Порой, сети 3G – единственный вариант комфортного доступа в интернет. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA далеко 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.
Если 3G всё же «добивает» до вашего жилища, но коннект то есть, то нет – стабильную связь получить можно. К примеру, в моём доме на втором этаже 3G ловится, тогда как на первом – нет. После небольшого апгрейда сеть 3G стала ловиться на ура и на первом этаже. О том, как научить гаджет видеть сеть 3G с помощью собранной из подручных материалов антенны, мы и расскажем в этой статье.
Сразу отбросим решения, связанные с покупкой промышленно изготовленной антенны. Это затратно и не стоит упоминания уже потому, что далеко не каждый модем имеет разъем для подключения внешней антенны. Более того, стоимость антенного адаптера для модема может оказаться сопоставимой со стоимостью самого модема.
Далее стоит подчеркнуть, что критерием эффективности того или иного решения надо считать не количество децибел или процентов, отображаемых управляющей программой модема, не числом «палок» на индикаторе, а реальным увеличением скорости доступа, то есть подключением режима 3G. Приведенный скриншот демонстрирует относительность стандартных индикаторов.
Хотя как косвенное подтверждение правильности выбора эти показатели вполне подойдут. Стоит также заметить, что сама возможность подключения к интернету на скорости 3G зависит от очень многих факторов (расстояние до базовой станции, погоды, занятости слотов, активности абонентов), а мы пытаемся улучшить лишь один из них.
Эффективность антенны проверяли так: включали режим «только 3G». Соответственно, если 3G не ловится, то нет и передачи данных. «Палкометр» при этом может показывать как отличный уровень сигнала, 4-5 палочек, так и слабый – 1-2. В первом случае это означает, что есть только 2G подключение.
Проволока, кастрюли и удлинитель
Для начала рассмотрим самый простой вариант: три-четыре витка медной проволоки, намотанные на модем. Умельцы со стажем советуют наматывать провод на самом конце модема, где расположена встроенная антенна.
В нашем случае и «палкометр», и индикатор уровня в «информации о модеме» бодро показали увеличение уровня сигнала. По крайней мере, с нестабильных -107 дБ (децибел соотношения сигнал/шум) он подрос до уверенных -101 дБ. Строго говоря, такое «проволочное решение» больше напоминает искусство: толщину провода, количество витков и длину свободного конца антенны нужно подбирать для каждого конкретного места и модема. К примеру, лишний виток или 5 см провода могут не улучшить, а, напротив, ухудшить сигнал.
Второй вариант – кастрюля или дуршлаг. Любители экспериментировать, доведенные до отчаяния низкой скоростью доступа, а то и вовсе его отсутствием, мастерят экзотические конструкции в виде экранов, кастрюль и даже спутниковых тарелок. Поймать 3G с помощью кастрюли проще, чем с проводом, но и времени на установку это требует больше.
Кстати, часто в комплекте с модемом идет кабель-удлинитель на 3- 5 метров с кусочком двустороннего скотча для крепления на окно или стену. Этот вариант описывают сами операторы в руководстве. По качеству удлинитель сравним с проволокой. Но мне лично бывает проще крутануть кусочек проволоки, чтобы «поймать» 3G, чем возиться с удлинителем.
Антенна Харченко для 3G
К сожалению, предложенные выше решения далеко не всегда приводят к желаемому результату, а значит, имеет смысл попробовать более продвинутое решение – изготовить простую, но эффективную рамочную антенну. По отзывам, очень хороший результат дает антенна Харченко, представляющая собой два квадратных элемента. Берем толстый (3,5- 4 мм) медный провод и изгибаем его как показано на фото.
Всем привет, предлагаю вашему вниманию очень простой способ усилить сигнал 3G в несколько раз. Самоделка очень простая, вам не придется ничего паять, чертить, не нужны будут даже провода и электронные комплектующие.
Началось все с того, что недалеко от нас запустили интернет 3G, а точнее HSPA+. Но, не смотря на то, что наш хутор находится всего в 3 км от вышки, сигнал никак не ловился, так как село находится в низине. Я вешал модем высоко на березу, как минимум метров на 15 от земли, но результатов не было, сигнал проскакивал лишь иногда.
Сегодня начал искать решения этой проблемы. Первым делом сделал антенну Харченко, как я ее ни крутил, как не мудрил, мне она абсолютно не помогла. Начал искать сигнал, ходя вокруг дома, залазил на сарай, на чердак, даже на дом, но результатов не дало. Имеется у меня рядом постройка, балкон с металлическим ограждением. Залез я на него, стал искать сигнал там. Так вот, в этом ограждении есть круглые отверстия, как только я установил вертикально модем в это отверстие, сразу появился сигнал и скорость составила целых 7 Мбит/с. Я подумал сперва, что это случайность. Проверял несколько раз, как только ставишь модем в отверстие, сразу появляется сигнал, убираешь, сигнала нет. Причем если модем стоит вертикально, скорость в 2 раза выше, чем при горизонтальной установке. Модем у меня ZTE MF65M .
Далее я провел еще один эксперимент, валялся у меня старый алюминиевый тазик, попробовал использовать его как отражатель, то есть по принципу спутниковой тарелки. Располагал модем напротив дна, но сигнала не поймал. Решил повторить опыт с отверстием, вырезал его в дне тазика и потом установил по центру модем, и тут опять, модем начал принимать сигнал! Причем я ходил с этим тазиком по территории и он почти везде принимал интернет. Решил я на основе этого тазика сделать антенну. В принципе, можно использовать просто лист стали, это тоже должно работать. Как именно, это работает, не знаю. Но вероятно, сигнал распространяется по пластине и потом фокусируется в центре на модеме, по принципу рупора. Сделал экспериментальный вариант антенны и пока не жалуюсь. Потом попробую с более большим отражателем.
Материалы и инструменты, которые мне понадобились:
Для изготовления самой антенны – тазик, кусок листовой стали или что-то похожее, я использовал тазик из алюминия.
Для изготовления мачты – стальная труба, кусок стальной пластины, винты с гайками и шайбами. но вы можете просто прибить антенну к дереву или дому.
В качестве модема модем/роутер ZTEMF65M .
Список инструментов:
– болгарка;
– молоток;
– долото;
– сварка;
– дрель.
Процесс изготовления антенны:
Шаг первый. Начнем с антенны
Антенна представляет собой кусок металла, в центре которого нужно проделать отверстие под ваш модем. Модем должен располагаться вертикально, у меня с моим модемом ZTE MF65M были достигнуты так наилучшие результаты. Если расположить модем горизонтально, будет тоже работать, но скорость в два, а то и в три раза меньше.
Я сперва прорубил в тазике круг долотом, а потом окончательно его вырезал болгаркой.
Шаг четвертый. Тестирование
Пришло время тестировать, модем у меня имеет функцию роутера, то есть, раздает Wi-FI, и довольно далеко, по воздуху спокойно ловится на 150 метров. Поднял антенну над домом и развернул на вышку. Ранее тут ничего не ловилось, сейчас модем с легкостью увидел 3G-покрытие. Скорость у меня без труда идет в 3 Мбит/с, а раньше я сидел на убогом EDGE, который выдает не более 0.17 Мбит/с.
Конечно, потенциал вышки как минимум 7 Мбит, так что антеннка работает не на полную мощь. Вероятно, площадь тазика маловата. В целом я доволен, есть куда развиваться. Денег потрачено «0» копеек, проблема решена.
Если у вас есть мысли, как и почему это работает, пишите в комментариях. На этом у меня все, удачи и творческих вдохновений. Если сделаете себе такую антенну, обязательно отпишитесь о результатах!
О сайте
Статьи по темам
вторник, 8 июля 2014 г.
Самодельный пассивный ретранслятор мобильного телефона и интернета.
 |
| Пассивный ретранслятор на 900 МГц. |
 |
| Диаметр оправки (рюмки) 4,3 см. Частота 1,9 – 2,2 ГГц. |
Как это работает. Одна направленная антенна, вынесенная из поглощающей железобетонной стены или приподнятая над металлической крышей загородного дома, или просто приподнятая над землёй – ориентируется на базовую станцию. Вторая антенна, будь это подвал, помещение загородного дома – должна быть направлена на мобильный телефон или смартфон или находиться рядом с ними.
 |
| Электрическая схема ретранслятора. 1 – антенна направлена на базовую станцию. 2 – коаксиальный кабель. 3 – вторая антенна находится рядом с мобильным телефоном. |
 |
| Место испытания. |
 |
| Ориентировка колец. |
 |
| Полная шкала в антенне. |
 |
| Две риски без ретранслятора. |
 |
| Можно листать страницы. |
 |
| Всё работает. |
Да, кстати про поляризацию. В спешке, а может по рассеянности я совсем забыл про неё и уже когда рассматривал фотографии – вспомнил. Базовые мобильные станции сотовой связи имеют антенны с вертикальной поляризацией, а поэтому снасть на удочке необходимо было повернуть на 90 градусов, таким образом, чтобы разрез колец был не внизу, а сбоку, что соответствовало аналогичной поляризации. Тем не менее, радио сигнал удалось поймать даже с горизонтальной поляризацией колец на мачте, несмотря на минимальные потери в 6 дБ из-за несовпадений, опыт удался. А с другой стороны в лесу свои законы и прохождение сигнала с горизонтальной поляризацией в нём лучше.
 |
| Четыре круга лучше двух. Размеры всех окружностей одинаковые. Все размеры такие же, как и в предыдущем опыте. Только длина соединительного коаксиального кабеля (РК75) на этот раз была всего 3 метра. |
Продолжение.
Самодельная патч-антенна GSM 900 для пассивного ретранслятора
Самодельная антенна на диапазон 1,8 – 2,4 ГГц.
Картинки к комментариям.
 |
| Журнал "Радио" 02.1977. Антенная система с усилением 22 дБ. |
 |
| Согласующее устройство для двух антенн. Использован отрезок разомкнутого коаксиального кабеля. F = 900 МГц. |
 |
| Две одинаковые антенны направлены на базовую станцию. Частота 890 – 960 МГц. Направленные антенны "Гарант 911". Гарантированное усиление одной антенны 11,5 дБи. При совместном включении 2 -х антенн коэффициент усиления увеличивается на 3 дБ. |
42 комментария:
Спасибо отличная статья.
И от меня спасибо! Полностью согласен, отличная статья.
Ретранслятор построен на частоту 900, а встатье пишет что ловил 3g частоты которого 1900-2100. Чудеса электричества или литературный ляп?
UMTS-900 3G на 900 МГц
И не то и не другое, хотя первое теплее.
Размер антенны соизмерим с длиной волны (1, 1/2, 1/4), а это означает, что один и тот же кусок провода будет иметь согласование и усиление в диапазоне кратных частот, а с ростом частоты рабочий диапазон антенны больше.
Для примера, в мобильном телефоне одна антенна, а сам телефон рассчитан на две частоты, 900 и 1800 МГц.
«Гармоники антенны».
«Антенна, как известно, является открытым колебательным контуром, обладающим собственным частотой колебаний. Однако, в отличие от замкнутого колебательного контура, антенна способна также возбуждаться колебаниями, отличающимися от собственной частоты антенны в целое число раз. Эти частоты, на которые антенна является настроенной в резонанс одновременно с основной её частотой, носят обычно название «гармоник антенны». Благодаря гармонике с одной и той же антенной, без её перестройки, можно передавать колебания, отличающиеся по частоте в два или в три раза, то есть работать на основной частоте антенны или же на второй, третьей или другой гармонике». Журнал «РАДИОФРОНТ» 1939 г. 01 стр.22.
Уважаемый В.Ю., спасибо за понятные и подробные статьи. Обязательно испробую эту штуку в одном местечке Краснодарского края. На крыше, если телефон не трогать руками сигнал три, а то и четыре палочки. Внутри дома (саман) сигнала нет. Только вопрос, не лучше ли внутри использовать ненаправленную антенну, чтобы по небольшой комнате можно было перемещаться? И вообще, на каком удалении от антенны возможно наличие сигнала? В идеале хочется, чтобы в любом месте небольшой комнаты (примерно три на три метра) можно было по телефону поговорить.
Здравствуйте, Трофим. Осталось только попробовать. Думаю, что можно в комнате использовать ненаправленную антенну (например, антенна из одного кольца, плоскостью лежащая на столе) . На «рыбалке» странички интернета перелистывались с расстояния 3-х метров. Бывалые поступали проще, обматывали обычным проводом телефон, а его другой конец забрасывали на яблоню.
Полностью солидарен с автором по мнению о рыбалке ) ну и сам занимаюсь "ловлей" сигнала на даче ) Ради теста купил усилитель 3 и 4G РЭМО коннект, попробовал и вернул, т.к. усиление было равно нулю, а с помощью обычной литровой банки пива с модемом внутри сигнал был усилен на 9 Дб. За статью спасибо.
Добрый день. А возможно ли использование в Вашей конструкции вместо одной из антенн покупную пассивную с усилением около 16 дБ на ту же частоту? Собрал, с использованием антенны L030.15 с одной стороны и сдвоенной петлевой с другой, опробовал, эффект конечно был, но я ожидал большего. получить средненький сигнал при изначально отсутствующем получалось неплохо (7-9 dbm добавляло в среднем, а иногда и до 12-14, с -105 до -91 ), а вот из среднего сделать очень хороший – как то не очень. порой казалось, что с ретранслятором еще хуже. Может эти разнотипные антенны не были согласованы между собой? Да, и кабель взял 50-и омный, а не 75, как у Вас. Могло повлиять?
Здравствуйте.
Почему бы не попробовать. Можно использовать покупные антенны.
У антенны L030.15 нереально высокий коэффициент усиления. Чисто коммерческий подход заявлять значения усиления в дБи, поскольку это значение больше, чем выраженное в дБ. Я бы оценил эту антенну в 9 дБ. Практика использования подобного типа антенн показала, что они хорошо работают только в условиях прямой видимости. Так, если на пути антенны лес, холмистая местность или плохие погодные условия все её характеристики сводятся на нет. Не забудьте про затухание в кабеле. На частотах 900 МГц потери усиления на каждые 10 метров коаксиального кабеля, например RG58C/U, составляют примерно 6 дБ. Правильнее будет использовать кабель с волновым сопротивлением аналогичным заявленному сопротивлению антенны.
Многого от пассивного ретранслятора ожидать не приходится, это же не вечный двигатель.
Уж очень меня воодушевило улучшение связи до 3-х метров от антенны, как получилось у Ваc, вот и захотел еще более усилить эффект применяя покупную антенну с бОльшим усилением (заявленные характеристики: "антенна GSM 900 Locus L 030.15 – антенна диапазона 824 – 960 МГц с усилением 16 дБ", пишут именно дБ, а не дБи или dBi, а так кто их знает, как на самом деле). Вот и возник вопрос про согласование антенна-кабель-антенна. Волновое сопротивление Локуса 50 Ом, а петлевой антенны около 75, насколько я понял. Я применял 50 Омный кабель. Может с 75 будет лучше?
Может попробую воспроизвести оригинальную Вашу конструкцию с двумя одинаковыми петлевыми антеннами и качественным кабелем на 75 Ом, может так правильнее будет. А если не пойдет, то будем думать про недорогой GSM/3G репитер.
Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. Но не пойму я, телефон Нокиа, как на фотке, необходимо держать возле уха во время разговора вместе с кольцами антенны? Хотелось бы услышать Ваш совет и вообще увидеть схемку всего этого "оборудования" : )). Спасибо. С ув. Петрович.
Здравствуйте. У телефона есть кнопка громкой связи, а ещё я рекомендую пользоваться выносной гарнитурой. Мои первые статьи посвящены здоровью. В этих статьях я не советую антенну передатчика (телефона) прикладывать к голове, плотно прижав ладожской.
Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. А нельзя ли фотографию получше?
И еще. Встречал в одной похожей статье, что антенну выгибают из чего угодно, только не из меди.
Куды крестьянину податься? Может, речь про скин-эффект?
Здравствуйте. Из чего «выгибают антенну»? Наверно заметили, что антенна не стационарная, а сделана из силового провода от электропроводки и сам пост предлагает, как в полевых условиях осуществить радиосвязь, используя подручные материалы. Да медь дороже алюминия и на воздухе окисляется, а поэтому требует дополнительного защитного покрытия, однако вполне пригодна для проведения опытов. Кстати электропроводка из алюминия практически уже не используется из-за потерь, а пайка алюминия связана с применением активных флюсов, что не приемлемо для изготовления антенн. По поводу скин-эффекта. Радиоволны распространяются по поверхности материала, поэтому поверхность материала должна обладать лучшей проводимостью (у меди она лучше, чем у алюминия). Сама поверхность не должна иметь шероховатость, то есть должна быть зеркально гладкой, правда это больше относится к более высоким частотам. Кстати со временем поверхность алюминия под воздействием внешних условий превращается в кашу. Тем не менее, для самодельных антенн я рекомендую применять металлопласт. Это высококачественный алюминий, защищённый пластиком.
По поводу фотографий. Сомневаюсь, что могу в ближайшее время чего-нибудь найти. Прошло 2,5 года после написания этого поста с активными ссылками, которые возвращают к предыдущим и последующим постам с дополнительными фотографиями аналогичных антенн.
Алюминиий можно паять без активных флюсов. На место пайки можно нанести силиконовую смазку или касторку. Под слоем вещества зачистить ножом и нанести припой (залудить).
Алюминиевый провод привлекателен своей ценой, что небезынтересно, когда что-то не пошло, но затраты были не велики.
Скин слой на частотах в 900 МГц надо подсчитать. Не так он и тонок.
Я проконсультировался со связистом, тот сказал, что в условиях застройки многоквартирными домами часто имеет место не затухание от расстояния, а интерференция радиоволн, из-за которой возникают зоны, где отраженный волны гасят основную.