Калькулятор антенны харченко биквадрат – калькулятор для расчета и сборка своими руками

Расчет антенны харченко для dvb t2 — Ваша техника

Цифровое телевидение набирает популярность в России и постепенно вытесняет аналоговое вещание. Большую распространенность имеет цифровое эфирное телевидение (ЦЭТВ), т.к. для него нужно минимум вложений. В больших городах с организацией нет проблем. В отдаленной местности возникают проблемы из-за удаленности от ретранслятора, а установка спутникового телевидения не всегда доступна из-за высокой стоимости. Выручить может покупка усилителя для антенны, но он стоит хороших денег и при сильной удаленности от вышки прием хорошего сигнала невозможен при пасмурной погоде.

Выгодной альтернативой служит антенна Харченко, которая используется в качестве приемника с усилителем одновременно. Она является универсальной и одинаково подходит для цифрового телевидения или интернета. В статье будет рассмотрено, как сделать антенну Харченко своими руками и настроить.

Назначение и устройство антенны Харченко

Такой приемник универсален и одинаково эффективен для вещания и интернета. Но если для последнего качество влияет лишь на скорость приема и передачи данных, то для цифрового ТВ важна точность, т.к. от этого зависит качество изображения.

Изначально она была создана для приема интернета, для которого конечные параметры были лишь вопросом скорости. С появлением цифрового телевидения ряд телемастеров ссылается на ее неэффективность. Однако это ошибка, выраженная скептическим отношением к характеристикам.


Антенна Харченко для приема DVB-T2

Сегодня существует несколько модифицированных версий антенны для цифрового ТВ, которые представлены приемником круглой, треугольной, «бабочка» и др. форм. Но самой стабильной и качественной остается именно биквадратный (двойной квадрат) вариант, сборка которого и будет рассматриваться.

vahatehnika.com

Чертеж антенны для 4g модема. Антенна Харченко: расчет и изготовление

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.

  1. Обычный перегруз сети.
  2. Большое расстояние от модема до станции провайдера.
  3. Нахождение 4G-устройства в определённой части дома.
  4. 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:

crabo.ru

Антенна Харченко для цифрового ТВ (DVB T2) своими руками 2019

Цифровые сигналы известны всем уже долгое время. Все телеорганизации перешли на новый формат. Аналоговые телевизионные устройства отошли в сторону. Но несмотря на это достаточно многие находятся в рабочем состоянии и могут прослужить не один год. Для того чтобы устаревшее оборудование доработало отведенный эксплуатационный срок, при этом присутствовала возможность просмотра цифрового вещания, потребуется подключить DVB-T к телеприемнику и ловить сигналы волны зигзагообразной антенной.

Для тех, кто желает сэкономить семейный бюджет и при этом получить качественное телевизионное вещание, необходимо обратить внимание на антенну Харченко для цифрового ТВ своими руками.

Это уникальная конструкция известна длительное время, но нашла себя относительно недавно.

Принцип работы антенны для цифрового телевидения

После того, как появилась радиосвязь, актуальность применения антенного устройства увеличилась. С 60-х годов ХХ столетия на то время узнаваемый инженер Харченко выставил напоказ конструкцию из 2 ромбов. Такое устройство позволяло ему ловить эфиры США.

Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются за счет незамкнутых углов между собой, в этом месте подсоединяется кабель от ТВ. Для повышения направленности сзади монтируется решетка из материала, способного проводить ток.

Периметр квадратов равен длине волны, на которую настраивается прием. Около 12 мм должен составлять диаметр проволоки для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция получается далеко не компактная, в случае сборки для радиосвязи и ТВ метрового диапазона до 12 каналов.

Чтобы облегчить устройство, задействовалась прокладка 3 проводами меньшего сечения. Несмотря на это размер и масса оставались внушительными.

Второе дыхание рассматриваемая антенна получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Большинству известны ромбы, треугольники и прочие самодельные фигуры в виде антенных устройств для получения сигнала дециметровых волн. Такого плана антенны весели на балконах, окнах как частных домов, так и многоэтажных сооружений.

В начале нулевых американский профессор Тревор Маршалл выступил с предложением использовать данную конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.

Биквадратная антенна – это также антенное устройство советского инженера. Данный вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной чертой является то, что в вершинах квадратов вместо углов находятся дополнительные квадраты.

Что касается размеров данных квадратов, они идентичны обычным. Это позволяет избежать дополнительных вычислений. Достаточно задействовать расчет стандартного биквадрата.

Напомним, что провода в том месте, где они пересекаются, требуют изоляции друг от друга.

Необходимые материалы и инструменты

Телевизионная антенна Харченко для DVB T2 своими руками достаточно экономна. Для того чтобы собрать конструкцию, потребуются такие детали как:

  • Проволока;
  • Коаксиальный кабель;
  • Деревянная рейка.

Что касается инструментов: плоскогубцы, молоток, острый нож. В случае, если антенное устройство вы планируете прикрепить к стене или другой поверхности, вероятней всего потребуется дрель для крепления.

Расчет антенны

Перед тем как приступать к созданию конструкции, потребуется провести расчет антенны Харченко. Это позволит с максимальной точностью собрать эффективное устройство. Размеры зигзагообразной антенны DVB T2 отыгрывают весомую роль в увеличении приема сигнала.

Поскольку технологии шагнули вперед, теперь отсутствует необходимость листать справочники, отыскивать формулы для вычисления габаритов. А тем более проводить сложные математические вычисления для того, чтобы правильно разработать эскиз или же будущий чертеж.

Достаточно открыть онлайн-калькулятор для расчета антенны Харченко. Выбираем номер канала для двух мультиплексов. Чтобы узнать эту информацию, откройте интерактивную карту цифрового ТВ, найдите ближайшую к вам телевышку и кликните на неё.

После этого получаете информацию: о необходимой длине медного провода, его сторонах, диаметре.

Сборка антенны Харченко для цифрового ТВ

Пошаговая инструкция, которая позволит оперативно собрать своими руками антенну Харченко для цифрового телевидения:

  1. Определите поляризацию и частоту волны. Устройство должно быть линейным.
  2. Биквадратный тип антенного устройства в виде зигзага изготовляется из меди. Все элементы расположены на углах, одним из них они соприкасаются. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция ложится на бок.
  1. Сторона квадрата рассчитывается по специальной формуле – длина волны, которая поделена на четыре.
  2. Представьте конструкцию, она должна быть овальной формы, при этом стянута по центру поперек большей стороны. Бока не соприкасаются, но находятся в непосредственной близости друг к другу.
  3. Антенный кабель подводим к точкам сближения с обеих сторон. Потребуется заблокировать одно направление диаграммы, для этого монтируется плодный экран, изготовленный из меди, он будет находиться на удалении 0,175 от длины рабочей волны. Его следует насадить на оплетку кабеля.

Что касается рефлектора, то ранее он изготовлялся из текстолитовых плат, которые покрывались медью. Сегодня эту комплектующую производят из металлических пластин. Именно по такому принципу и делается конструкция для приема цифрового телевидения. Ничего сложного. Все необходимое есть под рукой.

Тестирование антенны

Устройство создано, самое время проверить эффективность проделанной работы. Чтобы протестировать качество приема волнового канала, необходимо подключить антенну к ресиверу. Включите телевизор и приемник.

Откройте главное меню приставки, выберите автоматический поиск каналов. В среднем этот процесс займет всего лишь несколько минут. Найти каналы можно и вручную, но для этого придется вводить их частоту. Чтобы протестировать конструкцию Харченко для телевизора, достаточно просто оценить качество трансляции. Если каналы показывают хорошо, значит, работа выполнена правильно.

Как быть, если видны помехи? Поворачивайте телеантенну и следите за тем, улучшается ли качество картинки. Когда оптимальное расположение будет определено, просто зафиксируйте устройство. Естественно, что оно должно быть направлено в сторону ТВ вышки.

aboutsmarttv.ru

Удвоенный зигзаг Харченко для DVB-T2

С приходом цифрового телевидения многие анонимы выбрасывают в утиль свои старые польские антенны. Это связано или с тем, что полячка отказывается «ловить цифру», либо антенна просто начала сыпаться от старости. Однако ей можно дать вторую жизнь. Предлагаемая нами конструкция позволяет на основе рефлектора от полячки изготовить достаточно эффективную «цифровую» антенну. Это широкополосный «Double Bi-Quad» с рамками разного размера, рассчитанный для дециметрового диапазона с усилением более 11 dBi. Антенна имеет входное сопротивление около 300 Ом, что позволяет использовать ее непосредственно с пластинчатыми симметризаторами и усилителями SWA/PAE/ALN. В отличии от полячки антенна имеет намного более лучшие и стабильные характеристики что, при правильном подборе антенного усилителя, позволяет использовать ее в зоне неуверенного приема «цифры».

Классический Double Bi-Quad реализуется путем простого удваивания числа рамок в антенне Харченко. Получается синфазный стек из четырех одинаковых рамок с периметром каждой около 1λ. Как мы отметили в статье об антенне Харченко оптимизированной для цифрового телевидения, для расширения полосы желательно применить рамки периметром 1.5λ. Для увеличения усиления число рамок такой антенны также можно удвоить. Однако для сохранения согласования в широкой полосе выгоднее делать дополнительные рамки не одинакового размера с основными. В результате мы получаем антенну с усилением не менее 11 dBi, входным сопротивлением около 300 Ом и полосой пропускания 470-700 МГц.

Схематичное изображение антенны:Антенна не перекрывает весь диапазон 470-860 МГц выделенный для цифрового вещания (DVB-T2). Поэтому предлагается два варианта размеров на выбор в зависимости от частот на которых работают мультиплексы в вашей местности.

Диапазон/РазмерыOAOBOCODAA'CC'OO'Offset
470-700 МГц 107 213 320 427 267 150  44 99
530-800 МГц 90  180 270 360 226 126 44 99

Offset - расстояние от оси проводов рамок до поверхности рефлектора. Все остальные размеры по осям проводов. Характеристики антенны с первым вариантом размеров представлены на нижеследующих изображениях. Характеристики антенны со вторым набором размеров можно посмотреть здесь.

В качестве вибратора можно использовать распространенный медный или алюминиевый электрический провод 10 мм2 (Ø3.57 мм). Вершины вибратора (точки D-D') желательно крепить на металлических стойках/болтах через хомуты непосредственно к металлической мачте для защиты от атмосферного статического электричества. В других местах (точки B и O) стойки должны быть обязательно диэлектрические и влагостойкие. В точках пересечения (B и B') провода необходимо изолировать друг от друга (как у утроенного квадрата в шапке нашего сайта). Допускается зазор между проводами в этом месте до 10 мм. Конечно же, если нет рефлектора от старой полячки, его можно изготовить из строительной сетки с ячейками 20x20 или 20х50 мм с более оптимальными размерами и с механическим укреплением конструкции с помощью дюралевого уголка. Основное полотно рефлектора в этом случае имеет размеры 400х860 мм плюс два бортика 156х860мм повернутые вперед примерно на 40-45°.  При этом усиление антенны возрастает до 12-13 dBi. Размеры Double Bi-Quad с самодельным рефлектором сведены в таблицу:

Диапазон/РазмерыOAOBOCODAA'CC'OO'Offset
470-700 МГц 107 213 320 427 267 150  44 148

Характеристики такой антенны можно посмотреть по третьей ссылке в конце статьи. Технологический зазор O-O' в центре можно варьировать в небольших пределах в зависимости от используемого защитного бокса, в который будет упрятан симметризатор (балун) или антенный усилитель типа SWA/PAE/ALN. Не следует гнаться за высоким коэффициентом усиления антенного усилителя. Необходимо выбирать малошумящий экранированный усилитель с усилением достаточным для «вытягивания цифры через порог», например ALN-187.

В заключении отметим, что Double Bi-Quad для цифрового телевидения уже продается в Италии и ЕС, в том числе и стеки из двух или четырех таких антенн с усилением до 16-18dBi.

Ссылки по теме:

  1. ASP-8 DoubleBiQuad UHF TV 470-700 MHz от yurik82;
  2. Double BiQuad TV 530-800 MHz от yurik82;
  3. Double BiQuad 470-700 MHz с самодельным рефлектором от yurik82;
  4. Antenna pannello UHF Fracarro PU4F - промышленный вариант антенны;
  5. 8 Element Horizontal Phased Array for Ch38-69 - промышленный стек из двух антенн;
  6. Multi-Diamond Antennas - 4NEC2 модели оптимизированных Double Bi-Quad для ДМВ;
  7. Антенна Харченко для DVB-T2;
  8. Широкополосный волновой канал для цифрового телевидения своими руками;

 

3g-aerial.biz

Антенна Харченко: расчет и сборка конструкции

Кабельное цифровое телевидение в городе перестает быть диковинкой. Но что делать на даче или загородном доме? Сегодня во многих регионах есть трансляционные станции DVB T2, передающие телесигнал радиоволновым излучением. Для того чтобы смотреть за городом любимые программы и ток шоу, достаточно рассчитать и сделать антенну Харченко для цифрового ТВ. Это устройство отличается максимальной простотой не только конструкции, но и принципа выбора ее отдельных размеров.

Преимущества антенны Харченко

Главные достоинства антенны Харченко перед другими конструкциями — простота изготовления и масштабируемость. В базовом исполнении она имеет два модуля приема. Это называется биквадрат Харченко. Для дальнего приема антенна может быть масштабирована добавлением дополнительных петель. Это позволяет получить достаточный уровень сигнала в областях облучения неоптимальной мощности.

Если еще наращивать количество петель-квадратов, можно построить антенну под цифровое эфирное телевидение в точках, от которых до вышки 100 км с наличием помех на линии обзора транслятора. На практике таких антенн никто не делает, поскольку размеры конструкции становятся чрезмерными, увеличиваются требования к пространству размещения, и устройство начинает генерировать паразитный шум.

Необходимые материалы и инструменты

Антенну Харченко можно сделать практически из любого проводника. Различные умельцы используют как медный прут, так и шины прямоугольного сечения и даже стальную проволоку катанку. Широко применяется плоский алюминиевый провод без изоляции.

Совет! Лучше всего изготавливать устройство из медного прута или проволоки большого (до 10 кв.мм) сечения.

Достоинства именно такого материала очевидны:

  • медь не подвержена коррозии;
  • провод предлагает оптимальный баланс между мягкостью (легко гнуть) и сохранением формы сделанной фигуры;
  • медь без проблем паяется, что будет особенно ценно для начинающих при закреплении концов кабеля.

Для изготовления антенны с дефлектором понадобится ряд простых инструментов и материалов. Краткий список необходимого выглядит так:

  • проволока нужной длины и рекомендуемого сечения, характеристики определяются по результатам расчетов;
  • планка из дерева для крепления дефлектора;
  • небольшие отрезки изолирующего материала (можно куски деревянной планки) для размещения приемного контура на расстоянии от дефлектора;
  • плоскогубцы или тиски для изгибания проволоки, молоток;
  • изолента;
  • паяльник, олово, флюс;
  • ножовка по металлу или ножницы.

Для подключения к телевизору потребуется кабель достаточной длины и один F-коннектор.

Расчет антенны

Зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ своими руками может быть рассчитана при помощи калькулятора. Ее конструкция состоит из двух приемных петель в форме квадратов. В общем случае, чтобы получить максимально возможный коэффициент усиления, сторона каждого квадрата должна быть равна длине волны ДМВ диапазона, в котором вещает передающая станция.

То есть, расчет антенны Харченко для цифрового ТВ сводится к делению 300 000 000 (скорость света в секунду) на частоту трансляции, например, 676 000 000 (676 МГц). Полученный результат в 0,443 м и будет базовым ориентиром, длиной стороны квадрата.

Но при использовании такой простой формулы при реализации антенны в материале трудно будет учесть толщину проволоки для формирования расстояния между точками подключения кабеля. Запутаться и испортить материал при этом совсем нетрудно. Поэтому рекомендуется использовать онлайн калькулятор антенны Харченко. Подобные сервисы есть на множестве сайтов, предлагаются даже приложения для смартфонов.

Сборка конструкции

Сборка конструкции начинается с гнутья квадратов приемных петель.

Совет! Рекомендуется начать с внешнего угла приемного блока (вибратор).

Если использовать результаты расчета онлайн-калькулятора, достаточно будет отмерять нужные отрезки длины и проводить изгиб плоскогубцами или при помощи тисков.

При ориентировке только на длину волны несущей, стоит предварительно сделать шаблон из бумаги. Изгибая прут или проволоку и размещая ее по сторонам вырезанного квадрата, легко отмерить правильную длину отрезка для формирования расстояния между точками подключения кабеля в 6-20 мм.

Если хочется увеличить коэффициент усиления сигнала, антенну Харченко масштабируют, добавляя петли. При этом стоит учесть главный фактор: в точках пересечения проволок не должно быть замыкания, то есть участок нижней или верхней покрывается изолентой.

После завершения изгибов основной приемной части приступают к изготовлению дефлектора. Его можно делать точно по правилам, размещая проволоки строго отмеренной длины на вычисленном по онлайн калькулятору расстоянии, следуя ограничениям площади.

Ту же задачу создания отражающей поверхности можно решить, используя стальной лист с размерами, равными длине волны излучения.

А можно установить в роли дефлектора стальную строительную сетку с ячейкой не менее 1 см. Ее размеры по двум габаритам желательно делать равными длине волны излучения. Сетка сильно облегчит конструкцию и уменьшит ее парусность.

Важно! Главное при размещении дефлектора — выдержать точное расстояние между его поверхностью и петлями приемной части (вибратора). Онлайн калькулятор предоставит требуемое значение. Для тех, кто ориентируется только на длину волны, стоит принимать его равным 12% от опорной величины.

После соединения между собой отдельных блоков и деталей, остается только припаять концы антенного кабеля к средним точкам вибратора. На этом сборка антенны Харченко завершена.

Подключение и проверка работы антенны

Для приема сигнала цифрового телевидения антенну Харченко располагают вертикально. Положение нужно подбирать так, чтобы перпендикуляр к квадратам вибратора и плоскости дефлектора был направлен точно на станцию трансляции.

Выполнить позиционирование нетрудно. Для этого достаточно постепенно вращать устройство вокруг оси, отслеживая изменение качества картинки на экране телевизора. Или воспользоваться индикаторами, которые предлагает большинство моделей современных ресиверов. После подбора оптимального положения антенну фиксируют на опоре.

 

otvet.tv

Антенна Харченко для 4G модема Yota


Добрый день. Люди, живущие в частном доме, часто сталкиваются с проблемой отсутствия качественно интернета. ADSL сейчас мало где используется, да и скорость оставляет желать лучшего. Особенно проблематично если дом новый и телефона нет, тогда придется тянуть провод ради не очень быстрого интернета. А если и есть телефон, не факт, что линия, проложенная уже давно, подойдет для интернета. Оптоволокно тянуть дорого. Некоторые складываются с соседями и тогда затраты могут стать приемлемыми. Однако не всем нужен хороший интернет. Остается мобильный интернет. Технология 4G максимально позволяет достичь 150 Мбит\сек, но для такой скорости нужен качественный прием сигнала. Не всегда встроенной антенны (точнее двух) модема достаточно для этого. Итак, сегодня мы будем изготавливать антенну Харченко для 4G модема Yota. На данный момент в продаже имеются модемы YOTA 4G LTE WLTUBQ-108.

Нам необходимо:
- YOTA 4G LTE WLTUBQ-108
- Медный провод сечением 2.5 мм
- Лист железа
- Коаксиальный провод сопротивлением 75 Ом, тонкий
- Пигтейл двойной с MS156 на SMA Female
- Разъем SMA Male
- Дрель
- Сверло 3 мм
- Пластиковая трубочка или любой диэлектрик
- Паяльник
- Припой, канифоль
- Термоклей
- Хомутики
- USB удлинитель

Шаг 1 Подготовка модема.
Перед началом изготовления антенны, стоит подключить модем к компьютеру. Зайдя в настройки модема по адресу 10.0.0.1, записать значения SINR/RSRP. Делать это надо для сравнения изменения уровня сигнала, после подключения антенны. Модем разбирается достаточно легко. Необходимо чем-нибудь острым, например, шилом или ножом, поддеть и вынуть верхнюю крышку. Делать это надо очень аккуратно, так как под крышкой находится встроенная антенна. Главное не повредить ее. Снимаем крышку:

Далее держим модем за USB разъем одной рукой, а второй снимаем вверх корпус модема:

И с обратной стороны он выглядит так:

Наш модем поддерживает технологию MIMO. MIMO (Multiple Input Multiple Output, множественные входы, множественные выходы) — технология пространственного кодирования сигнала, благодаря которой можно увеличить полосу пропускания канала. При использовании этой технологии, для передачи данных используются две или более антенны и столько же антенн для приёма. В нашем случае у нас две антенны. Для каждой антенны свое гнездо:

Одно гнездо находится в верхней части модема, второе сбоку справа. Оставлять модем открытым нехорошо, поэтому прикладывая корпус к модему, вымеряем места отверстий под гнезда, и сверлим сверлом диаметром 3 мм:

Вымереть точно достаточно сложно. Просверлив отверстия надеваем корпус на модем и смотрим совпадают ли отверстия с гнездами. При необходимости увеличиваем отверстия ножом в нужном направлении. Убедившись, что отверстия совпадают с гнездами, надеваем корпус и закрываем верхнюю крышку.

Антенну будем подключать к специально подготовленным гнездам. Для этого нам необходим переходник. С одной стороны, которого будет два разъема MS156 (подключаем одну антенну к двум гнездам), с другой стороны высокочастотный разъем SMA Female. Его можно заказать на aliexpress или купить в магазине радиодеталей:

Подключаем пигтейл к модему:

На этом откладываем, на время, модем в сторону.

Шаг 2 Расчет антенны.
Вариантов антенн достаточно много. На мой взгляд наиболее эффективная и простая в изготовлении - Антенна Харченко. Она названа по фамилии инженера, разработавшего и описавшего конструкцию этой антенны – Харченко К.П. Вибратор антенны будем изготавливать из медной проволоки сечением 2.5 мм. Можно использовать провод сечением 2 мм. Провод легко купить в электрике. Перед изготовление антенны изоляцию провода стоит снять. Вибратор состоит из двух квадратов, соединенных в одной из их вершин и с разъединенными сторонами. Провод антенны припаивается в точках соединения квадратов. Входное сопротивление антенны близко к 50 Ом. Я выбрал 75-Омный кабеле, хотя она также хорошо согласуется и с 50-Омным коаксиальным кабелем. Длина сторон квадратов равна λ/4, где λ - длина волны. В нашем случаем это 115 мм. Изготавливаем вибратор по следующей схеме:

Где:
Центральная частота f: 2600 МГц
Волновое сопротивление антенны ρ: 50 Ом
Длина волны λ: 115 мм
Размер L1 (внешняя сторона квадрата): 28.9 мм
Размер L2 (внутренняя сторона квадрата): 27.6 мм
Размер L3 (общая длина рамок): 81 мм
Размер L4 (ширина рамок): 40.5 мм
Размер L5 (промежуток в месте подключения): 1.7 мм
Расстояние вибратор-рефлектор D: 13.2 мм
Размер B (ширина рефлектора): 115 мм
Размер H (длина рефлектора): 115 мм
Диаметр проволоки вибратора: 2.5 мм
Общая длина проволоки (с запасом на повороты): 237.9 мм

Шаг 3 Собираем антенну.
Припаиваем провод к вибратору. В итоге должно получиться так:

Рефлектор можно изготовить практически из любого металлического листа. Также возможно изготовление сетчатого рефлектора. Я выбрал и вам рекомендую изготовить его из металла от старого системного блока компьютера. Толщина достаточная, а покрытие отлично помогает. Вырезаем квадрат со стороной 115 мм. Можно вырезать и больше, я указываю минимально необходимую сторону квадрата. В центре делаем отверстие 6 мм. В углу рефлектора так же проделываем 6 мм отверстие для крепления антенны. Затем берем небольшую пластиковую трубку или трубку из любого диэлектрика. Отрезаем от нее 13 мм и, используя термоклей, крепим, получившуюся деталь, в центре рефлектора, так, чтобы отверстия рефлектора и трубки совпадали:

Продеваем провод с припаянным вибратором в центральное отверстие рефлектора. При помощи термоклея фиксируем вибратор. Перед установкой хорошо продумайте место установки. Антенну нужно расположить так, чтобы вибратор располагался горизонтально. Также ее надо повернуть вибратором в сторону приёмной вышки. Антенну лучше расположить внутри помещения. Если планируете использовать снаружи, стоит позаботься об гидроизоляции антенны. Я закрепил антенну на откосе окна на улице. Чтобы на нее попадало как можно меньше дождя и снега, закрепил ее в верхней части. Таким образом она находится, как бы, под козырьком:

Не забудьте просверлить отверстие в раме окна и продеть в него провод.

Шаг 4 Подключаем антенну к модему.
На конец провода устанавливаем разъем SMA Male. Средний контакт необходимо припаять, внешняя оплетка фиксируется металлической трубкой, изолируем термоусадкой или изолентой:


Пигтейл держится не очень устойчиво в гнездах модема. При малейшем движении разъемы пигтейла выпадают из гнезд. Поэтому стоит изготовить небольшой постамент для модема. Такой постамент удобен и без антенны. Можно просто его поставить на подоконник или шкаф, и сигнал уже будет лучше, чем если бы модем торчал где-нибудь сзади системно блока. Из фанеры вырезаем квадрат со стороной 10 см. И небольшой прямоугольник 2 х 3 см. Скручиваем их как показано на фото. К прямоугольнику, используя хомутик, крепим один конец USB удлинителя. Насчет удлинителя, стоит выбирать удлинитель с проводом потолще и длиной не больше 70 см. В более длинных будут большие потери, и модем может не запуститься из-за недостаточного питания. Также большие потери будут в слишком тонких проводах. Ставим модем в разъем удлинителя, вставляем пигтейл и фиксируем провод пигтейла еще одним хомутиком. Таким образом мы исключим случайное отключения антенны:

Подключив антенну к модему, а модем к компьютеру, заходим в настройки модема по адресу 10.0.0.1. Ориентируясь на показатели SINR/RSRP находим лучшее место для антенны.
SINR — Показатель характеризующий соотношение шума (помех) и уровня сигнала. Для стабильной передачи данных, значение показателя должно быть больше 2.
RSRP — Показатель характеризующий качество сигнала с базовой станции. Чем выше это значение, тем лучше связь. Достаточным считается значение показателя от -110 и выше.
Для сравнения приведу свои показатели. Без антенны значения следующие:
SINR 7, RSRP -112.
После подключения данной антенны показатели стали:
SINR 15, RSRP -92.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Антенна Харченко-Маршалла - 3G-aerial

Рассматривая особенности антенны Харченко, мы с вами, уважаемый аноним, отмечали что на западе эта антенна именуется "Trevor Marshall's antenna" в честь того, кто одним из первых в 2001 году предложил ее использование в сетях Wi-Fi. Директор центра аутоиммунных болезней профессор Тревор Маршалл (США) является по совместительству квалифицированным радиолюбителем. На его персональном сайте можно найти описание этой самой конструкции, которую он использовал как облучатель для зеркальной антенны. Давайте рассмотрим ее и пересчитаем для 3G-4G сетей...

 Маршалл использовал рефлектор 110x110 мм. Однако он отмечает, что если антенна будет использоваться самостоятельно, а не как облучатель тарелки, то рефлектор лучше сделать со сторонами 123x123 мм, т.е равными длине волны Wi-Fi диапазона. По краям рефлектор имеет "губки" высотой 30 мм, которые примерно на 6 dB уменьшают задний и боковые лепестки диаграммы направленности антенны. Антенна была рассчитана в программе 4NEC2, файл модели для этой программы можно скачать у нас. Общий 3D-вид диаграммы направленности для Bi-Quad антенны, который выдает 4NEC2, можно видеть на рисунке. В авторской статье позади рефлектора припаяна трубка, которая выполняет исключительно роль крепежного элемента и не выполняет какой-то особой функции. Автор отмечает, что если конструкция собрана аккуратно, то симметрирующие устройства не требуются. Маршалл предлагает использовать провод диаметром 1,2 мм. В испытании антенны приняли участие большое количество радиолюбителей из разных стран и пришли к выводу, что диаметр провода для перекрытия всего Wi-Fi диапазона надо брать больше. Анализ показывает, что при увеличении диаметра с 1,2 до 1,6 мм КСВ на центральной частоте увеличивается с 1,14 до 1,22 что незначительно, а усиление антенны уменьшается на 1 dB, что также не много. При этом антенна перекрывает все 14 каналов Wi-Fi.


 

Расчетное усиление антенны около 10 dBi, входное сопротивление - 50 Ом. На основании NEC-модели нами создан онлайн калькулятор, с помощью которого можно пересчитать размеры антенны на другие частоты. Схематическое изображение антенны:

 

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:

Исходный код Javascript:
Copyright ©2015 Valery Kustarev
Ограничения и особенности расчетов антенн

Вот например одна из готовых конструкций антенны Харченко-Маршалла. Рефлектор выполнен из дюралевого листа в центр которого вмонтирован N-коннектор, а на нем уже крепится восьмерка.

В заключении, хотелось бы обратить ваше внимание, что совсем не бедный американский профессор изготавливает самодельные Wi-Fi антенны и, заметьте, получает удовольствие!

Материалы по теме:

 

3g-aerial.biz

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о