Патч антенна своими руками
Обновлено: 06.07.2024
С приходом микроэлектроники в СВЧ-диапазоне стали применяться патч-антенны, состоящие из двух прямоугольных или круглых элементов, залитых диэлектриком,как сэндвич. Радиолюбители объединили эту конструкцию с антенной типа "волновой канал" (Яги-антенна), и в результате получилась Патч-Яги (Patch-Yagi) или ребристо-стержневая антенна.
За основу конструкции взята заводская антенна Wi-Fi диапазона MD24-12. Ее размеры были изменены, пропорционально длине волны принимаемого сигнала. Усиление конструкции составляет порядка 11 дб.
Честно признаемся, такую мы еще не собирали. Приводим ее здесь, так как очень понравилась простота и оригинальность конструкции.
Ребристо-стержневая антенна состоит из пяти металлических квадратных пластин толщиной 0,3 - 2 миллиметра с отверстием посередине. Пластины надеты на шпильку с резьбой от М6 (для Wi-Fi и 3G) до 10 мм (для телевизионного диапазона) и закреплены гайками с обоих сторон. В наибольшей пластине просверлено второе отверстие под кабель.
Оплетка кабеля припаивается к наибольшей пластине, максимально близко к отверстию под кабель. Центральная жила припаивается к следующей пластине.
Если вам интересно, как управлять телевизором и приставкой с помощью одного пульта, посмотрите этот материал.
Проживая в больших городах проблем с поиском устойчивого интернет сигнала, как правило, нет, но стоит удалиться от ретрансляторов поставщика мобильного подключения к интернету, возникают затруднения.
Чтобы сигнал на даче или в загородном доме всегда был устойчивым нужно сделать мощную 3G/4G антенну с радиусом действия 40 км.
Принцип работы антенны
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.
2100 МГц – самая распространенная частота радиосигнала
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
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.
Медная фольга хорошо режется обычными ножницами. Размеры берём согласно схеме на фото ниже.
Точность с погрешность не более 1мм
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
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
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
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
Аналогичным способом собираем всю конструкцию.
Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру
Устанавливаем кабели на место
Зачищаем концы у коаксиальных кабелей. Вставляем в подготовленные разъёмы. Центральные жилы кабелей должны попасть в отверстия (2 мм) круга R74.
Немного флюса и припоя
Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).
Загибать кончики центральной жилы нельзя, — может произойти потеря мощности антенны.
Оставляем так, как есть
Антенна готова, осталось только её подключить к адаптеру. Для этой цели используем переходники Pigtail.
Проверка антенны на работоспособность
Скорость хорошая, сигнал устойчивый
Подключаем адаптер к ПК, подсоединяемся к интернету, проверяем скорость подключения.
Заключение
Чтобы пользоваться интернетом с нескольких устройств, такую антенну можно подключить к домашнему ретранслятору. Для этого подойдёт практически любой современный роутер, — главное, чтобы у него был USB-вход для адаптера.
Некоторые 3G модемы не предназначены для подключения к внешней антенне, поэтому можно поступить следующим образом (фото ниже):
- Концы коаксиальных кабелей (20 см) оголяют, т.е. оставляют только центральные жилы
- Из одной центральной жилы формируют змеевик, который одевают на 3G модем, и закрепляют при помощи изоленты
- Другую центральную жилу от второго кабеля наматывают поверх первой (через слой изоленты) так, чтобы помещались друг к другу перпендикулярно
Одеваем змеевик от первого кабеля
Сигнал будет, но несколько хуже.
Перпендикулярно наматываем вторую жилу и фиксируем её изоленой
Фиксируем вторую жилу изолентой.
Используя этот принцип можно подключить практически любое мобильное устройство.
✅3G ПУШКА ? Лучшая самодельная антенна для приёма слабого интернета 3G, 4G, Wi-Fi
Делаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала с радиусом действия 40 км своими руками
ТОП-5 Wi-Fi роутеров! | Лучшие роутеры для дома!
Делаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала с радиусом действия 40 км своими руками
Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.
Изготовил антенну для усиления сигнала wi-fi. Кто знает, тот поймет для чего.
В сети можно найти много вариантов исполнения, как логопериодические антенны, полоскового исполнения, патч панель все они имеют огромное разнообразие, свои параметры и размеры. Не хочу вдаваться в подробности, так ка сам особо не разбираюсь.
Основная задача изготовить антенну, которую реально повторить, то есть повторяемость конструкции без настройки согласования и прочего.
Так как у меня нет приборов для настройки, выбираем из более менее повторяемых антенн, на мой взгляд больше подходят логопериодические, но размеры мне не подходят. (нужна компактность)
Полоскового типа компактные, но очень нестабильны в своих параметрах при копировании и требуют настройки, поиска точки запитки, компенсатор и прочего о чем мне мало известно. В основном изготавливаются на фольгированном текстолите.
Патч панели Компактные, то что мне надо. неплохая повторяемость конструкции с сохранением заявленных параметров усиления и угла направленности. Но больше мне вызывает доверие их широкое применение в сетях операторов сотовой связи.
Теперь немного картинок из интернета.
Более простая конструкция, все та же патч панель с элементами полоскового исполнения, для согласования чт-ли.
Что то подобное решил сделать и я, но для сети wi-fi.
И вот что получилось.
в совокупности с адаптером ALFA мощностью 2 Ватта, получаем неплохой результат.
Обнаружено 56 сетей в плотной застройке. При более точной настройке антенны, примерно 20-30 сетей могут дать стабильно хороший сигнал.
В конструкции моей антенны я использовал алюминиевые резонаторы и медные проводники, что вызвало у меня некоторую сложность при пайке. медного листа толщиной 0,5 мм я не смог найти. Алюминий нужно хорошо прогревать, но паяльником это невыносимо. Есть у меня газовый паяльник, но как назло закончился газ, а так как дело не терпит отлагательств и позднее время, я мучился с электрическим паяльником.
В следующий раз планирую использовать лазерную резку, все того же алюминия, выполнить все детали без пайки, как цельную деталь.
Подробное описание изготовления 4G антенны для приёма интернет сигнала: чертежи, размеры и пошаговые фото изготовления антенны.
Обычно для жителей городов, проблем с 4G интернетом нет, но за городом, в селе или на даче, сигнал 4G значительно уменьшается или вообще отсутствует.
Эту проблему можно решить, если собрать антенну, которая позволит улавливать сигнал на расстоянии около 30 км от базовой станции мобильной связи.
Материалы для изготовления 4G антенны:
- резьбовая шпилька М6 или М8, длиной 140 мм;
- гайки под шпильку – 12 шт.;
- тонкая жесть из любого металла;
- коаксиальный кабель длиной до 12 м – 2 шт.;
- разъем Pigtail с переходником – 2 шт.;
- F разъем для ТВ кабеля – 4 шт.
Немного теории
Параметры антенны отличаются для 3G или 4G интернета. Важен диапазон частоты, на котором работает нужный оператор. Чтобы собрать правильную антенну его нужно узнать. Для этого следует войти в настройки сети телефона и выполнить поиск операторов сети. В выдаваемом списке со множеством 2G позиций нужно искать только 3G и 4G. Зная какой оператор обеспечивает нужное покрытие в данной местности можно купить подходящую SIM-карту этого оператора и модем, саму антенну можно сделать своими руками.
При сборке антенны важно соблюсти все размеры вплоть до миллиметра. Для каждого типа сети они разные. Обычно 4G сеть работает с частотой 2600 МГц, в 3G – 2100 МГц. Иногда 4G и 3G имеют частоту 1800 или 850 МГц.
Схема 4G антенны для частоты 2600 МГц.
Схема 3G антенны для частоты 2100 МГц.
Схема 3G и 4G антенны для частоты 1800 МГц.
Схема 3G и 4G антенны для частоты 850 МГц.
Далее показан процесс изготовления антенны (размеры используйте только под частоту вашего оператора мобильной связи).
В качестве примера будет собрана антенна 3G под частоту 2100 МГц. Процесс изготовления устройств разных параметров аналогичный, но отличается по диаметру сегментов и расстоянию между ними. Сначала нужно из жести вырезать 6 дисков. Я применяю тонкую листовую медь, поскольку она легко разрезается с помощью канцелярских ножниц. Диаметры сегментов антенны согласно схеме должен составлять 100, 74, 54, 39, 39, и 39 мм.
Поскольку важно соблюсти размеры до миллиметра, то лучше сначала просверлить отверстие под диаметр имеющейся шпильки, а уже после по нему циркулем построить плоскость для выреза диска.
На диске с диаметром 74 мм нужно подготовить отверстие для пайки жилы провода. Оно сверлится на расстоянии 11 мм от края. Данная антенна при работе с 3G диапазоном требует присоединение 2 коаксиальных ТВ проводов. Длина каждого из них не должна превышать больше 12 м. Второе отверстия нужно просверлить тоже на расстояние 11 мм от края, но под углом 90 градусов относительно первого.
Теперь приложив диск на 74 мм к большому сегменту на 100 мм нужно сделать разметку под большие отверстия для ввода коаксиального телевизионного кабеля вместе с оплеткой.
Из пары обыкновенных телевизионных F разъемов нужно отломать выступающую часть, как сделал я, и запрессовать их в имеющиеся отверстия на диске 100 мм. Для надежности разъемы лучше немного обжать.
Теперь нужно зафиксировать диски на шпильку в указанной очередности и с соблюдением расстояния предложенного схемой. Дистанция между сегментами на 100 и 74 мм составляет 10 мм, в следующем переходе между дисками расстояние будет соответственно 9, 33, 33 и 33 мм. Каждый элемент фиксируется двумя гайками, по одной из каждой стороны.
При сборке нужно еще раз перепроверить расстояние между дисками, поскольку отклонение приведет к уменьшению качества приема сигнала.
Далее нужно подсоединить коаксиальные кабеля к большому диску. Это нужно сделать так, чтобы центральная медная жила каждую провода входила в тонкое отверстие на соседнем сегменте с диаметром 74 мм. После установки проволоку нужно припаять, ни в коем случае не загибая.
К выступающему хвостику шпильки на задней части антенны нужно прикрепить деревянную, пластиковую или металлическую планку, выполняющую роль держателя. Для надежности к ней можно подвязать коаксиальные кабеля, чтобы не создавать нагрузку на тонкий жестяной диск, к которому они припаяны.
Теперь на свободные концы коаксиального кабеля нужно закрепить разъемы Pigtail с переходниками. Именно они и подключаются в 3G 4G модем. Все антенна готово, осталось ее установить.
Антенну подключаем к 4G модему в котором уже есть сим карта выбранного оператора связи.
Процесс изготовления 4G антенны показан также в этом видео:
Читайте также: