Самодельные антенны и усилители модемов

Многие из нас давно и с удовольствием пользуются такими девайсами как модемы от сотовых операторов, которые позволяют получить доступ к «всемирной паутине». Но к сожалению, в отличие от широкополосного проводного интернета, у таких устройств есть несколько существенных недостатков. Главный из них — это особенности распространения радиосигнала в окружающем пространстве. Радиоволны в диапазонах 3G, 4G и LTE имеют нехорошее свойство отражаться от препятствий, рассеиваться и затухать, соответственно ухудшается скорость и качество интернет-соединения. Что можно предпринять в такой ситуации?

Самый простой и дешёвый способ усилить сигнал, поступающий с базовой станции провайдера на ваш модем — это самодельная антенна из подручных средств, сделанная своими руками. Давайте вместе рассмотрим наиболее простейшие и популярные варианты изготовления конструкций, усиливающих радиосигнал, поступающий на модем с БС.

Проволочная антенна

Простейший вариант самодельной антенны — это использование куска медной проволоки небольшого сечения, который нужно намотать в несколько витков вокруг верхней части модема. Оставшийся конец проволоки длиной 20-30 сантиметров разгибаем вертикально. Данный примитивный способ при определённых условиях может заметно усилить стабильность принимаемого радиосигнала.

Жестяная банка

Наверное, в любом доме можно при желании найти пустую использованную жестяную банку от прохладительных напитков или кофе. Этот нехитрый предмет может стать основой ещё одной самодельной антенны. Убираем крышку ёмкости, в боковой стенке делаем отверстие, вставляем туда модем до половины корпуса, с помощью USB-удлинителя подключаемся к компьютеру или ноутбуку. Далее остаётся найти наилучшее расположение конструкции в пространстве. Эффект усиления в данном случае может быть очень неплохим.

Дуршлаг 4G

Обычный алюминиевый дуршлаг есть у большинства людей. И этот предмет утвари можно использовать для создания ещё одной нехитрой антенны для модема. Нужно только зафиксировать «свисток» в чаше посуды, например, с помощью клейкой ленты. Как говорится, всё гениальное просто.

Рамочная зигзагоообразная антенна известного советского радиолюбителя Харченко. Для изготовления такого усилителя понадобится медный провод сечением 2,5 мм. Сгибаем его в форме двух совмещённых квадратов, в точку соединения размещаем модем, подключенный через USB-кабель к компьютеру. С тыльной части антенны крепим тонкий лист металла в качестве отражателя. Сделать такой девайс можно довольно быстро, а коэффициент усиления при определенных условиях может очень порадовать.

Переделанная спутниковая антенна

Очень многие из нас пользуются услугами спутникового телевидения. И если в вашем распоряжении имеется старая спутниковая тарелка, то её вполне можно переделать в антенну для 4G-модема. Сделать это очень просто. Снимаем со штанги конвертер и на его место крепим модем. Направляем конструкцию в сторону базовой станции провайдера, медленно вращаем её до достижения наилучшего результата.

Итак, мы рассмотрели несколько вариантов изготовления антенны для 4G-модема своими руками из доступных подручных средств. Вы можете попробовать сделать самостоятельно любую из предложенных моделей и заметно усилить принимаемый с базовой станции провайдера сигнал. Удачи!

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

Крепежный комплект

Технические данные и характеристики

Диапазон рабочих частот 1800..2700 мГц
Коэффициент усиления 12…18 дБ
Длина кабеля снижения 5 м
Габариты в сборе 1010x110x70 м
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

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.

Я воспользовался ноутбуком. Скачал на сайте производителя программу контроля уровня сигнала MDMA .
Подключил модем к ноутбуку и запустил программу. Настроил программу для определения уровня сигнала на модеме.
Подключил антенну через переходник к модему.
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.

Довольно часто выход в интернет обеспечивает usb-модем. Такое устройство достаточно удобно, занимает мало места и позволяет иметь доступ к всемирной паутине не только в пределах города, но и на отдыхе, на даче или в отпуске. Понадобится ПК или ноутбук. Главное, чтобы качество сигнала отличалось устойчивостью и стабильностью соединения. Однако нередко этот важный параметр связи не отвечает нужным требованиям. В итоге слабый сигнал мешает или вовсе ограничивает доступ в интернет.

Что же делать в таком случае? Начнём по порядку.

Для начала разберёмся, что влияет на уровень сигнала, качество соединения, предопределяя тем самым эффективную работу модема?

Во-первых, это расстояние до ближайшей вышки сотовой связи. Во-вторых, наличие поблизости других беспроводных устройств, которые могут создавать помехи. Повлиять могут и расположенные поблизости промышленные предприятия, большинство которых используют глушители связи. В-третьих, это изолированность помещения. Одно дело, когда сигнал проходит через деревянные стены, тонкие гипсокартонные конструкции и совсем другое, если на его пути встречаются массивные бетонные перегородки. В-четвёртых, это расположение самого модема. 3G и 4G сигналы намного сильнее вблизи окон или на верхних этажах помещения.

Снижать скорость передачи данных также могут атмосферные осадки: дождь, снег, град, туман и пр. Сказывается даже рельеф окружающей местности: горы, возвышенности, высокие деревья и др. Нельзя забывать и о программном обеспечении самого компьютера или ноутбука. Может быть перегружена оперативная память или на жёстком диске содержится большое количество системных ошибок, вирусов и т. п. Реже проблемы с передачей сигнала объясняются проблемами на вышке базовой станции. Например, занятость слотов, т. е. большое количество подключённых в настоящий момент абонентов.

Из всего перечисленного делаем вывод о том, что качество 3G и 4G сигнала модема зависит от большого количества факторов. Не на все может повлиять пользователь. Однако устранив хотя бы большинство из них, вы сумеете существенно улучшить скорость передачи данных.

Как определить свою скорость передачи данных?

Скорость модема легко узнать с помощью специальных онлайн-тестов. Понадобится компьютер, браузер и выход в интернет.

Одним из самых простых считается ресурс http://speed.yorest.ru/ Его принцип работы заключается в том, что вы скачиваете небольшой файл, а сайт тем временем анализирует скорость передачи данных. Здесь вы можете самостоятельно выбрать параметры тестирования и размер контрольного пакета (200 КБайт, 1000 КБайт, 3 Мб). Лучше всего остановится на самом большом документе. Тест проходит дольше по времени, но его результаты намного точнее.

Популярным во всём мире ресурсом по тестированию скорости интернета является http://www.speedtest.net . К слову, его интерфейс наиболее привлекателен и информативен. При входе на этот сайт автоматически выбирается ближайший тестовый сервер, что ускоряет процедуру и положительно влияет на точность результатов. При тестировании скорости передачи данных на 3G или 4G-модеме будьте готовы к тому, что из вашего трафика отнимется около 20 Мб.

Данный онлайн-сервис отображает не только скорость передачи и получения информации, но и анализирует ping. Это значение выводится в миллисекундах и показывает время ответа сервера на ваш запрос. Ping – достаточно важный показатель. Особенно, если вы пользуетесь программами наподобие Skype или любите онлайн-игры.

Если с помощью подобных тестов выявилось, что скорость передачи и получения данных составляет менее 80% от той, которая заявлена в договоре с провайдером, то необходимо обратиться в службу поддержки. Если же скорость полностью соответствует обещанным показателям, но работа с web-страницами кажется вам мучительно долгой, то стоит задуматься о более дорогом тарифе.

Как узнать свою базовую станцию?

Проблема постоянного прерывания в работе 3G или 4G-модема чаще всего связана со слабым уровнем сигнала. Некоторые пользователи выявляют причину низкой скорости интернета простым способом. Если скорость передачи данных низкая постоянно, независимо от времени суток, то причина – удаленность от вышки. Если скорость улучшается ночью и утром, то это перегруженность базовой станции (БС).

В основном плохой 3G или 4G сигнал связан с большим расстоянием от БС до пользователя. Поэтому важно узнать её положение, что позволит сделать специальные усилители или просто расположить модем в той части помещения, которое максимально приближено к БС. Продвинутые пользователи, зная номера различных БС, смогут настроить модем так, чтобы он подключался не только к самой ближайшей вышке, но и к той, которая имеет больше свободных радиоканалов, тем самым существенно улучшая скорость интернет-соединения.

Найти свою БС поможет онлайн-ресурс http://cellidfinder.com . Необходимо знать всего 4 параметра:

Код страны, в которой находится оператор (MCC). Для России он равен 250.
Уникальный код самого оператора, называемый MNC (Mobile Network Code).
Код локальной зоны или LAC. Это своего рода объединение нескольких базовых станций в пределах одной территории, которые обслуживаются одним контроллёром.
Последний параметр – CellID (CID). Это и есть идентификационный номер сектора, где расположена БС.

Как же узнать все эти параметры? Для этого можно воспользоваться приложением Netmonitor или одноименным web-ресурсом. К слову, на этом сайте вы сможете найти карту, где представлено большинство БС центральной части России, принадлежащих наиболее популярным операторам связи.

Узнаём через нетмонитор все необходимые значения и вводим их в специальном окне поиска на главной странице http://cellidfinder.com . Далее ставим галочки напротив «Google data», «Yandex data» и «Усреднение». Таким образом, увеличивается точность определения координат. Нажимаем кнопку «Найти». Смотрим на карте отмеченные места с расположением БС.

Способы усиления сигнала модема

К самым популярным относят:

Установка ПК или ноутбука с модемом вблизи окна;
Использование USB-удлинителя и расположение модема на подоконнике или вовсе на улице;
Создание рефлектора, т. е. устройства, усиливающего сигнал (некоторые умельцы мастерят его из кастрюль и дуршлагов, кто-то использует звуковые колонки и резонанс частот);
Применение заводского усилителя 3G или 4G сигнала (средняя стоимость 1000-2000 рублей).

Каждый из перечисленных способов может улучшить качество сигнала на 10-30%. Нельзя исключать и полного отсутствия результата. Например, длинный USB-удлинитель может привести к тому, что модему будет не хватать питания, и он вовсе перестанет определяться компьютером.

Действенным, но дорогостоящим решения является репитер. Это усилитель именно 3G или 4G сигнала. Его несомненное преимущество заключается в том, что он увеличивает скорость передачи и обработки данных не только конкретного модема, но и нескольких устройств. При его функционировании в радиусе до 50 м также будет лучше работать сотовая связь. Рекомендуем приобретать репитер для улучшения сигнала в подвалах или на цокольных этажах.

Эффективным и бюджетным способом усиления сигнала модема является и специальная антенна, которую совсем несложно сделать самостоятельно. Рассмотрим несколько примеров.

Собираем антенну для усиления сигнала модема своими руками

В домашних условиях можно достаточно просто усилить сигнал 3g или 4g своими руками. Особенно часто это самодельные антенны применяются на даче или в загородном доме для усиления уровня сигнала сотовой связи, в том числе для приема интернета. Самая простая антенна делается за несколько минут. Берётся небольшая намотка медной проволоки, которая оборачивается несколько раз вокруг модема, и выводится ближе к окну или за пределы помещения на 40-80 см. Количество витков нужно подбирать исходя из толщины устройства. Главное обматывать ту часть, в которой расположена сим-карта. На конец проволоки можно надеть жестяную банку. Действенной ли оказывается такая конструкция? Вполне. Ожидайте прибавку в 5-10%.
Для ещё одной несложной антенны понадобится пустая металлическая банка из-под кофе. В боковой части прямо по центру делается отверстие, в которое закрепляем модем. Идеально, когда наружная часть устройства выступает примерно наполовину или чуть меньше. Затем подключаем модем через USB-удлинитель и методом проб находим хорошее место с лучшим сигналом.
Довольно часто для усиления сигнала модема создают рамочную антенну, имеющую зигзагообразную форму и напоминающую собой 2 ромба из медной проволоки. Оба имеют одну точку прикосновения друг с другом, состоящую из двух углов. Получается незакруглённая «восьмёрка». В интернете такая конструкция более известна как антенна Харченко. Далее к ней припаивается высокочастотный кабель (как для TV). Лучше всего часть провода напаять на коннектор – станет похоже на вилку. Другой конец кабеля зачищается, чтобы им обмотать сам модем (5-6 витков). Для повышения эффективности стоит снабдить антенну рефлектором – пластиной из металла или фольги. Крепим конструкцию максимально высоко, например, на крыше или последнем этаже.

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.

Скоростной интернет в современном мире является неотъемлемой частью жизнедеятельности человека. Известно, что подключение к Всемирной паутине на компьютере происходит посредством модема, который подразделяется на стационарный и беспроводной. Если это кабельное оборудование, здесь всё довольно просто и скорость высокая. Если используется переносной модем (2G, 3G или 4G), то не всегда получается получить качественное высокоскоростное соединение. И здесь на помощь может прийти банальная антенна.

Инструкция по изготовлению антенны для 4G модема самостоятельно.

Не стоит сразу подрываться и покупать промышленно изготовленный усилитель . Он довольно дорогой и подходит не к каждому модему, так как требует встроенный разъём или дополнительный адаптер, который сопоставим по стоимости с самим 3G или 4G-роутером. И тут, естественно, возникнет вопрос, как сделать антенну для модема своими руками, не имея при этом определённых навыков.

Перед тем как разобрать способы самостоятельного изготовления усилителя следует знать причины плохого интернет-соединения, от которых во многом зависит и качество связи.

Обычный перегруз сети.
Большое расстояние от модема до станции провайдера.
Нахождение 4G-устройства в определённой части дома.
Преграды между роутером и раздаточной станцией.

Как можно увеличить сигнал роутера

Если вы приобрели 4G-модем, к примеру, Мегафон, на смену старому маршрутизатору, а заявленная скорость осталась прежней, то проблема, скорей всего, заключается в слабом сигнале этой местности . В этом случае можно изготовить компактную антенну своими руками.

Как сделать своими руками антенну для модема

Не секрет, что главным критерием эффективной работы современного 4G-роутера , будь то Билайн, Мегафон, МТС и др. является не количество показанных управляющей программой процентов, децибел и палочек на шкале wi-fi, а реальное увеличение скорости. И несоответствие параметров скоростного режима с натуральными показателями приобретённого модема ещё не причина отказываться от того или иного поставщика интернет-услуг. Если имеется сигнал, то вполне реально усилить его, повысив при этом скорость и качество, с помощью антенны, сделанной своими руками.

Проволочная антенна

Это самый простой и примитивный вариант усиления сигнала своими руками. Необходимо взять обыкновенную медную проволоку и одним его концом на 3–4 витка обмотать верхнюю часть 4G-модема. Другой конец поднять кверху. Этот способ ненамного усилит сигнал, но всё же может сделать связь более стабильной.

Баночная антенна

Очень распространённая идея, которая давно «гуляет» среди пользователей таких маршрутизаторов и пользуется определённым успехом. Но этот способ требует умения самому паять детали, иначе можно испортить сам модем.

Для начала необходимо проделать на дне жестяной банки (можно из-под кофе) отверстие для втулки из жести, которую нужно будет припаять.
Затем, по центру между дном и верхней частью, сделать сечение, совпадающее с размерами 4G-модема.
После, в проделанное отверстие вставить сам маршрутизатор входом наружу и направить усилитель в сторону вышки оператора.
В итоге подключить устройство к компьютеру с помощью USB-кабеля как можно меньшей длины.

ВАЖНО. Такую конструкцию лучше устанавливать под потолком, чтобы ничто не мешало приёму сигнала.

Эта конструкция считается самой эффективной из всех видов самодельных приспособлений и для этого нужно:

Взять медную проволоку (3–4 мм) и согнуть её так, чтобы образовалось 2 одинаковых ромба (с углом 120°) небольшой величины (со стороной 53 мм).
В месте соединения ромбов припаять деталь для крепления высокочастотного кабеля.
Для усиления антенны можно присоединить к ней металлическую пластину (рефлектор).
Если 4G-модем не имеет разъёма для внешней антенны, то следует обернуть центральной жилой кабеля вокруг него 3–4 витками.

ВАЖНО. Между антенной и рефлектором должно быть расстояние не менее 3 см.

Если имеется спутниковая тарелка, можно сделать замечательный усилитель своими руками. Для этого необходимо в фокусе уже установленной антенны прикрепить модем, подключить его к ПК с помощью USB-кабеля и настроить на нужную станцию. Но здесь есть свой нюанс: как самому настроить антенну. Тарелку следует направлять не вверх, как у телевидения, а вниз, периодически вращая её и с помощью специальной программки следить за изменениями в интернет-соединении. После обнаружения максимального значения антенну нужно зафиксировать.

ВАЖНО. Тарелка для интернета не должна быть связана с телевизионной. А для защиты 4G-модема от осадков, можно использовать пакет или пластиковую бутылку, это никак не повлияет на качество сигнала.

Чтобы добиться нужного результата, возможно, придётся попробовать разные варианты самодельных антенн. Главное, что каждый из этих способов действительно работает и способен реально помочь, даже в самой безвыходной ситуации.