Антенна для модема своими руками пушка

Самодельная антенна типа Пушка для усиления 3G и 4G интернета

Благоустройство любого загородного участка заключается в том, чтобы повысить комфортность проживания каждого домочадца. Сегодня неизменный атрибут пассивного отдыха представлен телевизором и интернетом, но вдали от города качество трансляции и уровень сигнала нередко ухудшаются. С помощью самодельной 3G пушки можно решить эту проблему, затратив совсем немного средств, времени и сил.

Самодельная 3G Пушка против заводской

Сразу же стоит сказать, что самодельная пушка практически ничем не отличается от заводской, являясь лишь практичным ее аналогом.

Как заводские, так и самодельные модели принято разделять на такие группы:

• всеволновые;
• логопериодические;
• дециметровые.

Самыми дешевыми устройствами являются частотно независимые всеволновые, основа которых представлена металлической рамой. У конструкции невысокие рабочие параметры, но ее можно установить на вещательной вышке, расположенной недалеко от дома.

Принцип работы логопериодических 3G пушек сравним с сетью для ловли рыбы, которая сортирует добычу в процессе отлова. Если нет возможности купить такую антенну, ее можно изготовить в домашних условиях, что нисколько не ухудшит свойств конструкции. Дециметровые антенны, в большинстве случаев, имеют форму круга, зигзага или ромба.

Обратите внимание! Как у заводских, так и у самодельных моделей все детали, являющиеся проводниками точек сигнала, стыкуются с помощью сварки или спайки. Но нужно учитывать тот факт, что при установке 3G антенны пушки с внешней стороны дома оно может быть подвержено коррозии.

Преимущества

При изготовлении 3G пушки наружного типа следует придерживаться общепринятой теории антенн, подразумевающей, что длина волны сигнала зависит от геометрических размеров устройства. Преимущества внешних конструкций представлены механической прочностью, малой парусностью и стойкостью к температурным перепадам.

Если вынести пушку за пределы жилого помещения, это устранит возможные затухания и слабые отражения сигнала, которые могут возникать из-за стен, потолка, мебели или перегородок. Категорически не рекомендуется увеличивать длину провода от модема к антенне, потому что из-за кабеля также наблюдаются затухания сигнала.

Недостатки

Для изготовления самодельной 3G антенны рекомендуется использовать оцинкованную сталь или дюралюминий. Существенными недостатками конструкций, выполненных из латуни, биметаллических или медных проводов являются:

• сильное окисление, требующее периодической полировки;
• дополнительная изоляция от погодных факторов, которая заключается в покрытии антенны лаком;
• повышенная хрупкость на морозе.

Важно! Несмотря на то, что лакокрасочное покрытие служит хорошей защитой для проводов и пушки, в целом, со временем оно разрушается, поэтому его слой лака нужно периодически обновлять.

Схемы антенны типа пушка под разные диапазоны 3G, 4G, Wi-fi

Ключевые параметры антенны типа пушка несколько отличаются для 4G, 3G или Wi-fi подключения. Здесь все внимание следует уделять диапазону частоты, на котором функционирует тот или иной оператор, а, чтобы правильно собрать конструкцию, его нужно узнать.

Первым делом следует включить настройки смартфона, после чего выполнить поиск операторов в сети. В списке, который выдал телефон, из множества 2G позиций нужно выбирать исключительно 3G и 4G. Определившись с оператором, обеспечивающим необходимое покрытие в регионе, можно покупать подходящую SIM-карту.

В процессе самостоятельной сборки 3G пушки в обязательном порядке следует соблюдать все размеры, вплоть до миллиметра. Для каждого подвида сети схемы антенны разные. В большинстве случаев, 4G функционирует на частоте 2500 МГц, 3G — на 2000 МГц, а Wi-fi — от 850 до 1800 МГц.

Обратите внимание! Бывают ситуации, когда найти оператора для 3G или 4G, а также данные о его частоте, просто невозможно. В такой ситуации рекомендуется сделать пушку под параметры 2100 МГц, чтобы повысить шанс поймать сигнал.

Материалы для антенны

Сделать пушку для усиления интернет-сигнала сможет даже самый неопытный человек. Для этого нужно запастись терпением и подготовить необходимые материалы и инструменты:

• гайки под шпильку — 15 штук;
• цельно резьбовую шпильку М5 или М9, длина которой составляет 140 мм;
• 2 куска коаксиального кабеля, по 12 м каждый;
• тонкий металлический лист.

Важно! Опытные мастера рекомендуют использовать фольгу, если под рукой нет жести из любого металла. Кроме этого, понадобится два разъема с переходником и 4 шт. F разъема для телевизионного кабеля.

Необходимая теория

Каждый человек может догадаться, что, чем длиннее будет провод, тем больше вероятность, что в нем потеряется сигнал. Даже если при сборке пушки использовать высококачественный и дорогой кабель, потеря сигнала не исключена. Кабель — это ключевая часть антенны, поэтому в процессе его выбора нельзя придерживаться остаточного принципа, иначе достоинства самой эффективной пушки будут сведены на «нет».

К примеру, если один вид провода можно использовать в регионе с низкой частотой, то его применение на высокочастотных участках уже невозможно. Чтобы снизить потери в кабеле, необходимо уменьшить его длину и концентрацию высокочастотных соединений.

Обратите внимание! Если 4G антенна пушка будет функционировать на высоких частотах, при сборке конструкции следует использовать кабель с более высокими показателями.

Процесс сборки антенны

Сборку пушки можно рассмотреть на примере антенны 3G, работающей на частоте 2100 МГц. Для начала нужно взять лист металла и с помощью канцелярских ножниц вырезать из него 6 дисков диаметром 100, 75, 55, 40, 39 и 35 мм.

Важно! Размеры следует соблюдать до миллиметра, поэтому лучше сверлом сделать отверстие, а уже потом с помощью циркуля выстраивать плоскость для выреза дисков.

1. На дисках должны быть проделаны отверстия для пайки жилы кабеля, которые сверлят на расстоянии 10 мм от края. Приложив два круга (100 и 75 мм) друг к другу, необходимо разметить их, чтобы потом ввести коаксиальный кабель с оплеткой. Телевизионные F разъемы запрессовать на диске, после чего зафиксировать шпильку и подсоединять следующие элементы, выдерживая дистанцию между ними — 33 мм.
2. Затем коаксиальные провода крепятся к большому диску таким образом, чтобы центральная медная жила каждого кабеля проходила через сквозное отверстие на соседнем сегменте. После того, как провода были закреплены, проволоку необходимо припаять. На хвостик шпильки, который немного выступает, нужно прикрепить планку из металла, пластика или дерева, чтобы она выполняла роль держателя.
3. На коаксиальный кабель, а точнее, на его свободные концы, следует надежно закрепить разъемы вместе с переходниками, куда и будут подключаться модемы 4G, 3G или Wi-fi. После того, как были выполнены все вышеперечисленные действия, антенна креосан 3G будет готова к установке.

Настройка

Многие после сборки задаются вопросом, как правильно подключить 3G пушку — лучшую самодельную антенну. Чтобы достичь максимального качества в процессе приема интернет-сигнала, необходимо вынести самодельную конструкцию за пределы жилого помещения. Ее следует установить немного выше крыш тех зданий, которые находятся поблизости, чтобы свести к минимуму помехи и шумы, возникающие по причине подобных препятствий.

Далее 4G пушка направляется в сторону ближайшей вышки, транслирующей интернет-сигналы, а, чтобы узнать ее местоположение, квалифицированные специалисты рекомендуют использовать сервис Netmonitor.

В web-интерфейсе компьютера нужно найти раздел «Информация о модели», далее — строку «Уровень сигнала» и медленно перемещать внешнюю антенну, пока не будут достигнуты лучшие показатели.

Обратите внимание! Стоит заметить, что уровень сигнала обозначается знаком «минус», поэтому улучшение качества связи определяется по увеличению числовой отметки за этим знаком. С помощью такого эффективного метода можно настроить абсолютно любую самоделку или заводскую пушку.

На основе отзывов пользователей можно заключить, что сделать 3G пушку своими руками очень просто. Для этого нужно лишь запастись необходимыми материалами, сделать правильные расчеты и следовать алгоритму выполнения работы. В конечном результате можно не только сэкономить приличную сумму денег, но и пользоваться интернетом в загородном доме или в том месте, где раньше поймать сигнал было очень сложно.

Источник

Как изготовить своими руками 4G пушку (для усиления интернета на даче)

В данном обзоре автор поделится с нами идеей, как изготовить самодельную 4G пушку (или по-другому — антенну) для усиления интернет сигнала на даче и в частном доме.

Конечно, для усиления сигнала 4G за городом можно приобрести заводское оборудование, однако это очень дорого.

Поэтому, если вы хотите сэкономить, то оптимальный вариант в данной ситуации — сделать 4G антенну своими руками.

Советуем вам также прочитать: как самостоятельно установить интернет-розетку в частном доме или на даче.

Для изготовления самодельной антенны понадобятся следующие комплектующие:

• лист оцинковки;
• шпилька с гайками М6;
• антенный кабель.

Если нет возможности купить лист оцинковки, его можно заменить обычными жестяными крышками для стеклянных банок.

Основные этапы работ

Первым делом необходимо будет вырезать из листа бумаги (или картона) пять кругов разного диаметра.

Получившиеся шаблончики прикладываем к листу оцинковки, обводим маркером, и потом вырезаем.

После того, как вырезали из листа оцинковки круглые заготовки, нужно просверлить в них отверстия диаметром 6 мм (под шпильку М6). Всего для изготовления антенны потребуется восемь заготовок.

Надеваем диски из оцинковки на шпильку, и фиксируем их с двух сторон гайками, установив на необходимом расстоянии друг от друга (все действия выполняются по чертежу, который можно найти в интернете).

Сборка конструкции

Далее подсоединяем к самодельной 4G пушке антенный кабель.

Обратите внимание: центральную жилу кабеля нужно припаять ко второму диску. Тогда как сама обмотка кабеля крепится к первому диску.

К шпильке прикручивается кронштейн (из строительного стального уголка), чтобы можно было прикрепить антенну к фасаду дома.

Самодельную 4G пушку необходимо установить таким образом, чтобы она была направлена в сторону ближайших ретрансляторов.

Подключение антенного кабеля к роутеру

Казалось бы, что тут может быть сложного — вставил штекер кабеля в разъем, и все дела. Однако все не так просто.

Проблема заключается в том, что в роутере, который использует автор, нет ни одного разъема для подключения кабеля. Поэтому в данном случае придется немного «похимичить».

Нужно будет снять защитную изоляцию с кабеля и оголить центральную жилу. Обматываем ее вокруг корпуса роутера, фиксируем изолентой (желательно — синей).

Тестируем самоделку и подводим итоги

После проверки работы самодельной 4G пушки, со слов автора, интернет сигнал на даче стал намного лучше.

Благодаря использованию внешней антенны не только улучшилось качество входящего сигнала, но и почти в два раза возросла скорость интернета.

Подробно о том, как изготовить своими руками 4G пушку для усиления интернета за городом, можно посмотреть на видео ниже. Идеей поделился автор YouTube канала Ziskind Village .

Источник

Антенна для модема своими руками пушка

Сегодня мы с вами, уважаемый аноним займемся тяжелым вооружением, а именно разнообразными Wi-Fi/3G/4G пушками. Не так давно это оружие попало на Ютуб благодаря известным видеоблогерам под ником KREOSAN. Оно было подано в присущей этому видеоблогу манере как некий суперкреатив, поэтому анонима терзают смутные сомнения, а можно ли верить в достоверность всего этого? Давайте займемся поиском ответа на этот вопрос…

Прежде всего обратим ваше внимание, что сама идея этой Wi-Fi пушки была предложена И.Панченко на форуме lan23.ru еще в далеком 2007 году, но ни в видео, ни в описании к нему об этом нет ни слова. Не хороший поступок для суровых креосанов, не правда ли, Карл?

Правда стоит отметить, что на странице антенны на lan23.ru в описании и на картинке внизу размеры совершенно разные. Сразу скажем, что оба варианта рабочие, но какой из них выбрать?. Более того, на самом форуме и в сети можно найти еще до 3-4 различных вариантов размеров. Да и в самом креосановском видео мелькает чертеж, на котором рефлектор выполнен с бортиком, а в видео он без бортика, что опять порождает некие сомнения. Вариант без бортика изначально был предложен И.Панченко, обкатан им на реальном линке и доведен до ума по приборам, так сказать в боевых условиях. Он же реализован в видео KREOSAN. Чтобы все это понять, надо перечитать внимательно все обсуждение на форуме. А представьте себе когнитивный диссонанс анонима, который слабо понимает о чем вообще на форуме идет речь (ну не специалист он в антеннах СВЧ!) и впервые нашел это описание с непонятными размерами. Так что спасибо KREOSAN’у, что живой помог анониму определиться с выбором варианта. При анализе модели в HFSS наглядно видно, что антенна должна быть без бортика.

Характеристики Wi-Fi Пушки Креосана

КСВ пушки с бортиком и без	Усиление vs частота	КСВ с 50-и и 75-омной нагрузкой

Как мы видим, по КСВ

Калькулятор для пересчета этой 7-дисковой пушки на другие частоты доступен только в нашем андроид приложении Cantennator. Тапайте на QR-код, если вы зашли сюда с мобильного или планшета или сканируйте этот код мобильным, если вы смотрите эту страничку на мониторе десктопа чтобы перейти на Google Play для загрузки. Не забудьте оценить приложение и оставить отзыв.

Особенности изготовления и конструктив антенны можно достаточно подробно посмотреть по ссылкам ниже. Отметим только, что толщину пластин можно менять в пределах 0,3..1 мм (рефлектор как несущий диск лучше взять толще, около 2 мм), а шпильки использовать не больше М6. Однако вероятность отрицательного результата будет намного меньше, если вы откажетесь от шпилек и будете паять диски на стальной или латунный штырь диаметром 2-3 мм (например на сварочный электрод как в оригинальной сборке). На самом деле применение шпилек с гайками не есть изобретение видеоблоггеров, а применялось намного раньше. Посмотрите хотя бы статью «ушкуйника» по ссылке [3]. Просто гайками удобно подстроить уже готовую антенну по приборам (см. картинку выше, где пушка с гайками подключена к измерителю импедансов). Если у вас нет приборов, от шпилек и гаек лучше отказаться и делать по оригинальной статье (ссылка [1]), либо применить в качестве разделителей между дисками отрезки металлической трубки. Очевидно, что загоняя в конструкцию немалой толщины гайки, вы расстраиваете антенну .

Хотелось бы обратить внимание, что эта ваша 6/7-дисковая «пушка Креосана» была в свое время разработана для Wi-Fi диапазона. Поэтому она не оптимизирована для 3G/4G диапазонов, а также по критерию расхода железа на децибел усиления . Другими словами, это не самый эффективный вариант «пушки» из возможных и по согласованию и по усилению. О влиянии гаек мы упомянули, а уж тупо, без расчетов, понаставить на нее кучу дополнительных одинаковых дисков, как делают некоторые ютуберы, меряясь друг с другом длиной своих «пушек» — полностью бессмысленное занятие. Оптимизированные конструкции «пушки» на некоторые диапазоны можно посмотреть по ссылкам ниже. Кроме того на нашем сайте можно найти и более эффективные антенны, например «Сдвоенный квадроэллипс» для 3G/4G. Важно отметить, что простое масштабирование по частоте «пушки Креосана», хоть с 6-ю, хоть с 7-ю дисками, не самое лучшее решение. В этой антенне слишком много не масштабируемых элементов. В итоге, пушка пересчитанная со сравнительно узкополосного диапазона Wi-Fi в широкополосный UMTS-2100 будет иметь КСВ > 3. Вообще правильно и кошерно антенны рассчитываются в специализированных программах электромагнитного моделирования, о чем на сайте подробно написано. Поэтому в новой редакции этой статьи мы представляем читателю антенну с 8-ю дисками, рассчитанную, как и положено, в такой программе для основных диапазонов цифровой связи. Усиление антенны около 12,5 dBi, КСВ во всех диапазонах не превышает 1,6. Отношение усиления вперед/назад не хуже 15 dB. Входное сопротивление 75 Ом . Диски крепятся к шпильке не гайками, а с помощью распорок в виде «втулок-проставок» из трубки диаметром А. Гайки присутствуют только на концах антенны, где их влияние минимально. Расчетная толщина дисков 0,5 мм.

Схематичное изображение разреза антенны (кликните для увеличения):

Подробнее о частотах LTE диапазонов здесь. Размеры элементов антенны сведены в таблицу:

Размер [мм]	Диапазон (Band) [МГц]
	800	900	1800	2100	2400	2600
X0	16	13	7	6	5	5
X1	18	16	9	8	7	7
X2	89	78	41	35	31	29
X3	165	145	77	66	58	54
X4	240	211	111	96	84	79
X5	320	282	149	129	112	105
X6	395	348	185	160	139	130
Dr	312	270	145	126	109	102
D0	198	176	91	79	69	64
D1	171	151	80	69	60	56
D2	123	108	57	49	43	40
D3	123	108	57	49	43	40
D4	120	106	55	47	42	39
D5	120	106	55	47	42	39
D6	117	104	54	46	41	38
S	35	31	17.5	14.5	13.5	12
A	16	14	10	8	8	8

Набор характеристик антенны (кликните на нужное изображение для увеличения):

Характеристики антенны для диапазона 800 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Характеристики антенны для диапазона 900 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Характеристики антенны для диапазона 1800 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Характеристики антенны для диапазона 2100 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Характеристики антенны для диапазона 2400 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Характеристики антенны для диапазона 2600 МГц

Входной импеданс	КСВ	Усиление dBi

Почему мы предлагаем антенну на 75 Ом когда входное сопротивление модемов/роутеров 50 Ом? Раз уж вам понадобилась внешняя эффективная антенна, то вероятнее всего она будет размещена на высоте не менее 5 м. При этом затухание в чаще всего используемом кабеле на 50 Ом — RG-58 составит более 4 дБ. При 10 метрах фидера затухание будет уже 8 дБ. И что останется от 12 дБ усиления антенны, друзья? Избежать этой проблемы позволяет использование толстого кабеля 50 Ом. Но такие кабели весьма и весьма дорогие. По этой причине многие специалисты предлагают использование обычного «телевизионного» недорого фидера RG-6 с 75-омной антенной. Рассогласование по входу с 50-омным роутером в таком случае повысит общий КСВ системы до двух. Это вполне приемлемая величина и потери от этого будут на порядок меньше, чем применение тонкого RG-58.

Не будем здесь поднимать хайп как на ютубе и кричать, что представленная в этой статье 8-дисковая пушка самая крутая. Это просто один из бесконечных вариантов данной антенны, не лучший, но и вовсе не худший. Выбор на него пал, потому что это один из вариантов с максимально возможным количеством дисков и, соответственно усилением, который можно собрать без настройки по приборам. Диаграмма направленности антенны примерно одинаковая во всех рабочих диапазонах:

Несмотря на наличие круглых элементов, поляризация у антенны линейная. Ось поляризации проходит через центр круга и центр коннектора. Таким образом, если мы разместим антенну так, что коннектор будет находиться на вертикальной оси, проходящей через центр антенны (вверху или внизу — без разницы), то антенна будет иметь вертикальную поляризацию. Если повернуть антенну вокруг оси на 90° так, что коннектор окажется сбоку от центра (справа/слева — без разницы), то поляризация антенны станет горизонтальной. Имейте это ввиду. На частотах 4G антенну можно использовать как MIMO, для этого достаточно подключить второй вход к активному диску под 90° к первому и на одинаковом расстоянии s от края диска (Как показано на рисунке, ну и это показал KREOSAN в своем видео по ссылке [6]). Те, кто прочитал статью о технологии MIMO, знают, что нам нужно иметь модем с двумя входами и две отдельных антенны с ортогональной Х-поляризацией. В случае круглого патча мы можем объединить эти две антенны в одной. Это позволяет существенно уменьшить расходы на «железо», что является большим преимуществом данной антенны. Хочу особо обратить внимание анонима, пришедшего сюда с ютуба, что не нужно делать никакой гальванической изоляции между рефлектором и активным диском, а также между входами MIMO. При двух MIMO входах развязка между ними, при ортогонально поляризованных каналах, составляет около 18-20 дБ. При одном входе вообще нет внятной причины делать изоляцию между дисками. Более того, такая изоляция может привести к выходу модема из строя по причине атмосферной статики. В конце концов нужно понимать, что короткое замыкание, измеренное по тестеру, в тоже самое время на СВЧ может оказаться бесконечным сопротивлением, т.е. как раз той самой изоляцией. Поэтому можно не сомневаться, там нигде ничего не «коротнет». Конечно если вы сделаете все аккуратно. Вот такой парадокс, малята. Здесь на breadboard не проверишь, тестером не прозвонишь (и не надо звонить!), здесь рулят волны, фотоны, кванты и коты Шредингера .

P.S: Необходимо обратить внимание на точку подключения фидера к антенне. На первом рисунке ниже изображен монтаж коннектора на фронтальной стороне рефлектора. Характеристики антенны существенно зависят от исполнения этого узла, в том числе и от диаметра штыря питания. Поменяли на разъем другой конструкции — характеристики уплывут. Нужно пересчитывать и настраивать под конкретный разъем. Самодельщикам же можно и нужно подключаться непосредственно коаксиальным кабелем. На это и рассчитана наша 8-дисковая пушка. При этом рекомендуется продлить экранирующую оплетку выше рефлектора на высоту около (0.5..0.75)*X0. Это уменьшает паразитную индуктивность центрального штыря и улучшает характеристики антенны.

Выше можно видеть как неправильно и как правильно подключается коаксиальный кабель к «пушке». Применение переделанных F-коннекторов, как у Креосана , не только допустимо, но и рекомендуется. Только желательно перед накруткой обернуть кабель кусочком фольги, чтобы продлить экранирующую оплетку как сказано выше. Покупать дорогие N-коннекторы для непрофессиональной самодельной антенны по меньшей мере нерационально. Если покупать, то лучше уж эти или эти .

Оптимизированные конструкции «пушек»:

• Широкополосная «пушка» LTE MIMO 1700-1900 мгц . (чертежи пушек из 12, 8, 5 и 4-х дисков; 5-и дисковую можно использовать как облучатель тарелки);
• Двенадцатидисковая пушка WiFi-2440 , 50 Ohm, 14.15 dBi, SISO + MIMO 2×2;
• Двадцатидисковая пушка MIMO UMTS-2100 , 50 Ohm, 12.9-14.0 dBi;

Источник