Принцип работы антенны
Проверено – работает
3G и 4G сигналы собой представляют радиоволны определённой частоты. Антенна разработана таким образом, что находящиеся на чётко определённых местах элементы, резонируют с длиной того или иного сигнала и усиливают.
Антенна-пушка состоит из 6ти круглых медных элементов, закреплённых на резьбовой втулке, на определённом расстоянии друг от друга. Расстояние высчитывается исходя из длины того или иного радиосигнала. Первые четыре круга (меньшие по диаметру) входят в резонанс с радиоволной и её усиливают. Последний, самый большой круг отражает радиоволну обратно, и та аккумулируется на предпоследнем медном элементе.
С него-то и снимается несущий сигнал и по кабелю подаётся на 3G-адаптер. В целях дополнительного усиления, а также для придания устойчивости сигнала, к антенне присоединяют два коаксиальных кабеля.
Для каждой частоты требуется соблюдать свои размеры. Алгоритм их определения мы рассматривать не будем, а сразу предоставим полученный результат вычисления. На рисунках ниже указаны схемы сборки антенны с размерами под разные частоты радиоволн.
Иногда бывает, что узнать частоту радиосигнала для того или иного региона не представляется возможным. Тогда можно использовать схему для наиболее используемой частоты: 2100 МГц.
5ГГц
Читайте также:
2400 МГц
850 Мгц
1800 МГц
2100 МГц – самая распространенная частота радиосигнала
2600 МГц
Антенна с медной обмоткой
Собирается с медной обмоткой антенна для 3G-модема своими руками домашних условиях не сильно просто. С этой целью вибратор подбирается прямоугольной формы. При этом боковые стойки его должны быть загнуты. Все это необходимо для того, чтобы лучше улавливать сигнал. Непосредственно центральный штырь нужно устанавливать на пластине. С этой целью в ней следует сделать отверстие небольшого размера. После этого для фиксации штыря используется паяльная лампа.
Обмотка в данном случае должна располагаться на нижней мачте. На этом этапе проволоки нужно заготовить довольно много. Непосредственно передача сигнала должна осуществляться через диффузор. Устанавливается он, как правило, с лучевым транзистором. Подсоединение антенны важно выполнять только через расширитель. В основном он в магазинах продается с медными контактами. Чтобы закрепить антенну на крыше или стене, важно приобрести металлические дюбеля. Также у основы мачты требуется приварить опору.
-
Читайте также:
Сборка 3G- антенны для 2100 МГц
Для сборки понадобится:
- медная фольга, толщиной 0,3-0,5 мм
- стержень М6-М10 с резьбой не менее 45 см
- 12 гаек под диаметр стержня
- Коаксиальный кабель – 2 отрезка по 10метров
- Переходник Pigtail – 2 шт
- TV-разъёмы – 2 шт
- Шуруповерт со сверлами
- Паяльник с припоем
- Ножницы
- Плоскогубцы
Также понадобится точная линейка, маркер и изолента.
Шаг №1 – подготовка элементов для антенны
1 Для того чтобы точно вырезать круги правильной геометрической формы, нужно вначале заготовку отцентровать, т.е. просверлить центры кругов, и по ним с помощью циркуля сделать разметку.
2 Медная фольга хорошо режется обычными ножницами. Размеры берём согласно схеме на фото ниже.
Точность с погрешность не более 1мм
3 Далее размечаем места соединения антенны с коаксиальными кабелями. Для этого предпоследний круг R74 размечаем, — отступаем 11 мм от окружности. Таких пометок нужно сделать 2 шт., при этом находится они должны строго перпендикулярно по радиусу.
11мм – 2 шт., строго перпендикулярно по радиусу
4 Шуруповертом сверлим в круге R74 отверстия под центральную жилу коаксиального кабеля (2 мм). Затем это круг накладываем на круг R100, и через отверстия маркером делаем отметки отверстий под крепление TV-кабеля.
Разметку по месту сделать проще
5 Засверливаем R100 и в полученные отверстия ввинчиваем разъёмы так, как показано на фото ниже.
Лишнее с разъёма удаляем
Фиксируем разъёмы в круге R100
Шаг №2 – сборка антенны
Стараемся сделать без погрешностей
1 С помощью двух гаек фиксируем на стержне круг R100 в соответствии с размерами, указанными на фото выше. Не забываем гайки, как следует подтянуть.
Затягиваем крайнюю гайку
2 Аналогичным способом собираем всю конструкцию.
Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру
Устанавливаем кабели на место
1 Зачищаем концы у коаксиальных кабелей. Вставляем в подготовленные разъёмы. Центральные жилы кабелей должны попасть в отверстия (2 мм) круга R74.
Немного флюса и припоя
2 Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).
3 Загибать кончики центральной жилы нельзя, — может произойти потеря мощности антенны.
Оставляем так, как есть
4 Антенна готова, осталось только её подключить к адаптеру. Для этой цели используем переходники Pigtail.
Антенна Харченко для 3G модема своими руками. Варианты уличного исполнения
Продолжу описание своих поисков интернета в деревне.
После логопериодической, было изготовлено несколько вариантов антенны Харченко. Антенна проста по конструкции и довольно эффективна. Весьма популярна у любителей телевизионного приема, часто применяется для передачи данных, в том числе, в качестве внешней антенны GSM модема. Пожалуй, не стоит останавливаться на теории и расчетах, их в сети великое множество, разной степени углубленности. Здесь же похвастаюсь своими исполнениями с комментариями.
При наличии желания повторить какую либо из конструкций, нам потребуется минимальный набор слесарных инструментов, мощный паяльник, принадлежности и материалы для пайки. Лобзик по дереву. Толика терпения и аккуратности.
Итак.
Можно сказать прототип, рефлектор из фольгированного стеклотекстолита. Шпильки на краешках рамки из той же проволоки – в этих местах нулевой потенциал и допускается использовать металлический крепёж, что удобно. По идее, стоит стремиться к хорошей симметрии рамки и правильности (соответствии расчетной форме), чего при изготовлении из толстой проволоки не так просто добиться. На ум приходит простая оснастка, хотя бы в виде деревянного «кубика», поместив который внутрь рамки можно деревянной же или резиновой киянкой, без фанатизма, подровнять углы и форму плечей.
Вышеупомянутая оснастка не применялась – решено было поступить более радикально, изготовив рамку из жесткого листового проводника методом выпиливания. Был применен помянутый фольгированный стеклотекстолит.
На фото, сзади рефлектора, в баночке от витаминок – модем, в него был «насмерть» впаян USB кабель длинной 35…40см, чтоб избежать лишнего разъемного соединения «на верху» и уменьшить длину модема. Рефлектор – фольгированный стелотекстолит, собственно он отпаян от предыдущей конструкции. Антенна ориентировалась узлом наведения от прошлых опытов с логопериодической коллегой. Так же использовалась старая «инфраструктура» — кабели, блок питания, крепления.
Рамка была начерчена в Автокаде и распечатана в натуральную величину. Чертеж в нужном месте заготовки закреплен скотчем и слегка накернен по углам. Осталось прочертить острым шилом стороны рамки, соединяя накерненные точки и можно выпиливать. Выпиливал ручным «пионерским» лобзиком по дереву. Пилки штатные, для дерева.
Внимания заслуживает способ крепления рамки к рефлектору. Было решено крепить рамку в четырех точках. Cтойки выполнены из все того же фольгированного стеклотекстолита. Фольга кроме двухмиллиметровых полосочек по краям стравлена в хлорном железе. Монтаж пайкой, хорошо прогретым паяльником 60 Вт. Для удобства изготовлена оснастка – деревянный кубик с точно опиленными торцами. Процесс на фото. Все медное, хорошо паяется вульгарной канифолью.
Стоит сказать, что слоистые пластики, в том числе и наш стеклотекстолит, весьма пористы по происхождению, пор много и мелкие, соответственно материал гигроскопичный. Хорошим тоном будет пара слоев лака, иначе могут плавать параметры.
Последняя конструкция плавно перетекла в вариант облучателя для рефлектора от спутниковой тарелки.
Та же рамка из фольгированного материала закреплена в узле собранном из сантехнической обвязки. Кажется, это был слив (водяной затвор) для ракованы. Его диаметр хорошо подошел к штатному креплению спутникового конвертера тарелки. Рамка закреплена термоклеем в пропилах пластиковой трубы. Решение спорное и наверняка не слишком долговременное – при минусовой температуре такой клей становится довольно хрупким.
Изготовлена сестра-близнец предыдущей рамки со стойками. Рефлектор подобрался поосновательнее, из пластинки нержавеющей стали 1,5мм. Сталь, в том числе и нержавеющая, хорошо паяется обычными оловянно-свинцовыми припоями с «паяльной кислотой» (хлористый цинк) или ортофосфорной кислотой в качестве флюса. Не забываем место пайки хорошенько зачистить до, и хорошенько промыть (водой) после.
Для питания обеих рамок решено было задействовать часть железки от какой то военной антенны.
Железка собственно, выполняла аналогичные функции – питание четырех вибраторов в виде алюминиевых решеток. Вся конструкция складывалась, что позволяет предположить ее автомобильную, хм, базированность. Из решеток, сосед сделал воротца, а лишнее подарил мне : )
Исполнение внушает уважение — все аккуратно, мощно, внутри везде серебрение. Фрагмент на последних фото — предположительно дроссель препятствующий затеканию паразитных токов на оплётку кабеля.
Функционально такой же дроссель, но для нашей антенны, был изготовлен из кусочка старого. Через цилиндрик, с фланцем, нужного размера, соосно был пропущен коаксиальный кабель и закреплен эпоксидным клеем.
Готовый разветвитель в сборе.
Не правда ли, получилось фото, с намеком на некоторую художественность? С обратной стороны «тройника» имеются резьбовые отверстия М4 для удобного и надежного крепления на плоскую поверхность.
Внутреннее соединение центральных жил трех кабелей делается через эту технологическую дырочку, потом завинчивающуюся пробкой, посеребренной конечно. Соединение экранов – конструкционное.
Обратная сторона антенны со спаренными рамками, разветвитель закреплен на рефлекторе, разделаны и подключены концы кабелей, вероятные неплотности в виду растрескивания родных резиновых прокладок и применение нештатного кабеля другого диаметра дополнительно герметизированы нейтральным силиконовым герметиком. Кронштейн для крепления антенны в узле наведения согнут из нержавеющей стали и приварен к рефлектору. В длинной полке просверлено два отверстия, совпадающие с аналогичными, в поворотном узле. Антенна крепится двумя короткими винтами М6. Под нижней короткой полкой, металлическим хомутиком закреплен герметичный футляр для модема. Дальше идет USB кабель (белого цвета) длинной 35…40см. Использовалась все та же «инфраструктура» — механизм наведения, кабели снижения, блок питания, крепления.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Модификации с фидером
Делается данного типа антенна для 3G-модема своими руками при помощи вибратора. Его необходимо устанавливать только прямоугольной формы. При этом стойки для него делаются алюминиевые. В данном случае фидер устанавливается на пластину. При этом центральная часть должна длину иметь около 2,4 см. Боковые стойки в этой ситуации подбираются небольшой толщины.
Транзисторы для принятия сигнала, как правило, используются лучевого типа. В среднем частота такой антенны колеблется в районе 400 Гц. Дополнительно следует учитывать, что модуляторы для модели подходят только широкополосные. В свою очередь, преобразователи используются самые разнообразные. Если рассматривать модель с регулятором, то модулятор целесообразнее подбирать аналогового типа. С этой целью на пластине проделываются два отверстия, которые понадобятся для фиксации устройства. Однако перед этим важно закрепить непосредственно диффузор. Следующим шагом устанавливаются проводники для подсоединения.
Устройства с двойной центральной жилой
Собирается данного типа антенна для 3G-модема своими руками довольно просто. В первую очередь важно заготовить пластину для модели. Для этого используются стальные листы небольшой толщины. Также необходимо заранее приготовить стойки, которые будут устанавливаться по бокам. В данном случае их можно вполне успешно заменить обычными железными банкам. Закрепить их на панели можно при помощи винтов.
Наиболее распространенными принято считать модификации с двумя банками. Однако если нужна низкочастотная модель, то хватит и одной. Диффузоры в этом случае подбирают с регулятором. Однако модуляторы необходимо устанавливать в первую очередь. Непосредственно контакты крепить стоит на задней стороне стойки. Минимум длина вибратора должна составлять 25 см. При этом центральная жила должна выдерживать нагрузку от конденсатора.
Антенна на 300 Гц серии CDMA
Собирается на 300 Гц антенна для 3G-модема своими руками CDMA по-разному. В данном случае многое зависит от формы вибратора. Если складывать ее прямоугольного типа без боковых стоек, то диффузор можно подбирать низкой чувствительности. Непосредственно сборку модели стоит начинать с установки мачты. На первом этапе на нее крепится металлическая пластина. Далее на ней необходимо сделать четыре отверстия по углам. С этой целью можно воспользоваться дрелью. Далее останется только зафиксировать центральный штырь при помощи сварки. При этом передняя часть вибратора должна находиться под небольшим углом. Проводники для подключения важно подсоединять непосредственно к преобразователю. Его в свою очередь часто устанавливают на задней стороне вибратора.
Модель на 400 Гц
Складывается на 400 Гц антенна 3G-модема своими руками при помощи мощного диффузора. На сегодняшний день пользуются большим спросом модификации с модуляторами. Как правило, они продаются многоканальными. Для их нормальной работы дополнительно потребуется приобрести проходные конденсаторы. Устанавливать их важно на вибраторе. Непосредственно пластина припаивается в первую очередь. Далее крепятся проводники для подсоединения к модему. Только после этого появится возможность установить диффузор. В конце работы останется сделать обмотку и закрепить основу антенны.
Использование алюминиевых стоек
Делается с алюминиевыми стойками антенна для 3G-модема своими руками (схема показана ниже) при помощи вибратора. Для этих целей его целесообразнее подбирать стального типа. Далее, потребуется установить непосредственно диффузор. С целью изменения частотности антенны многие специалисты рекомендуют устанавливать мощные модуляторы. Монтировать их важно у передней стойки. Чтобы скрыть провода, следует воспользоваться изоляционной лентой.
В процессе сборки вибратора особое внимание необходимо уделить боковым стойкам. Как правило, их устанавливают под небольшим углом. Все это необходимо для лучшего принятия сигнала. Также следует учитывать, что основы для антенны могут делать как со стальных, так и алюминиевых пластин. Непосредственно подключение модели может осуществляться через цифровые преобразователи. Найти их в магазине можно на два и на три контакта. В данном случае лучше остановиться на первом варианте.
Модель вертикальной поляризации с оплеткой
Делается данного типа антенна для 3G-модема своими руками с заготовки мачты. Для этого листы металла чаще всего используются из алюминиевого сплава. Дополнительно для нормальной работы устройства потребуется качественный диффузор. В среднем его частотность обязана находиться в районе 300 Гц. Однако в данном случае многое зависит от проводимости резисторов. Устанавливать их важно на задней панели. С этой целью в заданном месте приделывается дополнительная пластина.
Перед этим поверхность тщательно зачищается при помощи наждачной бумаги. Только после этого можно приступать непосредственно к оплетке. Для этого проволока понадобится небольшого диаметра. Чтобы облегчить работу, можно воспользоваться плоскогубцами. Следующим шагом является крепление преобразователя. Подбирают его, как правлю, на два контакта. Однако на рынке имеется множество более сложных модификаций, которые стоят довольно дорого. В данном случае целесообразнее устанавливать простую модель с целью экономии денежных средств.
Устройство антенны на 500 Гц
Делаться на 500 Гц антенна для 3G-модема своими руками может по-разному. В данном случае многое зависит от типа вибратора. Также следует учитывать параметры диффузора. Если рассматривать самую простую модель, то вибратор целесообразнее подбирать прямоугольной формы. При этом диффузор должен обладать малой чувствительностью. Для этого толщина металла не должна превышать 1.2 мм. Боковые упоры закрепить на антенне можно при помощи паяльной лампы. В данном случае преобразователь крепится на задней стороне панели.
С этой целью придется сделать в ней отверстие. Только после этого устанавливается проходной конденсатор. Все контакты его необходимо изолировать, поскольку в противном случае замыкания будут происходить довольно часто. Также следует учитывать, что преобразователь нужно фиксировать жестко. В некоторых случаях его устанавливают с расширителем. В такой ситуации частотность модели можно менять при помощи модулятора. Однако самостоятельно изготовить антенну данного типа довольно сложно.
Устройство на алюминиевой мачте
Делается данного типа антенна для 3G-модема своими руками (фото показано ниже) довольно быстро. Если рассматривать модификацию на 400 Гц, то длина вибратора должна составлять не более 40 см. При этом высота стойки зависит от толщины пластины. В среднем она размер имеет 50 см. Вибратор устанавливать можно при помощи сварочного аппарата. Однако перед этим боковым стойкам необходимо придать нужную форму. С этой целью придется воспользоваться станком. После закрепления опор можно переходить непосредственно к диффузору. С этой целью заготавливается в первую очередь лучевой транзистор. Далее важно для соединения антенны использовать аналоговый преобразователь. Однако следует понимать, что стойки должны фиксироваться довольно жестко. В данном случае необходимо предусмотреть суровые погодные условия.
