Ускоряем 3G интернет. 3G Антенна своими руками

Бывает в нашей жизни так, что 3G модем - 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

3G модем 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.

Сайт habrahabr.ru приводит такую сравнительную таблицу работы модемов ZTE MF190 и Huawei E171:

ZTE MF190 со штатной антенной (Билайн, режим 3G)
Ping 218 мс
Downlink 0,46 Мбит/с
Uplink 0,16 Мбит/с

Модифицированный ZTE MF190 с внешней антенной (Билайн, режим 3G)
-Ping 99 мс
-Downlink 1,16 Мбит/с
-Uplink 0,66 Мбит/с

Huawei E171 со штатной антенной (МТС, режим EDGE)
-Ping не было
-Downlink 0 Мбит/с
-Uplink 0 Мбит/с

Модифицированный Huawei E171 с внешней антенной (МТС, режим 3G)
-Ping 310 мс
-Downlink 0,47 Мбит/с
-Uplink 0,03 Мбит/с

 Далее давайте рассмотрим, некоторые антенны которые, как утверждают разработчики тоже работают:

Итак второй подопытный – это баночная антенна. Идея таких антенн появилась в мобильной связи из сетей Wi-Fi, где с их помощью умельцы «растягивают» сети на километровые расстояния между хот-спотами. Для её сборки нам понадобится банка с параметрами которые прелставлены ниже:

Пойдет банка из под кофе, или еще чего-нибудь.

Для банки на рисунке выше получилось следующее: D (диаметр банки) = 100 мм, Lo (длина волны) =143 мм, Lo/4 = 36 мм, Lg (длина волны) = 261 мм, Lg/4 = 65 мм. На расстоянии Lg/4 от дна банки делается отверстие и в нем закрепляется стандартное антенное гнездо с припаянным к нему волноводом длиной Lg/4 из медной 2-мм проволоки.

Далее просто нужно подключить к внешнему разъему для антенны на модеме: телевизионный кабель в оплетке с соответствующими разъемами и антенный адаптер к модему путем пайки.

Но так как это может привести к поломке модема и потере его гарантии, то? как утверждают разработчики, можно просто проделать отверстие в банке просунуть туда модем и подсоединить его к компьютеру через удлинитель USB, как на рисунке,

ну и естественно, придется «покружиться» с банкой по дому, чтобы найти место, где уровень сигнала максимален.

Третий подопытный – это антенна Харченко.

Антенна подходит, если предыдущий вариант не дал результатов. Эта антенна представляет собой два квадратных элемента. Расчет на частоту 2100 МГц дает следующие результаты: при длине волны λ= 143 мм сторона квадрата составляет 53 мм. Берем толстый (3,5- 4 мм) медный провод и изгибаем его как показано на фото:

Очень важно соблюсти размеры антенны и для большей эффективности нужно изготавливать ромбовидные элементы с углом в 120˚

К антенне необходимо припаять высокочастотный кабель, но поскольку оплетка большинства недорогих кабелей не паяется канифолью, можно использовать обычный фидер, который накручивается на кабель, как на рисунке:

К фидеру припаивается кусочек медного провода, а вся конструкция – к антенне.

Для повышения эффективности антенну Харченко снабжают рефлектором - металлической пластиной, которую можно изготовить из фольгированного текстолита.

И еще один нюанс это то, что расстояние от рефлектора до антенны должно быть не меньше чем  36 мм. Пример того как достичь этого проиллюстрирован ниже (колпачок от дезодоранта)

После изготовления сией конструкции остается подключить ее к модему и настроить на максимальный уровень сигнала. Так как в нашем случае модем не оснащен разъемом для внешней антенны, то просто обернем 3-4 витка центральной жилы вокруг модема.

Это пожалуй все наиболее эффективные способы увеличения скорости 3G интернета. Удачи вам в ваших экспериментах.

Рубрика: Технический раздел

Авторы: Супрун О. В. (ДРЕ-КС9-1)
Опубликовано: 14.10.12 03:30