быть. Так получилось и у меня. Антенну держал в рабочем положении на каждом направлении до обновления уровня сигнала на экране. Просканировал горизонт буквально по 5 градусов. В моем случае сигнал был обнаружен только с одного направления и с самой далекой мачты. Запомнил ориентир на горизонте, куда была направлена антенна.

Сила сигнала с антенной

Далее надо выбрать место установки антенны на максимально возможной высоте. В моем случае подъем антенны от первоначального замера определения направления на два метра выше привел к заметному повышению уровня сигнала. Перед антенной не должно быть металлических препятствий (металлические крыши, заборы)

В своем случае я установил антенну на стальной кронштейн телевизионной антенны. Обратите внимание на состояние кронштейна из стали за 15 лет эксплуатации. Антенна крепилась к кронштейну с применением монтажного комплекта прилагаемого к антенне, используя U-образный хомут (скобу). Антенна была зафиксирована в направлении установленного ориентира. На всякий случай была проверена еще раз точность направления — пик сигнала соответствовал выбранному направлению.

Российские сотовые операторы с недавнего времени внедрили связь третьего поколения - 3g. Благодаря такому соединению, серфинг в интернете стал значительно быстрей и увлекательней, ведь входящая скорость способна достигать до 7 Мбит/с, обычно, как показала практика, скорость составляет 1-2 Мбит/с. Но к сожалению не все могут воспользоваться этим соединением и по прежнему вынуждены "выжимать" килобайты интернет трафика с помощью GPRS/EDGE. Несмотря на то, что мой дачный участок находится в зоне покрытия 3g, 3g модем не мог уловить сигнал. Поэтому было решено попробовать смастерить самодельную антенну для 3g модема . Почитав полезные статьи в интернете, я понял, что лучшим вариантом будет рамочная и приступил к ее сбору.
При изготовлении антенны для 3g модема, я подготовил следующие материалы: толстый антенный провод, коннектор, медная проволока толщиной 3,5- 4 мм, металлическая пластина, которая будет играть роль рефлектора.
Берем проволоку и сгибаем ее в виде двух квадратов, каждая из сторон которого равна 53 мм:

Теперь подготавливаем провод. Для этого зачищаем провод так, чтобы с надетым коннектором средний провод выступал приблизительно на сантиметр. На корпус коннектора напаиваетя часть провода. Должна получиться такая вилка:

Эту вилку припаиваем к рамке антенны:

Для повышения мощности антенны 3g модема требуется оснастить ее рефлектором, металлической пластиной, которую можно сделать из текстолита или деревянной фанерки обернутой в фольгу. Размер рефлектора составляет 120 на 135 мм:

В центре рефлектора проделываем отверстие, диаметр которого равен толщине провода:

Расстояние от рефлектора до рамки антенны должно составлять 36 мм. Для этого хорошо подошел колпачок от лака для волос, в котором были сделаны канавки на необходимую глубину:

И вставлен провод:

Все стыки самодельной антенны для 3g модема промазаны силиконовым герметиком, за счет него вся конструкция и держится.

Как сделать усилитель для Интернет модема своими руками

Сигнал Интернета в городе обеспечивается наличием базовых станций и специальным кабелем. В этом случае сигнал стабилен и гарантирует заказанную тарифом скорость. А что делать за городом,где нет оптико-волоконного кабеля?

За городом нет базовой станции и проложенных магистралей оптико-волоконного кабеля для скоростного Интернета.Обычно,провайдеры развивают высокоскоростную сеть там,где есть большое скопление населения. Да и дело это достаточно дорогое,даже для крупных организаций.Как они говорят: экономически не целесообразно!

Поэтому,простые потребители Интернета летом мучаются с доступом и скоростью Интернета,когда выезжают за пределы кабельной сети.

Еще несколько лет назад вообще не было никакой возможности выхода в Интернет за пределами развитой инфраструктуры. Года три назад, с появлением usb модемов, появилась возможность пользоваться Интернетом в загородных домах и на дачах.Но сигнал плохонький и скорость такая же.Выход один: сделать усилитель для Интернет модема своими руками или купить усилитель 3g сигнала .

Карта покрытия сети 3g

У каждого провайдера своя сеть.Например,в 2012году я купила модем МТС и промучилась весь сезон: сигнала почти не было совсем. Приходилось срочно ездить в город,чтобы сдать сделанную работу,не говоря уже о том,чтобы посидеть в Интернете.

На следующий год,по совету друзей я подключилась к Интернету через Билайн. Конечно,я радовалась,потому что по сравнению с МТС-это было шикарно. Но…,только днем.Вечером,при увеличении количества интернет потребителей,сеть зависала.

Чтобы выбрать лучшего провайдера для вашего загородного дома необходимо провести анализ сети каждого провайдера. Карта покрытия сети 3g конкретного провайдера поможет вам разобраться в этом вопросе.

Наберите в поисковой строке «Карта покрытия сети МТС».

В адресной строке нужно написать адрес и на карте автоматически будет указана искомая вами точка. Теперь смотрите: есть или нет в данной точке сеть и какого качества.

Карта покрытия сети 3g МТС в искомой точке

По карте видно,что сигнала МТС на моей улице и двух соседних-нет.

Тоже самое проделайте с картами других провайдеров: у нас в Ижевске,кроме МТС-это Билайн,Теле2,Мегафон.

Карта покрытия сети 3g Билайн в искомой точке

Карта покрытия сети 3g Билайна показывает хорошую сеть,но по факту нормального сигнала не было по следующим причинам:

  1. ближайшие базовые станции Билайна находятся на выезде из города
  2. между последней базовой станцией и моей улицей чуть более 8км (менее 10 км),а это значит,что 3g вроде бы есть,но модем постоянно теряет 3g-сеть и переключается в режим 2g. Такое переключение, как правило,происходит из-за слабого уровня сигнала или высокой нагрузки.
  4. 3g-модемы работают на частотах 1900-2150MHz. Сигнал данного диапазона частот хорошо проходит только в «прямой видимости». Препятствия в виде гор,леса,высотных домов -это преграды для распространения сигнала на большие расстояния. А по карте видно,что по прямой линии между городом и моей улицей находится несколько приличного размера «проплешин». Скорее всего они играет какую-то негативную роль.

В результате такого поиска по карте покрытия сети 3g, я определила,что наилучший вариант для меня-это Мегафон: стабильная сеть на моей улице и в окружающем пространстве на 2-3 километра.По карте в направлении города на всем протяжении сеть 3g одинаковой окраски:

Карта покрытия 3g Мегафон в искомой точке

Хотя такие же показатели и у Теле2:

Карта покрытия сети 3g Теле2 в искомой точке

Окончательный выбор между двумя провайдерами можно сделать,исследовав уровень сигнала провайдера на участке с помощью сотового телефона.

Уровень сигнала 3g модема

Чтобы определить уровень сигнала 3g модема нужно сделать следующие исследования на местности:

  1. с помощью сотового телефона (того же провайдера,что и модем) определить на вашем загородном участке места,в которых сигнал максимален. Пройдитесь по всем уголкам дачи: за домом,за баней,на открытом пространстве…,везде.
  2. если есть индикатор на ноутбуке,то тоже самое сделать,пройдясь по всему участку с ноутбуком
  3. нанесите на бумагу показатели в данных точках-составьте карту
  4. выберите наиболее подходящие для вас 2-3 точки и проведите дополнительные исследования уровня сигнала,но уже по высоте: на 2 этаже,на крыше,с помощью шеста длиной 2-3 м и т.п.
  5. остановите свой выбор на одном месте

Определение уровня сигнала 3g модема можно еще контролировать с помощью программ,которые не только показывают уровень сигнала,но и позволяют им управлять,чтобы модем сам мог выбирать нужный вид сети в зависимости от качества приема. Но,пока,это дело кажется мне очень сложным.

Такие исследования необходимо провести для того,чтобы определить направление. Ближайшая базовая станция провайдера может быть находится не в той стороне,где вы раньше думали. Если их несколько,то по каким-то причинам хороший сигнал идет не от той,на которую вы ориентировались.

И все-таки,как усилить сигнал,чтобы доступ в Интернет за городом был стабильным и более скоростным??

В интернет-магазине или в оффлайне можно купить специальное оборудование для этих целей: усилитель для Интернет модема

Усилитель сигнала для модема Connect 2.4 wi-fi

Усилитель сигнала для модема нужно выбирать,учитывая выбранную вами сеть провайдера.

Например,популярны усилители марки «Connect 2.4 wi-fi»:

Комплект для 3G/4G модема предназначен для обеспечения стабильного доступа в Интернет через USB-модемы в зонах неуверенного приема сигнала сетей GSM (GPRS/EDGE), 3G (HSDPA/HSUPA/WCDMA) и 4G (LTE) любых операторов, а также обеспечения беспроводного подключения компьютеров, ноутбуков, нетбуков, планшетов, смартфонов и других устройств по технологии WiFi.

Есть еще различные устройства,типа антенн и офсетных облучателей. Но,я хочу рассмотреть комплектацию данного усилителя:

  1. антенна
  2. кабель длиной 1.8 м
  3. беспроводной роутер для вайфая

В принципе,если вайфай не нужен,то можно купить антенну с 5м кабелем типа РК-50-3-18

После того,как мы уточнили комплектацию покупного усилителя,то рассмотрим варианты самодельных конструкций.

Простая конструкция усилителя 3g модема

В прошлом сезоне я сделала простой усилитель 3g модема своими руками. Никаких измерений не делала,просто спросила в магазине у парнишки-продавца про усилитель(готова была купить любой,лишь бы у меня появился Интернет на даче).Парень мне рассказал про свой метод,и я его просто повторила:

  1. нужно купить удлинитель длиной 3-5м с разъемами usb «папа-мама»
  2. взять CD диск и на нем сделать крепление для флешки в середине диска
  3. за окном,с внешней стороны,на фасаде сделать какой-то крепеж для диска,типа гвоздика
  4. повесить диск с модемом с наружной стороны окна или на окно с внутренней стороны помещения(если идет дождь или холодно),а другой разъем кабеля подсоединить к ноутбуку

Вот и вся конструкция.Действительно,сигнал ловится не плохо,по сравнению с тем,что было.

Эта конструкция небольшого усилителя работает за счет длины кабеля и зеркальной поверхности в виде CD диска.

Если увеличить площадь усилителя и вместо CD диска применить что-то, большего диаметра,то можно в разы увеличить прием сигнала.

Вот нашла в Интернете конструкцию усилителя 3g модема,сделанную своими руками, подобную моей конструкции,но с большим диаметром «антенны»:

  1. берем алюминиевый тазик
  2. размечаем центр тазика и придумываем в этой точке какой-нибудь крепеж для модема. Модем должен смотреть точно в центр тазика.
  3. подсоединяем кабель длиной 5м или более,если при исследовании вашего участка вы определили,что нужно поднять усилитель выше
  4. вешаем тазик на стене дома в том направлении,где максимально улавливается сигнал. Можно закрепить на деревянном шесте и поднять его максимально высоко над домом
  5. «методом тыка» подбираем наилучшее расположение центра тазика и закрепляем окончательно,чтобы он не разворачивался при ветре.

Вместо алюминиевого тазика можно взять алюминиевый дуршлаг:

Самодельный усилитель сигнала модема из дуршлага

Говорят,что уровень сигнала повышается в 3-4 раза. Такую конструкцию собираюсь опробовать в нынешнем дачном сезоне,потому что мне нужен качественный Интернет.

Почему самоделка? Потому что уже знаю по своей конструкции,что такой вариант работает. И потому что,говорят,что покупной усилитель для Интернет модема не гарантирует качества-«деньги на ветер»,потому что «дурят нашего брата»: самодельный работает,а покупной-нет.Нет в нем никакого усилителя-простая отражательная антенна настольного типа (Connect).

Бывает в нашей жизни так, что - это единственный способ доступа в интернет , ну и конечно же начинаются такие проблемы, как низкая скорость , нестабильность подключения , разрывы сигнала и прочие прелести. Поэтому в данной статье описаны некоторые виды антенн , которые будут усиливать сигнал модема, увеличивать скорость ну и, соответственно, беречь Ваши нервы и время

Это - беспроводной приёмопередатчик, работающий по технологии 3G для приема и передачи информации. И, следуя из определения, у него должна быть антенна, которая принимает сигнал интернета (в некоторых моделях их может быть несколько).

Мы не задумываемся об антенне, если скорость интернета около 5 Мбит/с. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA на большем удалении от базовых станций не водится, особенно в условиях бетонных джунглей. Посему чаще всего приходится довольствоваться GPRS/EDGE и путешествовать по сети со скоростью сонной черепахи.

Поскольку переезжать на местность, где сигнал лучше не рентабельно, а также покупать специальную антенну для улучшения сигнала затратно, давайте поговорим о том как собрать антенну в домашних условиях , так как это единственный выход, к тому же не дорогой.

Существует несколько моделей модемов: Huawei и ZTE , а так же типов антенн в них: внутренняя (есть у всех без исключения) и внешняя (подключаемая).

Вооружившись материалом (каким именно найдете дальше в статье), паяльником, руками и головой мы рассмотрим несколько антенн и то, как их подключить.

Первую антенну будем собирать на примере 3G модема Huawei E171 от МТС с только внутренней антенной.

Для начала модем нужно разобрать, после чего мы увидим обратную часть:

Которая нас не интересует. А вот лицевая часть которая выглядит так


будет интересна нам до конца статьи. Её так же можно отличить по модулю для карты памяти (1), контактам для SIM-карты(2), радиомодулю под крышечкой (3), разъёму (4), внутренней антенне (5) и USB-выходу (6).

Давайте поближе рассмотрим внутреннюю антенну, так как с ней нам дальше работать:

Для того, чтобы работала новая антенна , нужно отключить старую путем выкусывания SMD-конденсатора, предназначенного для резонансного согласования антенны. Потом небольшой фрезой, зажатой в дрель, делаем пропил по антенне, оставляя только небольшую площадку для припайки кабеля (так же можно сделать ножом, или еще чем-нибудь, но не забывайте об аккуратности).

После проделывания всего вышеописанного берем заранее купленные на радиорынке кусочек коаксиального кабеля RG174, сопротивлением 50 Ом, длиной 15 см, но не длиннее, так как могут быть большие потери сигнала , F-разъём и разъём типа «тюльпан» и собираем все это добро как показано на рисунках ниже.

При пайке кабеля к модему нужно действовать очень точно и аккуратно, не перегревая платы. ОЧЕНЬ ВАЖНО: центральную жилу припаиваем на площадку, оставшуюся от внутренней антенны; оплётку припаиваем к любому месту, являющемуся землёй.

И еще обязан предупредить, что, если это ваш первый или второй опыт в пайке, то лучше попросить кого-нибудь из друзей, которые более опытны в этом деле, ну или подробно изучите матчасть этого дела и потренируйтесь на других проводах и платах!!!

После этого собираем модем, если кабель мешает крышке закрыватся, то вспоминаем о нашем друге, пирочинном ноже, который с радостью поможет сделать отверстие для кабеля больше, но опять же помним об аккуратности, а то получится не красиво и все будут с вас смеяться.

Потом делаем кабельную сборку длиной до 15 метров и подключаем к модему внешнюю 3G антенну на частоты 1900-2200 МГц усилением 14 дБ.