Как выбрать антенну для дачи?

1. Когда рекомендуется устанавливать антенну?
2. Принцип работы антенны, ее разновидности
3. Конструкция
4. Разновидности антенн
5. Как самому сделать антенну для усиления интернет-сигнала?
6. Размеры антенн для разных частот
7. Проверка работоспособности

Очень часто мобильный интернет на даче работает не так, как бы нам хотелось: долго открываются страницы, плохо закачиваются файлы, сложно общаться по видеосвязи, прочее. Все эти неприятности случаются по причине слабого сигнала в месте приема интернета. Такое часто происходит, если дача находится далеко от базовой вышки сотового оператора, а также когда она расположена на местности со сложным рельефом – может происходить экранирование сигналов.

Чтобы интернет на даче работал так же быстро и стабильно, как и в больших мегаполисах, нужно установить 3G/4G-антенну. Она обеспечит стабильный прием и усиление интернет-сигнала, который впоследствии будет раздаваться роутером на все принимающие устройства. Антенну можно заказать в специализированном магазине или сделать ее собственноручно (если есть необходимые материалы, умение и терпение выполнять несложные монтажные работы).

Когда рекомендуется устанавливать антенну?

Антенна для интернета в деревне поможет в следующих случаях:

• загородный дом находится далеко от ретранслятора ближайшей базовой вышки мобильного оператора связи;
• местно, где построена дача, имеет сложный рельеф, вследствие чего возникает неравномерное покрытие радиоволнами земной поверхности;
• дачный домик экранируют близстоящие высотные здания и другие объекты;
• создаются активные помехи работающего электрического оборудования и установок.

Подобрав правильную интернет-антенну с необходимым коэффициентом усиления сигнала, можно решить перечисленные проблемы, гарантировав отказоустойчивую работу интернета.

Принцип работы антенны, ее разновидности

Принцип приема сигналов любой антенной основан на генерировании индукционных токов в ее металлических элементах, которые находятся в зоне воздействия электромагнитных волн. Направленность и сила индуцируемого тока зависит от характеристик электромагнитного поля, что позволяет улавливать разные радиосигналы, независимо от их частот и модуляции. Индуцируемый антенной ток передается по кабелю к принимающей аппаратуре (роутеру), которая раздает интернет-сигнал к пользовательским устройствам. Раздача ведется также по радиоканалу или с использованием проводных сетей.

Эффективность работы антенны определяется коэффициентом усиления, выражаемым в дБ. Для модемов коэффициент усиления равен отношению значения мощности сигнала, принятого с внешней антенны к мощности сигнала, полученного с антенны, встроенной в принимающее устройство. Коэффициент усиления определяется конструкционными особенностями интернет-антенны и для разных частот радиоволн он может отличаться.

Конструкция

К основным конструкционным элементам антенны относятся:

• вибратор – элемент, в котором индуцируются токи под воздействием электромагнитных волн; с вибратора они кабелем передаются на принимающее устройство;
• директор – это дополнительный элемент, позволяющий усиливать излучение в определенном направлении; он устанавливается перед вибратором и имеет меньшую длину;
• рефлектор – элемент, который направляет радиоволны на вибратор; он располагается за вибратором и имеет большие за него размеры.

Самые простые антенны могут иметь только вибратор, а устройства более сложной конструкции, с большим коэффициентом усиления, имеют несколько директоров и рефлектор.

Разновидности антенн

Для усиления 3G, 4G и LTE сигнала могут использоваться антенны разных конструкций:

• штыревая – всенаправленного действия в виде длинного металлического штыря; имеет небольшой коэффициент усиления;
• Яги-антенна – она состоит из нескольких металлических штырей, расположенных по порядку увеличения их длины; последний из штырей играет роль вибратора, а за ним располагается петлеобразный рефлектор;
• панельная – конструкция имеет одну большую металлическую пластину, за которой размещено несколько меньших пластин;
• «пушка Панчеко» – это узконаправленная антенна, реализованная в виде нескольких металлических цилиндров, расположенных на одной оси;
• треугольная – эта конструкция состоит из двух треугольных рамок из проволоки;
• конструкция Харченко – антенна реализована в виде двух ромбов из медной проволоки, которые соединены между собой; по форме напоминает цифру 8.  

Как самому сделать антенну для усиления интернет-сигнала?

Если вы «дружите» с техникой и хотите самостоятельно сделать интернет-антенну для нормальной работы интернета, есть несколько вариантов решения этой задачи. Сложность ее изготовления напрямую зависит от уровня усиления сигнала, который требуется достигнуть. Если нужно лишь немного усилить сигнал, достаточно будет примитивных подручных средств, а если базовая станция располагается на отдалении нескольких десятков километров от деревни, придется делать антенну сложной конструкции, выполняя много точных расчетов.

Самый простой вариант антенны для 4G своими руками – это длинный (несколько метров) изолированный медный проводник. Это примитивное устройство обеспечит усиление сигнала всего лишь на несколько десятых процента, но позволит определиться, поможет ли установка более мощной антенны решить проблему со слабым сигналом или проблема заключается в другом.

Еще один простой вариант усиления – это установка рефлектора из жестяной пивной банки. Рефлектор позволяет концентрировать волны на антенне модема, что снижает их рассеивание и улучшает прием. Рефлектор с модемом нужно направлять в сторону передающей вышки, если ее расположение неизвестно, придется опытным путем определять, с какой стороны приходит более сильный сигнал.

Чтобы получить усиление в несколько единиц дБ можно изготовить штыревую интернет-антенну в виде длинного металлического цилиндра. Чтобы упростить процесс изготовления можно взять готовую радиоантенну от старого радиоприемника. Коэффициент усиления такой конструкции будет на несколько процентов выше, чем у рефлектора из жестяной банки.

Для получения усиления сигнала от 5 до 10 дБ можно сделать антенну Харченко – она наиболее проста в изготовлении. Для ее изготовления потребуется взять медную проволоку – она будет играть роль вибратора, высокочастотный кабель, на конце которого есть антенный разъем и небольшой алюминиевый лист толщиной около 2 мм – он используется в качестве рефлектора.

Размеры антенн для разных частот

Передача радиоволн ведется на разных частотах, поэтому для уверенной работы в том или ином диапазоне потребуется изготовить антенну определенных размеров.

Для изготовления 4G-антенны Харченко потребуется:

• проволока диаметром 1,5 мм из которой делается ромб со стороной 40,5 мм;
• общая высота антенны составляет 113 мм;
• ширина и высота рефлектора соответственно составляют 66,5 и 113,5 мм.

Рефлектор должен располагаться на расстоянии 35 мм от вибратора, а сама «восьмерка» крепится тремя штырями к вибратору. Для 3G-антенны размеры можно пересчитать через онлайн-калькулятор.

Яги-антенну для частоты 1800 МГц можно собрать из алюминиевых прутков разной длины и вика алюминиевой проволоки, которые крепятся на деревянной основе. Размеры простейшего устройства будут следующими:

• вибратор – 80 мм;
• директора – 75 мм;
• рефлектор – 85 мм;
• расстояние между штырями – 40 мм.

Пушку Панченко, которая будет нормально принимать сигналы с вышки, удаленной на 20 км, можно сделать из набора медных дисков, расположенных на одной оси и формирующих медный конус. Для частоты 1800 МГц нужно:

• 3 диска-директора, диаметром 42 мм; их крепят на расстоянии 35 мм друг от друга;
• один диск диаметром 59 мм (это еще один директор); он устанавливается на расстоянии 35 мм от последнего диска размером 42 мм;
• диск диаметром 81 мм, расположенный на расстоянии 9 мм от диска диаметром 59 мм; он играет роль вибратора и к нему, через проводящую шпильку, на расстоянии 12 мм от края диска, подключается выходной кабель;
• в качестве рефлектора устанавливается еще один диск, его диаметр составляет 109 мм.

Аналогично изготавливается и треугольная антенна для частоты 2500 МГц, которая позволит усилить сигнала интернета в деревне порядка десятка дБ. Для ее изготовления нужна:

• проволока диаметром 1,5;
• основание треугольника 43 мм;
• боковые стороны треугольника 48 мм.

Нормальное усиление интернет-сигнала будет возможным, если правильно проведены расчеты и аккуратно выполнен монтаж всех элементов. Чтобы исключить повреждение гнезда модема при подключении к нему жесткого проводника, используемого при изготовлении 3G/4G-антенны, рекомендуется использовать специальные переходники пигтейлы. Большинство модемов имеют разъемы стандарта CRC9 или TS9. Чтобы подобрать правильный пигтейл нужно изучить техническую документацию модема.

Проверка работоспособности

После завершения монтажных работ проводится проверка работоспособности 3G/4G-антенны. Изначально проверяется наличие гальванической связи между активным вибратором и антенным штекером. Для этого используется обычный тестер, подключаемый одним концом к контакту штекера, а вторым к вибратору. Если прибор показывает сопротивление, отличающееся от бесконечности, значит гальваническая связь есть и можно переходить ко второму этапу проверок.

Он заключается в подключении 3G/4G-антенны к модему и запуске на компьютере теста на проверку скорости интернет-соединения. Полученный результат сравнивают со значением, полученным на этапе измерений без усиливающей антенны. Если прирост усиления не наблюдается, возможно нужно провести дополнительную настройку антенны. Для этого ее поворачивают на небольшой угол и проверяет скорость соединения. Это проводится до тех пор, пока не будет найдено положение, при котором скорость максимальна.

Если вы не посещали в школе кружки радиодела или не хотите тратить время на изготовление собственной интернет-антенны, ее всегда можно приобрести в специализированном магазине. В этом случае достаточно будет подключить антенну и наслаждаться нормальной работой в интернете.