3G или 4G антенна своими руками - Эксперимент AiZone

 Многие покупатели нашего интернет магазина интересуются антеннами для различных модемов и роутеров. Причем, некоторые клиенты, покупая 3G или 4G модем, спрашивают можно ли сделать антенну своими руками и насколько она будет эффективна, а также, какая конструкция оптимальна.

 Мы решили удовлетворить любопытство покупателей и свое собственное, насколько возможно собрать 3G или 4G антенну своими руками. Причем, постарались сделать это из подручных и общедоступных материалов, который любой сможет найти у себя дома или в строительном магазине.

 В интернете довольно много различных расчётов конструкций и калькуляторов для всевозможных диапазонов частот, мы выбрали две антенны которые будем делать, это антенна Харченко и спиральная. Точнее сказать нами была выбрана антенна Харченко,  не в с классическим двойным квадратом и плоским рефлектором, а модификация от Тревора Маршала. Отличие заключается в том что у Маршала рефлектор нужно изготовить с загнутыми на 90° "губками". Учитывая то что мы планировали сделать антенну в корпусе который будет защищать проволочный биквадрат от внешнего воздействия, то конструкция Маршала нам подходила лучше.

 Спиральную же антенну мы планировали сделать по классической схеме и стандарному расчёту из интернета. Рефлектор делали круглым с отверстиями для уменьшения парусности.

 Итак, начнем с антенны Харченко-Маршала.

Конструкция корпуса антенны Харченко-Маршала - для 3G и 4G

 Корпус мы решили изготовить из цельного листа оцинкованной стали, на котором сделали необходимые прорези для изгибов.

 Также, стоит отметить что для герметичности корпуса была несколько изменена конструкция Маршала, т.е. стандартные "губки" которые загнуты на 90° оставлены, но при этом добавлены еще две стенки будущей конструкции коробки, которые загнуты на 45°. В итоге получилась "ванночка" в которой будет размещен основной элемент антенны, т.е. вибратор (двойной квадрат).

 Далее необходимо изготовить сам элемент антенны, т.е. Би квадрат. Ниже представлена таблица с расчётом данной конструкции корпуса и вибратора под частоту 2100 мГц для 3G операторов Украины (Киевстар, Vodafone, Lifecell):

 Вот что у нас получилось после изготовления корпуса и двойного квадрата:

 Элемент антенны согласно схеме нужно изготовить из проволоки диаметром 1.9 мм, но мы использовали медную жилу из электрического кабеля диаметром 2 мм.

 Также мы закрепили основной элемент на трех пластиковых полосках и для верности, места крепление промазали силиконовым герметиком. 

 Естественно, все швы и соединения корпуса были тоже загерметизированы, а в роли соединений были использованы алюминиевые заклепки.

 Дальше планировалось окрасить корпус, сделать крепеж для мачты и придумать крышку из пластика для передней панели. Но тут решили произвести тесты по сигналу в сравнении с заводской антенной волновой канал от Rnet с коэффициентом усиления 21 Дб.

 Стоит отметить что расчетный коэффициент нашей антенны при идеальной сборке должен был составить 11-12 Дб и сравнивать данные антенны было не совсем справедливо. Но дело в том, что множество пользователей интернета, описывая антенну Харченко, преподносят ее как самую мощную и чуть ли не запрещенную.... Поэтому было принято решение произвести замеры сигнала именно в сравнении с антенной типа волновой канал.

 Результаты тестирования показали следующее:

Наша антенна Харченко в действии показала такой результат по сигналу.

Тест скорости с нашей антенной

Далее представлены снимки экрана которые сделаны в том же месте с антенной волновой канал заводского производства - 21Дб Rnet.

Замер сигнала с антенной 21Дб

Измерение скорости с антенной 21Дб

  По результатам тестированя было принято решение отбросить идею по "изобретению велосипеда", т.е. сборке 3G антенны (или 4G) своими руками, потому что заводской вариант однозначно показал более качественные данные.

 Еще одна попытка расчета и сборки антенны была предпринята другой группой сотрудников. Здесь уже решили собрать более сложный вариант конструкции, а именно антенну спирального типа.

 Визуально она получилась более внушительной и корпус был доведен до испытательного уровня. К сожалению по некоторым причинам не сохранилось фотографий и деталей конструкции, но в принципе схему сборки спиральной 3G антенны можно с легкостью найти в сети интернет.

 По итогам тестирования оказалось что Спиральная самодельная антенна очень привередлива к точности изготовления, в отличии от антенны Харченко, где погрешности допустимы.

 Результаты замеров сигнала оказались также не впечатляющими в сравнении с заводскими вариантами.

 В заключении можно сказать что сборка антенны своими руками вполне возможна, но в сравнении с уже существующими в продаже образцами, такие антенны будут существенно уступать по качеству. К примеру по коэффициенту усилению антенна Харченко может конкурировать с панельной антенной от Rnet. Но стоит учитывать также то насколько точно изготовлена антенна. Те 12 Дб которые указаны в расчетах, могут быть существенно меньше из-за неточности изготовления антенны при ручной сборке.

 Если у Вас достаточно небольшое расстояние до базовой станции и Вы распологаете приличным количеством времени, то можно попробовать изготовить один из вариантов указанных в данной статье. Но все же, наш магазин рекомендует использовать для качественного интернета 3G или 4G заводские антенны где пользователю нужно только закрепить антенну на мачте, подключить коаксиальный кабель и настроить ее в нужном направлении. После этого остается только наслаждаться качественным интернетом.

 Антенны, рекомендуемые инженерами AiZone, для получения качественного интернета:

3G антенны - 2100 мГц.

Антенна 21Дб Энергия

Антенна 3G Ольхон 13Дб

Антенна Сарма - 19Дб

4G антенна - 1800 мГц

Антенна 4G 17Дб
Энергия - Харьков

Антенна 4G Ольхон с отражателем 27Дб

Панельная антенна 4G Сарма+ 19Дб