Антенны для усиления сигнала модемов 3g или 4g своими руками: несколько вариаций

Несколько советов по выбору антенн

Следующие простые правила помогают сориентироваться в имеющемся широком выборе:

  1. Параболические модели — для самых тяжёлых случаев. Но лучше вызвать специалиста для установки, настройки таких приспособлений.
  2. Если входной сигнал достаточно сильный — иногда достаточно вывешивать штыревые конструкции за окно. Допустимый вариант в таких ситуациях — круговые модели, поставленные на кронштейн.
  3. Самая простая настройка — у панельных изделий, поэтому им рекомендуют отдавать предпочтение.
  4. Направленные активной 4G антенны стоит выбирать, если сигнал в местах установки достаточно слабый.

Характеристики внешних усилителей для модема

Антенны – это устройства для усиления сигнала сети. С его помощью существенно увеличивается скорость Интернет-соединения и открывается доступ к веб-ресурсам в зоне слабого покрытия. Используется в случае нахождения в зоне нестабильной связи, что непосредственно связано со слабым покрытием оператора.

Самые простые – всенаправленные. Они могут принимать и передавать сигнал во все направления с одинаковой интенсивностью. Примером может служить обычный четвертьволновой вибратор. Если говорить упрощенно, это обычный кусок провода, имеющий длину в четверть волны принимаемого сигнала. Секторная способна ограничивать излучение в определенном секторе. Например, если за всенаправленной антенной поставить лист железа, то получится секторная антенна с сектором в 180*. Такой лист железа называется экраном.

Чувствительность влияет на качество принимаемого сигнала, коэффициент усилений – передаваемого. Измеряются эти параметры в dBi. Чувствительность измеряется отрицательным числом, коэффициент усиления положительным. Чем больше модули этих чисел – тем лучше, тем качественней ваше устройство. Например, чувствительность в -75dBi хуже, чем -83dBi. Коэффициент усилений 11dBi лучше, чем в 6dBi. Чем выше эти параметры, тем больше дальность устанавливаемой связи.

Виды внешних антенн по конструкции

В данном случае выделяют несколько возможных вариантов исполнения:

  • Параболические;
  • Штыревые;
  • Секторные антенны для 4G интернета;
  • Круговые всенаправленные;
  • С волновым каналом;
  • Панельные.

Обратите внимание! Каждая внешняя антенна для 4G модема отличается своими особенностями

Направленные антенны («Волновой канал»)

Характерная черта таких изделий — узкая диаграмма направленности. Главное назначение — получение, передача сигналов с сохранением одного направления. В зависимости от установки находится эффективность двух важных параметров:

  • Излучение;
  • Приём радиоволн.

Такой тип предполагает дополнительную настройку особой точности

Важно соблюдать наведение на нужную станцию. Только в этом случае действие устройства будет максимально эффективным

Так работают любые антенны для усиления сигнала 4G, LTE, 3G.

Обратите внимание! Часто подобные конструкции ещё получают название лучевых. Другие названия:

Другие названия:

  • Яги-Уда;
  • Ёлочка;
  • Волновой канал. Другое название —у антенны МИМО для 4G модема с усилением.

Панельные антенны

Для приёма и передачи радиосигнала такие устройства — одни из самых распространённых. Разновидность направленных моделей. Но диаграмма направленности у панельных больше, если сравнить с предыдущим типом. Благодаря чему процесс настройки по основным параметрам упрощается. Достаточно правильно развернуть устройство к базовым станциям для получения оптимального результата от использования антенны для усиления сигнала 4G.

Изделия отличаются тремя важными преимуществами:

  • Широкополосность;
  • Универсальность;
  • Поддержка всех популярных форматов, связанных с передачей сигнала.

Комплект состоит из антенной решётки, которая сама по сути — диполи, расположенные друг под другом, в два столбца. Горизонтальное разнесение — так называется метод расположения частей конструкции в данном случае. В направлении к базовой станции качество сигнала постоянно улучшается при такой организации. Диполи могут располагаться по-разному, в зависимости от поляризации:

  • X-образно в обоих столбцах;
  • Горизонтально, с наклоном в 45 градусов;
  • Вертикально.

Обратите внимание! Обрешётки у антенны усилителя 4G часто соединяют в единый корпус, выглядящий как плоская панель. За такую установку конструкция и получила название

Круговые всенаправленные антенны

Подходят для применения совместно со всеми действующими стандартами по передаче данных, голосовых сообщений. Поддерживаются любые современные технологии:

  • LTE 2600;
  • UMTS-2100;
  • LTE 1800;
  • GSM-1800;
  • GSM-900.

От точной установки в направлении той или иной базовой станции в этом случае можно отказаться. Это всенаправленная разновидность. Но коэффициент усиления у них остаётся достаточно низким. Лишь в некоторых случаях он позволит повысить уровень сигнала, с неуверенного до устойчивого у антенны 4G LTE для USB модема.

Штыревые антенны

Разновидность круговых всенаправленных изделий. Несимметричная вибрационная система — основа для этих устройств. Она выполняется как жёсткий стержень, изготовленный из металла. Круглая форма стала отличительной чертой для диаграммы направленности излучения и приёма. При организации связи между мобильными объектами такой вариант построения весьма удобен. Сигнал приходит со всех направлений, тонкая настройка не требуется.

Секторные антенны

Обратите внимание! Применяются, когда развёртывают базовую станцию, для которой характерна обширная абонентская база. Изделия проектируются специально для операторских вышек, использующих секторную организацию

Основа — схема с фазированной решёткой, с формированием сектора на 60 градусов.

Одной из главных черт конструкции остаётся замкнутость по постоянному току. Поэтому секторные варианты разрешено применять даже там, где складываются особо тяжёлые климатические условия. Необходимость в дополнительных средствах для гидрозащиты тогда отпадает. Направленные антенны 4G такими преимуществами похвастаться не могут.

Параболические антенны

Актуальный вариант, если вышка оператора находится достаточно далеко- на расстоянии до 20 километров и больше. Решение не получило широкое распространение по причине возникающих сложностей с монтажом, настройками.

Обратите внимание! Параболические мощные 4G антенны по конструкции бывают офсетными, прямофокусными

Какие виды 3G/4G-антенн бывают

Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.

Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные

По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.

Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.

У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность

В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).

Прием и отправка информации в линиях беспроводной связи

Радиоволны при перемещении в пространстве наталкиваются на разные препятствия в виде домов, деревьев и других сооружений. Препятствия на пути могут отражать или поглощать волну, а также делать это частично. Иногда сигнал разбивается на несколько составных частей. На характер взаимодействий волны и преград на пути оказывают влияние материал поверхности, частота сигнала и множество других факторов.

Отражение в процессе передачи приводит к тому, что появляются временные задержки. Кроме того, из-за всех этих взаимодействий до конечного потребителя доходит только часть отправленных от приемника волн. Поэтому одной из главных проблем беспроводных сетей является многолучевое распространение сигнала.

Для ее решения используются следующие технологии:

  1. Разнесенный прием (Receive Diversity). Позволяет принимать сигнал сразу несколькими, а не одним устройством. Таким образом, непринятые одной антенной волны принимаются другой. Используется принцип одного выхода и нескольких входов, или SIMO (Single Input Multiple Output);
  2. Разнесенная передача (Tx Diversity). Основана на том, что сигнал отправляется с нескольких антенн, а принимается одной, то есть множественный выход и одни вход, или MISO (Multiple Input Single Output), как панельная антенна 3G;
  3. Пространственное уплотнение (Spatial Multiplexing). Разбивание выходного потока на несколько составляющих и прием через несколько устройств, или MIMO. Антенна получает сигнал, предназначенный и для других приемных устройств тоже. Используя матрицу передачи и всю полученную информацию, сигнал максимально восстанавливается.

Чтобы определить максимальную пропускную способность – С, используется формула:

С= M B log2(1 + S/N), где:

  • C – пропускная способность канала;
  • M – количество независимых потоков данных;
  • B – ширина канала;
  • S/N – соотношение сигнал/шум.

Для сотовой связи 4G, а именно LTE MIMO, возможно использование 8Х8, что позволяет добиться скорости до 300 Мбит/сек. Даже на значительном удалении от станции сигнал будет устойчивым. Сегодня больше распространены MIMO 2Х2. Всегда для 4G количество каналов должно быть четным. Антенны могут располагаться в одной поверхности или быть вертикально разнесены

Во втором случае важно точно выдерживать расхождения по градусам, указанные в схеме

Прием и отправка информации в линиях беспроводной связи.

Как усилить сигнал модема МТС

Единственное верное решение – покупка и установка усилителя сигнала. Многие пользователи задают вопрос по поводу того, имеются ли ограничения на использование такого оборудования в домашних условиях. Установленные стандартные вышки, как известно, излучают сильные волны, которые не могут быть абсолютно безопасны. С небольшими усилителями дела обстоят иначе. Все устройства, имеющие сертификаты качества, прошли госконтроль на уровень излучения и не несут опасности для здоровья.

Для повышения сигнала модема следует использовать один из представленных ниже способов:

  1. Выбор режима только 3G. Данный вариант позволяет усилить сигнал в 2-3 раза. Некоторые модели устройств не имеют таких настроек. В таком случае следует воспользоваться встроенными командами.
  2. Использование USB-кабеля. Сигнал является волной. Поэтому его сила будет зависеть от места расположения. Модем можно перемещать по дому, располагая, желательно ближе к окну. Отличный вариант – USB-удлинители.
  3. UTP-удлинитель. Перекинуть сигнал можно на 20 метров. Это устройство позволяет вынести модем даже на крышу дома. В большинстве случаев данный способ является самым дешевым и доступным.

Изучите все возможные варианты для усиления сигнала, чтобы подобрать для себя самый выгодный. Не стоит переплачивать за дорогостоящее оборудование, если использовать можно мобильный интернет. В таком случае достаточно приобрести антенну, которая усилит сигнал в несколько раз. Если имеется необходимость в высококачественном соединении. То стоит купить надежные устройства, которые обеспечат бесперебойный доступ к сети в любом уголке дома и недалеко за его пределами. В таком случае пользоваться можно будет не только интернетом, но и телефонной связью, а также отправлять текстовые сообщения.

Если нет возможности самостоятельно приобрести дополнительное оборудование и установить его, то можно воспользоваться услугами сотрудника компании. Мастер выезжает на указанный в заявке адрес и производит все необходимые манипуляции

Обратите внимание, что в таком случае стоимость установки усилителя будет гораздо дороже

В каких случаях нужна антенна для модема

Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.

На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны

Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.

Виды антенн, усиливающих сигнал МТС

При усилении мобильной связи требуются устройства следующих видов:

  1. Для того, чтобы улучшить голосовую связь, необходимо использовать репитеры.
  2. Если нужно улучшить доступ к интернету, то потребуется подключить антенну к используемому модему.

При выборе репитера рекомендуется исходить из следующих требований:

От исходящей мощности зависит то, насколько большим будет коэффициент усиления сигнала. От этого зависит не только качество сигнала, но и площадь, на котором оно будет действовать

Важно учитывать, какие частоты будут использоваться. В России это относится к двум диапазонам частот: GSM 900 и GSM 1800

В каждом из них используется две частоты: Uplink и Downlink. Первая из них обеспечивает связь от телефона к вышке. Вторая обеспечивает приём сигнала на телефоне
Нужно обращать внимание на то, какие комплектующие используются в составе устройства

В состав репитера обычно входят следующие части:

  1. Внешняя приёмная антенна.
  2. Внутренняя раздающая антенна.
  3. Соединительный кабель нужной длины.
  4. Приспособления для крепления частей репитера.

Если стоит задача обеспечить усиление интернета, получаемого от МТС, то потребуется антенна 4G. С помощью кабеля нужной длины его подключают к модему или роутеру.

Изготовление антенны из жестяной банки

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

  1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
  2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
  3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

  1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
  2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).
  3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал)

При этом не важно, 3G это или 4G

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

  1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм2. Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

  2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).
  3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

  4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

  5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.
  6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

  7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45о или 70о.

Как усилить сигнал сотовой связи и модема МТС на даче и в городе

Для усиления качества связи с интернетом, потребуется использовать антенну, которая способна принимать слабый сигнал Wi-Fi.

Чтобы воспользоваться усилителем сигнала интернета для дачи 4G МТС, нужно его подключить к USB модему с сим-картой МТС. Вместо модема можно использовать роутер. Кабель от антенны будет подключён к нему, а смартфон или компьютер будет работать с роутером.

Если необходимо воспользоваться репитером, то здесь можно поступить аналогичным образом. Внешнюю антенну, усиливающую сигнал располагают вместе с максимальным уровнем сигнала, а повторитель должен находиться там, где находится телефон, которым будут пользоваться.

При выборе репитера нужно учитывать то, для какой сети его приобретают. Если, например, это сеть 4G, то устройство должно уметь работать именно с ней.

Иногда сотовая связь слишком слабая, но имеется качественный интернет. Если пользователю необходима сотовая связь, предусматривающая голосовые разговоры и возможность отсылки СМС-сообщений, то для этого существуют соответствующие технические средства. Для этого используют фемтосоту. Её подключают к интернету, на основе его использования фемтосота обеспечивает мобильную связь на небольшой площади.

По внешнему виду это устройство напоминает роутер. Нужно помнить, что приобретать фемтосоту необходимо только у своего мобильного оператора.

Антенна “двойное кольцо”

Следующий способ создания самодельной антенны сложнее в исполнении, но даёт больший эффект. Для его выполнения потребуется:

  • Медная проволока или провод;
  • Рефлектор — плоская длинная консервная банка, кусок фольги и т.д;
  • Коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом;
  • Короткая металлическая трубка, в которую можно продеть кабель;
  • Разъём для подключения антенны к модему;
  • Инструменты: паяльник, нож, линейка и карандаш.

Подробная инструкция по изготовлению:

  • Поищите в Интернете схему Bi-Loop антенны для 3g модема  — на ней вы увидите похожую на антенну Харченко конструкцию, но в виде двух колец;
  • Сделать карандашом на проволоке разметку: для волн длиной 2050 МГц длина каждого кольца должна составлять примерно 146 мм;
  • Аккуратно согнуть из проволоки двойное кольцо. Также можно изготовить два кольца с зазорами длиной примерно 3 мм и припаять их концами друг к другу, оставив зазоры открытыми;
  • Изготовить рефлектор. Минимальные размеры: высота — 120 мм, ширина — 170 мм. Подойдёт любая металлическая панель, из подручных средств можно использовать фольгу или жесть от консервной банки;
  • Проделать посередине рефлектора отверстие, через которое вставить металлическую трубку —со стороны соединения с антенной длина трубки должна составлять примерно 18 мм! Припаять трубку к рефлектору с другой стороны;
  • Разделить ножом кабель: экран следует запаять, а проводник слегка оголить;
  • Продеть кабель в трубку и припаять к ней антенну: верхнюю часть следует припаять к проводнику, а нижнюю — к медной трубке;
  • Запаять трубку и оплётку кабеля;
  • Дополнительно для усиления сигнала можно использовать спутниковую тарелку, установив готовую антенну на кронштейн;
  • Другой конец кабеля следует соединить с разъемом для подключения к модему с помощью паяльника;
  • Подключить антенну к модему. Готово!

Теперь вы знаете несколько способов, как сделать антенну для 3G модема своими руками. Приведённые выше способы должны помочь вам решить проблемы с низкой скоростью интернет-соединения.

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

  1. Дуршлаг 4G. У каждого в доме есть простой алюминиевый дуршлаг. Нужно зафиксировать удлинитель USB на ручке посуды. К нему подключить модем — он в итоге должен быть в пределах круга чаши. Направляем дуршлаг на базовую станцию и ловим сигнал.

  2. Спутниковая антенна 3G/4G. Если у вас есть старая спутниковая антенна, пустите в ход её. Сигнал будет усилен значительно, так как антенна будет уличной. Уберите конвертер со штанги. На этом месте закрепите модем. Естественно, понадобится удлинитель USB — аккуратно протяните его до модема и подключите. Теперь направьте тарелку на вышку оператора. Для настройки нужно будет медленно вращать тарелку, чтобы достигнуть максимального эффекта.

  3. Антенна «Двойное кольцо». Метод похож на антенну Харченко. Он такой же эффективный, но здесь тоже придётся потрудиться, чтобы изготовить антенну.

Антенна для 3G/4G своими руками

Самым простым и в то же время эффективным решением для усиления сигнала для 3G или LTE модема является антенна Харченко. Разработанная полвека назад, данная антенна может работать в широком диапазоне частот и весьма проста в изготовлении. Калькулятор, который находится чуть ниже, избавит вас от ручных расчетов. Достаточно ввести только частоту, на которой будет идти прием-передача сигнала и вы получите все необходимые значения для изготовления антенны, включая необходимую длину проволоки, которая лежит в основе антенны.

Антенна для усиления и приема сигнала.

Все что потребуется для сборки – это кусок медной проволоки, отражатель, паяльник, клей и какой-нибудь материал в качестве диэлектика, например небольшой кусок полипропиленовой трубы. В точках А и Б припаиваются центральная жила и оплетка кабеля соотвественно. Диаметр проволоки не имеет решающего значения, допустимы отклонения от рассчетных значений. А вот размеры антенны и сторон ромба уже весьма критичны и их необходимо соблюдать с максимальной точностью.

Отражатель можно изготовить из металлической пластины, но конечно гораздо проще использовать кусок пластиковой панели с наклеенной на него фольгой

Важно чтобы расстояние от антенны до отражателя было одинаковым по всей длине проволоки. Оплетка кабеля может касаться отражателя, но не в коем случае не центральная жила. Также не должны соприкасаться точки А и Б, показанные на рисунке

Оптимальное расстояние между ними около 10 мм.

Антенна для 3G/4G сигнала.

Антенну следует крепить к отражателю любым материалом, который не проводит ток, например пластик. Чаще всего достаточно закрепить антенну на отражателе в трех точках: в центре и по краям.

В случае с LTE модемом необходимо изготовить две антенны, которые можно разместить на одном отражателе. Для защиты от ветра и попадания воды внутрь кабеля антенну можно поместить внутрь какого-нибудь контейнера. Вполне подойдет контейнер для продуктов подходящего размера.

Причины слабого приема сигнала сотовой связи и интернета МТС

Некоторые современные строительные материалы способны экранировать поступающие мобильные сигналы. Следствием их применения является низкое качество сотового покрытия.

Иногда важным обстоятельством является господствующий тип рельефа в этой местности. Если здесь много холмов, оврагов, то в таких условиях сигнал при распространении заглушается помехами.

В дачной местности наиболее распространённой причиной является удалённость сотовых вышек. Обычно их располагают так, чтобы ими могло пользоваться максимальное количество клиентов. Однако в пригородной местности расстояние от дома до ближайшей вышки может быть значительным.