Antennes DIY. Antenne Kharchenko : calcul et réalisation Antenne directionnelle à faire soi-même pour un modem 3g

Plusieurs versions de l'antenne Kharchenko ont été fabriquées. L'antenne est de conception simple et assez efficace. Très appréciée des amateurs de réception télévisuelle, elle est souvent utilisée pour la transmission de données, notamment comme antenne externe pour un modem GSM. Il n'est peut-être pas nécessaire de s'attarder sur les théories et les calculs : il en existe un grand nombre sur Internet, plus ou moins approfondis. Ici, je me vanterai de mes performances avec des commentaires.

Si nous souhaitons répéter l'une des conceptions, nous aurons besoin d'un minimum d'outils de plomberie, d'un fer à souder puissant, d'accessoires et de matériel de soudure. Puzzle en bois. Beaucoup de patience et de précision.

On pourrait dire que c'est un prototype, un réflecteur en fibre de verre. Les goujons sur les bords du cadre sont constitués du même fil - à ces endroits, le potentiel est nul et il est possible d'utiliser des attaches métalliques, ce qui est pratique. En théorie, il faut s'efforcer d'obtenir une bonne symétrie du cadre et son exactitude (correspondance à la forme calculée), ce qui n'est pas si facile à obtenir lorsqu'il est fabriqué à partir de fil épais. On pense à un outil simple, au moins sous la forme d'un « cube » en bois, en le plaçant à l'intérieur du cadre on peut, sans fanatisme, redresser les coins et la forme des épaules avec un maillet en bois ou en caoutchouc.

L'équipement mentionné ci-dessus n'a pas été utilisé - il a été décidé d'agir plus radicalement, en fabriquant par sciage un cadre à partir d'une feuille conductrice rigide. Le stratifié de fibre de verre en feuille susmentionné a été utilisé.

Sur la photo, derrière le réflecteur, dans un pot de vitamines, il y a un modem, un câble USB de 35...40 cm de long y a été soudé « à mort » afin d'éviter une connexion inutile « en haut » et réduisez la longueur du modem. Le réflecteur est en stélotekstolite recouvert d'une feuille ; en fait, il est isolé de la structure précédente. L'antenne a été orientée par l'unité de pointage issue d'expériences passées avec un collègue. L'ancienne «infrastructure» a également été utilisée - câbles, alimentation électrique, fixations.

Le cadre a été dessiné dans AutoCAD et imprimé en taille réelle. Le dessin est fixé avec du ruban adhésif à l'endroit souhaité sur la pièce et légèrement scotché aux coins. Il ne reste plus qu'à dessiner les côtés du cadre avec un poinçon bien aiguisé, en reliant les points marqués et vous pourrez découper. Je l'ai découpé sur du bois à l'aide d'une scie sauteuse manuelle « pionnier ». Limes standards pour le bois.

La méthode de fixation du cadre au réflecteur mérite attention. Il a été décidé de fixer le cadre en quatre points. Les racks sont constitués du même stratifié de fibre de verre. La feuille, à l’exception des rayures de deux millimètres le long des bords, est gravée au chlorure ferrique. Installation par soudure, avec un fer à souder de 60 W bien chauffé. Pour plus de commodité, un équipement a été fabriqué - un cube en bois avec des extrémités sciées avec précision. Le processus est sur la photo. Tout est en cuivre, bien soudé avec de la vulgaire colophane.

Il convient de dire que les plastiques stratifiés, y compris notre fibre de verre, sont d'origine très poreuse, comportent de nombreux et petits pores et, par conséquent, le matériau est hygroscopique. Quelques couches de vernis seraient une bonne idée, sinon les paramètres pourraient changer.

Cette dernière conception s'est progressivement transformée en une version irradiateur pour un réflecteur d'antenne parabolique.

Le même cadre en aluminium est fixé dans une unité assemblée à partir de tuyauterie de plomberie. Il semble qu'il s'agisse d'un drain (joint d'eau) pour la rakovana. Son diamètre s'adapte bien au support standard pour le convertisseur d'antenne parabolique. Le cadre est fixé avec de la colle chaude dans les découpes du tuyau en plastique. La solution est controversée et probablement pas à très long terme : à des températures inférieures à zéro, une telle colle devient assez fragile.

Le modem s'adapte confortablement au verso et est sécurisé avec deux plaques Penoplex.

Un morceau d'une sorte de pot en plastique est fermement pressé sur le dessus pour le protéger des précipitations.

L'ensemble est assemblé, avec fixation par platine. Tuyau de sortie et manchette en caoutchouc de la vidange d'une machine à laver automatique. Le brassard relie étroitement la sortie au tuyau ondulé.

Une prise USB standard s’intègre parfaitement à l’intérieur, c’était très pratique.

La plus intéressante est l’option jumelée.

Une sœur jumelle du cadre précédent avec supports a été réalisée. Le réflecteur a été choisi plus minutieusement, à partir d'une plaque en acier inoxydable de 1,5 mm. L'acier, y compris l'acier inoxydable, peut être facilement soudé avec des soudures étain-plomb conventionnelles avec de l'« acide à souder » (chlorure de zinc) ou de l'acide phosphorique comme fondant. N’oubliez pas de nettoyer soigneusement la zone de soudure avant et de la rincer abondamment (à l’eau) après.

Pour alimenter les deux châssis, il a été décidé d'utiliser une partie du matériel provenant d'une sorte d'antenne militaire.

Le morceau de fer remplissait en réalité des fonctions similaires : alimenter quatre vibrateurs sous la forme de grilles en aluminium. La structure entière s'est pliée, ce qui suggère qu'elle était, euh, basée sur l'automobile. Un voisin a fabriqué un portail avec des barreaux et m'a donné celui de plus :)

Fonctionnellement, le même starter, mais pour notre antenne, il a été fabriqué à partir d'un morceau d'une ancienne. Un câble coaxial a été passé coaxialement à travers un cylindre avec une bride de la taille requise et fixé avec de la colle époxy.

Séparateur prêt à monter.

Dans cet article, nous verrons comment assembler une antenne extérieure pour Internet 3G. Il existe peu d'informations de ce type sur Internet, et tout ce que j'ai pu trouver d'intéressant, c'est une antenne avec un gain allant jusqu'à 16,3 dB. Peut-être que l'un des lecteurs aura une idée sur la façon d'assembler une antenne avec un gain allant jusqu'à 24 dB ou plus en utilisant ce principe.

Quant aux matériaux, ces antennes sont souvent assemblées en aluminium, mais ici l'auteur ne s'est pas soucié et a tout assemblé en acier. Selon lui, tout fonctionne très bien. Tous les composants sont assemblés par soudure. L’essentiel est de maintenir la précision, la qualité des performances de l’antenne en dépend grandement.

L'antenne a les paramètres suivants :
Diamètre de la tige 18 mm
Le diamètre du vibrateur à boucle est de 4 mm
Le diamètre du réflecteur/déflecteur est de 4 mm
Le réflecteur est situé depuis le début de la tige à une distance de 30 mm et a une longueur de 81 mm
Longueur d'onde = MHz 139 mm
Fréquence de conception = Yagi 2150,00

Matériels et outils pour assembler une antenne 3G :
- le soudage ;
- des électrodes de soudage (pour créer des éléments) ;
- un tuyau en acier d'un diamètre de 18 mm (ce sera la tige de support) ;
- Raccord de tuyau en PVC (agira comme support pour le vibrateur) ;
- percer;
- type de cintre « cintre » ;
- des vis autotaraudeuses ;
- marqueur ;
- outil de marquage.

Commençons par fabriquer l'antenne :

La première étape. Fabrication et installation d'un vibrateur
Le vibrateur est fabriqué sur la base du schéma spécifié. Il doit être installé à une distance de 58 mm du début de la tige et de 28 mm du réflecteur.

Pour fixer le vibrateur, vous aurez besoin d'un raccord de tuyau en PVC ; il se fixe à la tige à l'aide de vis autotaraudeuses. Quant à la fixation du vibrateur, un trou traversant est percé dans le PVC, puis il est collé avec de la résine époxy.

Deuxième étape. Marquages ​​​​des barres
Vous devez maintenant marquer la tige pour installer les éléments. Pour ce faire, vous devez tracer une ligne sur le tuyau puis marquer les emplacements à percer conformément au schéma. La distance entre les éléments affecte la puissance de l'antenne, vous devez ici sélectionner les paramètres conformément au tableau présenté.

Troisième étape. Installation d'éléments. Étape finale
Vous pouvez maintenant percer des trous dans la tige pour installer des éléments transversaux. Les trous doivent être percés avec une grande précision, sans inclinaison ni déplacement. Eh bien, vous pouvez ensuite préparer et installer les éléments, ils sont constitués d'électrodes. La longueur est également choisie conformément au tableau. Pour installer les éléments uniformément, vous devez trouver le milieu, puis ajouter la moitié du diamètre du tuyau dans chaque direction. Ensuite, des marques sont faites à ces endroits. Par cette marque, après avoir installé l'élément, il est facile de déterminer s'il est clairement situé au centre du tuyau. Eh bien, lorsque l'élément est installé, vous pouvez souder les électrodes au tuyau en toute sécurité.

C'est tout, l'antenne YAGI 3G est prête, vous pouvez procéder aux tests. Comme vous pouvez le voir sur l’image, la vitesse de l’auteur est passée de 0,11 Mbit/s à 3,21 Mbit/s, c’est-à-dire qu’avant de connecter l’antenne, il n’y avait pratiquement aucune vitesse, sans compter 10 Kbit/s.

Andreï Barychev, Vyborg

Un nombre considérable d'utilisateurs d'Internet sans fil sont confrontés au problème de la faible vitesse de connexion. Ce problème est particulièrement pertinent pour les abonnés vivant en dehors des grandes zones peuplées et à de grandes distances des tours de téléphonie cellulaire les plus proches. Mais même dans les villes aux bâtiments denses, il peut arriver que la réception d'un signal cellulaire direct soit impossible ; il faut se contenter d'utiliser un signal réfléchi, plusieurs fois affaibli. Dans tous ces cas, l'utilisation d'antennes distantes supplémentaires peut être très efficace, dont les conceptions proposées diffèrent par le principe de leur construction, leur complexité et les paramètres techniques radio déclarés.

Dans mon cas, le problème était le débit extrêmement faible de la connexion Internet en raison de la grande distance de la tour (10 km en ligne droite). De plus, il était impossible de recevoir un signal direct en raison des bâtiments à panneaux de cinq étages situés devant. Pour cette raison, le signal 3G n'était pratiquement pas détecté par le modem et il était possible de travailler uniquement en mode GPRS (un modem MTS MF192+ a été utilisé).

De nombreuses façons d'augmenter le niveau du signal reçu ont été envisagées, notamment celles trouvées sur des sites Internet. Après avoir analysé diverses conceptions d'antennes et examiné leurs performances, il a été possible de conclure que les variantes d'antennes directionnelles du type «canal d'onde» ou les antennes réflectrices, au centre desquelles se trouve le modem lui-même, fonctionnent le plus efficacement. Mais la fabrication de telles antennes nécessite des calculs précis et complexes et des matériaux assez spécifiques, les fabriquer soi-même n’est donc pas chose aisée. Et la possibilité d'emmener le modem lui-même « à l'extérieur » (devant la fenêtre, sur le toit, etc.) a été immédiatement éliminée en raison de la nécessité d'utiliser une rallonge USB de plus de 15 m de long. une rallonge, le modem peut cesser de fonctionner normalement en raison de l'atténuation du signal et de la chute de tension d'alimentation. De plus, le modem n'est en principe pas destiné à fonctionner dans des conditions extérieures avec des changements importants de température et d'humidité. Par conséquent, seules les antennes directionnelles intérieures ont été prises en compte, dont les meilleures, selon de nombreuses critiques, étaient les antennes « zigzag Kharchenko » ou « bi-carrées ».

Mais, malgré son apparente simplicité, de nombreuses options pour fabriquer une telle antenne peuvent également être trouvées, et des tailles complètement différentes des éléments constitutifs et des méthodes d'agencement de l'ensemble de la structure sont souvent indiquées. Pour comparer toutes les options dans la pratique, plusieurs de ces antennes de différentes tailles et dans différentes « modifications » ont été fabriquées et testées dans la pratique, y compris des versions de l'antenne à quatre et six carrés (respectivement double et triple « bi-carré »). Parallèlement, mes conceptions ont permis de modifier rapidement la configuration et les dimensions de divers composants.

Il faut dire que dans mon cas, l'utilisation des versions doubles et triples du « bi-carré » n'a montré pratiquement aucun avantage par rapport à la version simple et habituelle de cette antenne. Par conséquent, à l’avenir, des calculs détaillés et des caractéristiques de fabrication d’une antenne « classique » seront pris en compte.

Calcul d'antenne

Pour calculer avec précision les dimensions de l’antenne, vous n’aurez besoin d’aucune connaissance théorique particulière ni d’aucun programme.

Le périmètre de ce type de cadre d'antenne doit être égal à la longueur d'onde du signal radio reçu. Dans notre cas, la longueur d'onde peut être calculée en connaissant la fréquence du signal 3G, qui est de 2100 MHz. Pour ce faire, il faut diviser la vitesse de propagation des ondes radio (300 000 km/s) par la fréquence, ce qui donne une longueur de trame égale à

300 000/2 100 000 = 0,143 m.

Le cadre étant de forme carrée, vous devez diviser sa longueur totale par 4, ce qui donne une longueur de chaque côté du carré égale à 35,75 mm. Dans de nombreuses sources, vous pouvez trouver des tailles de côtés complètement différentes - de 27 à 53 mm. Bien entendu, de telles antennes sont conçues pour une gamme différente, par exemple GSM ou Wi-Fi, dont les fréquences de fonctionnement sont respectivement inférieures ou supérieures à celles de notre cas.

Le gain de cette antenne est d'environ 6 dB. Lors de sa réalisation, toutes les dimensions doivent être respectées le plus précisément possible, la qualité du travail dépend grandement de la qualité de l'exécution. Il convient de noter que toute antenne sans amplificateur n'amplifie pas le signal en tant que tel, mais le distingue du fond des autres signaux et des diverses interférences (si l'antenne n'est pas à large bande). De ce fait, nous recevons le signal dont nous avons besoin, dont le niveau est bien supérieur au niveau d'interférence. Il est donc important de respecter scrupuleusement les dimensions de l'antenne, car nous obtiendrons ainsi un réglage précis sur la fréquence de fonctionnement souhaitée !

Pour augmenter le gain à 9 dB, vous pouvez utiliser un réflecteur. Il peut s'agir d'une plaque métallique, d'un maillage fin ou même d'une feuille collée sur du contreplaqué ou du carton épais, dont les dimensions sont 10 à 15 % plus grandes que la surface de la « toile » de l'antenne elle-même. Dans ce cas, le réflecteur aura des dimensions de 125 × 75 mm.

Fabrication

Ainsi, une antenne pour recevoir des signaux 3G (sans réflecteur) ressemblera à celle illustrée sur la figure 1.

Image 1.

Pour le réaliser, nous avons besoin d'un fil de cuivre d'une section d'au moins 4 mm 2 (vous pouvez utiliser par exemple une « âme » d'un câble d'alimentation électrique de marque VVG ou NUM). Le périmètre de chaque carré est égal à la longueur d'onde - 143 mm. L'antenne étant constituée de deux carrés, vous aurez besoin d'un morceau de fil de 2 × 143 mm de long = 286 mm.

Nous divisons le fil en 8 sections égales et les plions à un angle de 90° à ces endroits, et soudons les extrémités libres ensemble pour former une boucle fermée (Figures 2 et 3) :

Le réflecteur doit être monté derrière les « carrés » de l'antenne, et la distance par rapport au réflecteur est également d'une grande importance, car elle affecte l'impédance d'entrée et l'adaptation avec le câble de connexion. Théoriquement, cette distance devrait être de ¼ de longueur d'onde, ce qui dans notre cas est de 143/4 = 35,75 mm. Mais mon antenne, par exemple, fonctionne mieux à une distance de 18 mm, et cela s'avère être 1/8 de la longueur d'onde. Par conséquent, il est préférable de régler la distance par rapport au réflecteur et de l'expérimenter pendant le processus de configuration. Pour ce faire, nous prenons un morceau de tube de cuivre d'un diamètre approprié (notre câble de connexion doit y aller), par exemple d'une antenne télescopique pour récepteurs/téléviseurs. Donnez-lui la forme illustrée à la figure 4.

Nous perçons un trou au centre de la plaque réflectrice pour que ce tube y soit bien ajusté. Il ne doit pas pendre librement, il ne peut alors pas être soudé au réflecteur et peut être déplacé pendant le réglage, en ajustant la distance par rapport au plan de l'antenne. Nous soudons notre cadre de deux carrés à ce tube, comme le montre la figure 5).

Nous faisons passer le câble à travers le tube et soudons son âme centrale au coin intérieur du cadre opposé au trou du tube, et le blindage du câble tressé au tube du côté opposé du réflecteur (Figures 6 et 7).

Après réglage final de l'antenne, le tube peut être soudé au réflecteur. Le plan de l'antenne doit être strictement parallèle au plan du réflecteur, car même un léger désalignement et un non-parallélisme peuvent réduire considérablement le niveau du signal. Pour assurer la rigidité structurelle, des tampons en PCB ou autre bon isolant peuvent être collés entre le réflecteur et les coins extrêmes du cadre.

Connexion au modem

Si votre modem ne dispose pas de connecteur spécial pour connecter une antenne externe, vous devrez alors fabriquer une sorte d'adaptateur qui se porte à l'extérieur et transmet le signal à l'antenne intégrée du modem par reradiation. Dans le cas le plus simple, vous pouvez simplement enrouler étroitement le modem (à l'emplacement de son antenne interne) avec plusieurs tours de l'âme centrale du câble de connexion, comme le montre la figure 8.

Le nombre de tours, généralement 2...5, est sélectionné lors du réglage du signal reçu maximum. Ces tours doivent ensuite être fixés au modem avec du ruban isolant. Et vous pouvez rendre la conception plus compliquée, plus pratique et plus efficace. Cette option d'adaptateur est illustrée à la figure 9.

Structurellement, il s'agit d'un anneau qui épouse étroitement le corps du modem à l'emplacement de son antenne interne. L'anneau peut être réalisé à partir d'une bande de feuille de cuivre de 45 mm de large dont les extrémités doivent être soudées ensemble. L'âme centrale du câble de liaison RF est soudée à cet anneau. À partir d'une autre bande de la même feuille, mais de dimensions 25 × 75 mm, un demi-anneau est plié, comme le montre la figure 9, et le blindage tressé du câble y est soudé. Il ne doit y avoir aucun contact électrique entre la bague et le demi-anneau. En ajustant la position du demi-anneau et son angle d'inclinaison par rapport au modem, vous devez atteindre le niveau maximum du signal reçu. Les dimensions d'un tel adaptateur n'ont pas été calculées théoriquement, mais ont été sélectionnées expérimentalement. Pour les modems de différents types et modèles, l'emplacement de l'antenne intégrée à l'intérieur du boîtier peut également être différent (au niveau du connecteur USB ou à l'autre extrémité). Ceci est à prendre en compte lors de la pose de l'adaptateur sur le corps de votre modem !

Câble de liaison HF

Un peu sur les types et les marques de câbles. En plus des indicateurs de qualité, le câble peut avoir différentes impédances - 50 ou 75 Ohms, qui doivent être prises en compte lors de son choix. Les modems sans fil ont généralement une résistance de 75 ohms. Il est donc bien entendu préférable d’utiliser un câble de 75 ohms. A en juger par de nombreuses recommandations, il est préférable d'utiliser des câbles des marques 10D-FB, 8D-FB, 5D-FB (par ordre décroissant de qualité) en raison des faibles taux d'atténuation du signal. Les câbles des marques RG-6 et RG-8X fonctionnent moins bien. Par conséquent, surtout avec une longueur de câble supérieure à 5 m, choisissez une option de qualité supérieure, sinon vous risquez de perdre tout le « gain » que vous obtenez de l'antenne !

Configuration de l'antenne

Avec l'antenne positionnée de manière à pointer vers la tour de téléphonie cellulaire la plus proche (de préférence près ou en face d'une fenêtre), ajustez la position de l'antenne et la distance entre elle et la plaque réflectrice en déplaçant le combiné. Il faut naviguer par le niveau du signal, et pour cela il est préférable d'utiliser des programmes spéciaux, par exemple le programme « MDMA » (téléchargeable sur Internet), où il existe une échelle de niveau de signal en décibels. Ce programme ne fonctionne pas avec tous les modems, mais il en existe d'autres similaires qui affichent le niveau du signal en décibels (rapport signal/bruit). Vous pouvez également naviguer dans le programme de connexion standard de votre modem par le niveau de signal de l'icône d'antenne, mais ce n'est pas très pratique, car là, premièrement, il y a une réaction quelque peu retardée à un changement de signal (jusqu'à 10 - 20 s), et deuxièmement, ce ne sera pas tout à fait correct. Car c'est le rapport signal/bruit qui est important, et non le niveau du signal dans son ensemble.

Dans mon cas, l'indicateur d'échelle d'antenne du gestionnaire de connexion « natif » a légèrement augmenté après la connexion et la configuration de l'antenne, de seulement 2 à 3 divisions. Cependant, la vitesse de la connexion Internet a sensiblement augmenté. La vitesse de téléchargement est passée de 0,5 Mb/s à 3...4 Mb/s pendant la journée, et encore plus la nuit. Sans une telle antenne, comme mentionné précédemment, il était généralement impossible de recevoir un signal 3G.

Pour commenter les éléments du site et obtenir un accès complet à notre forum, vous avez besoin

Aujourd'hui, vous et moi, chers anonymes, allons traiter d'armes lourdes, notamment de divers pistolets Wi-Fi/3G/4G. Il n'y a pas si longtemps, cette arme est apparue sur YouTube grâce à de célèbres blogueurs vidéo sous le surnom de KREOSAN. Il a été présenté à la manière typique de ce blog vidéo comme une sorte de super-créatif, de sorte que l'anonyme est tourmenté par de vagues doutes : peut-on croire à l'authenticité de tout cela ? Commençons par chercher une réponse à cette question...

Tout d'abord, attirons votre attention sur le fait que l'idée même de ce pistolet Wi-Fi a été proposée par I. Panchenko sur le forum lan23.ru en 2007, mais il n'y a pas un mot à ce sujet ni dans la vidéo ni dans la description. Ce n'est pas une bonne chose pour les durs créosans, n'est-ce pas, Karl ?

Certes, il convient de noter que sur la page de l'antenne sur lan23.ru Dans la description et sur l'image ci-dessous les tailles sont complètement différentes. Disons tout de suite que les deux options fonctionnent, mais laquelle choisir ? De plus, sur le forum lui-même et sur Internet, vous pouvez trouver jusqu'à 3 à 4 options de tailles différentes. Et dans la vidéo Creosan elle-même, il y a un dessin dans lequel le réflecteur est réalisé avec un côté, mais dans la vidéo il est sans côté, ce qui suscite encore une fois quelques doutes. L'option sans flanc a été initialement proposée par I. Panchenko, testée par lui sur un lien réel et perfectionnée sur des instruments, pour ainsi dire, dans des conditions de combat. Il est également implémenté dans la vidéo KREOSAN. Pour comprendre tout cela, il faut relire attentivement l'intégralité de la discussion sur le forum. Imaginez la dissonance cognitive d'une personne anonyme, qui comprend peu ce qu'est le forum (enfin, ce n'est pas un expert en antennes micro-ondes !) et a trouvé pour la première fois cette description aux dimensions incompréhensibles. Merci donc à KREOSAN d'avoir aidé la personne anonyme à décider du choix de l'option.Lors de l'analyse du modèle en HFSS, il est clairement visible que l'antenne doit être sans côté.

Comme on le voit, selon SWR< 2 антенна имеет очень широкую полосу пропускания. Это обуславливает ее неплохую повторяемость, что очень важно. Плюс к этому и другие существенные преимущества антенны, о чем пишет И.Панченко в описании. Антенна известна еще со времен исторического материализма и расово правильное ее название antenne à ailettes, mais pas du tout une « arme à feu ». Vous pouvez voir l'une de ses variantes sur la photo du rover lunaire soviétique. Aujourd'hui, la « nouvelle génération », qui ne se souvient plus du bon vieux temps, lui a donné le nom de Patch-Yagi. Elle a des caractéristiques « héréditaires » d'Uda-Yagi :

• un ensemble infini d'options de taille pour des caractéristiques données, en d'autres termes, rechercher des tailles correctes « réelles », « finales » n'a pas de sens ;
• avec un grand nombre d'éléments, la répétabilité diminue, c'est-à-dire il ne sera pas possible de réaliser un « canon » long avec un grand nombre de directeurs et un gain de 20 dBi ou plus sans réglage des instruments ; cela fonctionnera, mais pas mieux, et peut-être même pire, qu'un court, dans d'autres en d'autres termes, fabriquer un « super pistolet » avec un nombre de réalisateurs supérieur à 5 dans des conditions artisanales n'a aucun sens ;

Vous pouvez bien sûr faire quelques affirmations ici, comme cet ensemble de tailles de I. Panchenko n'est ni optimal, ni idéal, ni casher, ni orthodoxe, etc., surtout si la mise en œuvre pratique du pistolet n'a pas fonctionné. Où avez-vous vu des antennes idéales ? L'antenne est juste très bonne, c'est tout. Ceci est d'ailleurs confirmé par des mesures directes :

Nous présentons à votre attention un calculateur en ligne de ce pistolet pour la conversion vers d'autres fréquences. Image schématique d'un pistolet à 7 disques par I. Panchenko (ou de la vidéo KREOSAN) :

ENTRER DES DONNÉES:

Les distances h0, h1...h5 dans le modèle apparaissent comme des distances entre le début d'une plaque et le début de la suivante, si l'on prend l'arrière du réflecteur comme point de référence et que l'on se déplace dans la direction du dernier directeur. Ainsi, ils sont équivalents à la distance entre les axes des plaques.

Une personne anonyme pourrait se demander pourquoi sur la chaîne KREOSAN « 3G/4G gun » a un disque de moins ? Nous ne savons pas non plus pourquoi, par quoi ils ont été guidés et où ils ont obtenu les dimensions. On soupçonne qu'ils ont pris comme base la même «image ci-dessous» de la source originale que nous avons mentionnée, ont mis à l'échelle les dimensions et l'ont fait passer pour la leur. Leur erreur est que dans cette conception, le bord est nécessaire et que s'il est supprimé, la fréquence de résonance de la structure augmente. En conséquence, le « pistolet 3G Kreosan » sur la liaison a une fréquence centrale supérieure à la plage de fonctionnement. Au fait, le fil du forum sur lan23.ru n'a pas séché (voir lien) et cette circonstance y est discutée. La conclusion de la discussion est que le pistolet 3G/4G de Kreosan tire, mais « de travers ». Pourquoi avons-nous besoin d’armes tordues ? Faut-il perdre du temps ? C'est ça. Mieux vaut plutôt regarder du côté du Batwing haut débit...

Le calcul du pistolet à 7 disques (que nous recommandons pour la répétition) a été ajouté à notre application Android Cantennateur. Appuyez sur le code QR si vous êtes venu ici depuis un mobile ou une tablette, ou scannez ce code avec votre mobile si vous consultez cette page sur un écran de bureau pour accéder à Google Play et télécharger. N'oubliez pas de noter l'application et de laisser un avis.

Les caractéristiques de fabrication et la conception de l'antenne peuvent être consultées en détail en utilisant les liens ci-dessous. Notons seulement que l'épaisseur des plaques peut être modifiée dans la plage de 0,3 à 1 mm (il est préférable de prendre un réflecteur comme disque de support plus épais, environ 2 mm), et d'utiliser des goujons ne dépassant pas M6. Cependant, la probabilité d'un résultat négatif sera bien moindre si vous abandonnez les goujons et soudez les disques sur une broche en acier ou en laiton d'un diamètre de 2-3 mm (par exemple, sur une électrode de soudage comme dans l'assemblage d'origine). En fait, l'utilisation de goujons avec des écrous n'est pas une invention des blogueurs vidéo, mais a été utilisée bien plus tôt. Regardez au moins l'article de « ushkuinik » sur le lien. Il est simplement pratique d'utiliser des écrous pour ajuster une antenne prête à l'emploi en fonction des instruments (voir l'image ci-dessus, où un pistolet avec des écrous est connecté à un impédancemètre). Si vous n'avez pas d'instruments, mieux vaut refuser les goujons et écrous et suivre l'article original (lien).

Nous répondons à de nombreuses demandes de recalcul de l'antenne 75 Ohm. Il n'est pas nécessaire de recalculer les dimensions, le « pistolet » à 7 disques fonctionne avec le même succès aussi bien sur une charge de 50 ohms que sur une charge de 75 ohms. Ci-dessous, un graphique du ROS Wi-Fi d'un « pistolet » à 7 disques, calculé pour la gamme Wi-Fi, alimenté par un câble RG213 avec une charge de 50 Ohms et alimenté par un câble RG6 avec une charge de 75 Ohms. avec la connexion « correcte ». Comme vous pouvez le constater, dans la plage de fonctionnement, le SWR avec les deux charges ne dépasse pas deux. Au début de l'article il y a un graphique du SWR de cette antenne, connecté via un connecteurà une charge de 50 ohms.

Introduction et théorie sous la coupe. Veuillez lire attentivement avant de poser des questions et/ou de m'accuser d'incompétence.
Il y avait beaucoup d'informations sur Internet sur les antennes externes faites maison pour les modems 3G, mais je n'ai rien trouvé d'utile, c'est pourquoi j'écris ces lignes. Je suis très touché par les gens qui croient que la 3G est un standard de communication comme le GSM, alors qu'en réalité ce n'est qu'une génération. Ces mêmes personnes recherchent des dessins d'antennes pour un modem 3G... Donc ces dessins ne sont pas là, ou plutôt ils le sont, mais cela revient à venir sur le marché automobile et à exiger constamment un carburateur pour une voiture de tourisme sans même en précisant son modèle. Nous allons donc concevoir l'antenne pour la norme CDMA2000, dont les fréquences de fonctionnement se situent dans la gamme 821-894 MHz (et non 800 MHz comme beaucoup le pensent). L'antenne examinée ici est ne conviendra pas pour les opérateurs MTS Connect, Utel (Kyivstar). Bien sûr, j'ai rencontré des propositions pour capter le signal avec un « clou » (alias vibrateur quart d'onde), pour réaliser une antenne canette (le seul hic, c'est que, d'après les calculs, on n'a plus besoin d'une canette, mais d'un seau entier), les fameuses antennes Kharchenko (une bonne option lorsque le signal existe toujours, mais le gain laisse beaucoup à désirer), etc.

J'ai opté pour l'antenne de type « Wave Channel », également connue sous le nom d'Uda-Yagi. Les avantages sont un gain élevé, un faible fardage et un fond hautement directionnel, mais l'inconvénient est extrêmement important : une très grande précision de fabrication est requise. Un directeur surdimensionné deviendra un réflecteur et un vibrateur actif ne résonnera pas à la fréquence dont nous avons besoin. Plus vous faites tout avec précision, meilleur sera le résultat.

La station de base est située à seulement 3 km de chez moi, mais les fenêtres sont orientées dans l'autre sens par rapport à la tour et le signal laisse beaucoup à désirer. Au début, je voulais faire une antenne avec 8 directeurs, mais il s'est avéré qu'une ultra-précision est nécessaire ici car passer à 1 mm entraînera une atténuation au lieu d'un gain. Une antenne à 3 directeurs ne nécessite pas une fabrication aussi précise, mais a un gain insuffisant. Par conséquent, j'ai opté pour un canal d'onde à 5 directeurs, le considérant comme le « juste milieu ». Les canaux de réception et de transmission sont assez éloignés les uns des autres, c'est pourquoi l'antenne a été conçue pour le milieu du canal de réception, c'est-à-dire à 881 MHz. Au début, je voulais concevoir l'antenne pour le milieu de gamme dans son ensemble (859 MHz), mais comme la Yagi est une antenne à bande étroite, nous obtiendrons un pic de gain dans la plage de non-fonctionnement et moins de gain aux fréquences de fonctionnement.

Le programme de calcul Yagi a été utilisé pour la conception.

De quoi avons nous besoin:
- profilé carré en aluminium d'une section de 10 mm (je l'ai acheté à l'épicentre), du non-aluminium fera l'affaire, mais il est quand même plus léger, mais n'altère en rien les caractéristiques de l'antenne ;
- une tige d'aluminium d'un diamètre de 5 mm et d'une longueur de 1 mètre (d'autres matériaux conviennent également, dont le cuivre, qui est encore mieux, mais l'aluminium est le meilleur rapport qualité/prix) ;
- un tube en cuivre d'un diamètre de 6 mm et d'un demi-mètre de long (le diamètre extérieur est indiqué, l'épaisseur de paroi n'a pas d'importance) ;
- boulons d'un diamètre de 3 mm 7 pièces ;
- câble avec impédance d'onde 50 Ohm ;
- adaptateurs, connecteurs - tout est individuel pour chaque modem, comme on dit, "Google à la rescousse".

Séparément à propos du câble. Pour vous ne conviendra pas câble de télévision en raison de sa résistance de 75 ohms. Plus précisément, il peut être connecté, mais en raison de l'incohérence, les pertes dans le câble seront probablement supérieures au gain de l'antenne. J'ai pris 10 mètres de câble RG58, c'est assez bon marché, mais la perte est de 0,6 dB pour 1 mètre de câble, soit Personnellement, j'ai perdu 6 dB, malgré le fait que la différence de signal avec et sans antenne est de 20 dB. Par conséquent, cela ne vaut pas la peine d’économiser sur le câble.

Depuis les outils :
- scie à métal ;
- percer;
- robinet trois points ;
- exercice 2,5 ; 5 ; 6 ;
- fichier plat;
- des pieds à coulisse (dans les cas extrêmes, une règle fera l'affaire) ;
- mains.

D'abord les dessins :

Le rouge indique le réflecteur, le bleu indique le vibrateur actif et le vert indique les directeurs.

Dessin d'un vibrateur actif (dipôle) :

Toutes les dimensions sur les dessins sont indiquées en millimètres. La distance entre les éléments est indiquée par les centres.

Commençons la fabrication. Nous prenons un profilé en aluminium, reculons d'une distance arbitraire depuis son début (cette distance est nécessaire pour la fixation, j'ai pris environ 10 cm) et faisons un trou traversant avec un foret de 5 mm. Je recommande de faire immédiatement un trou avec un foret du plus petit diamètre possible, puis de le percer avec un foret de 5 mm. Ceci est nécessaire pour ne pas s'écarter de l'axe central du profil. Ensuite, nous reculons de 68 mm (selon le dessin) du centre du trou précédemment réalisé et réalisons un trou traversant avec un foret de 6 mm (c'est exactement le diamètre du vibrateur d'antenne actif). Ensuite, nous faisons tous les trous avec un foret de 5 mm pour accueillir les réalisateurs.

Nous commençons à fabriquer le réflecteur et les directeurs. En fait, toutes les dimensions sont indiquées sur le dessin, je veux juste donner quelques conseils de découpe. Coupez la tige en aluminium selon le dessin 2-3 mm plus longue, après quoi nous réglons et fixons la longueur requise de l'élément sur l'étrier. Nous limons les tiges avec une lime plate à la longueur requise, en vérifiant périodiquement la taille avec un pied à coulisse. Si l'élément s'adapte parfaitement entre les mâchoires pour les mesures internes, vous pouvez alors procéder à la fabrication de l'élément suivant.

La fabrication d’un vibrateur à boucle est assez complexe. Il est préférable de remplir la cavité du tube avec du sable fin et sec pour éviter les fractures du tube (je m'en suis passé, mais il vaut quand même mieux ne pas le risquer). Pour faire un cercle, vous devez trouver un tuyau de diamètre proche et y plier un tube de cuivre. Le reste est conforme au dessin.

Pour fixer des éléments dans la cavité profilée, je propose cette option. Après avoir inséré l'élément dans la cavité du profilé perpendiculairement au-dessus du profilé, nous perçons un trou avec un foret de 2,5 mm et coupons le filetage avec un taraud M3 et avec un petit boulon à trois points nous fixons l'élément sur le dessus (le principal il ne faut pas en faire trop car l'aluminium est un métal très mou). Peut-être que quelqu'un proposera une option plus simple ou plus fiable, mais avec mon ensemble d'outils, il m'a semblé que c'était la méthode de fixation la plus efficace.

Tous les éléments doivent être centrés et la perpendiculaire par rapport à la traverse (boom, comme aime à l'appeler la bourgeoisie) vérifiée.

Commençons par souder le câble de réduction et la boucle correspondante. Coupez un morceau de câble RG58 de 132 mm de long. On enlève 10 mm d'isolant extérieur de chaque côté du morceau de câble en prenant soin de ne pas endommager la tresse. Ensuite, nous exposons l'isolation intérieure et tordons la feuille et la tresse en un seul paquet, plions la pièce en boucle, connectons les tresses de chaque côté et soudons bien. Nous dépouillons l'isolation interne sur 8 mm. Je pense que le reste ressort clairement de la photo :

Nous soudons les noyaux centraux aux extrémités du vibrateur actif à l'endroit où il casse (15 mm sur le dessin).

Quelques précisions. Avant de modifier ou de supprimer quoi que ce soit du design, il est préférable de demander dans les commentaires afin qu'il n'y ait pas de critiques plus tard "mais ça ne marche pas pour moi". J'ai tout fait très précisément selon les calculs, mais le SWR minimum s'est avéré n'être pas à une fréquence de 881, mais de 885 MHz, ce qui était tout à fait acceptable pour de telles fréquences. Si vous le faites de manière imprécise, l'effet sera toujours là, mais pas au maximum. À la fréquence de transmission (fréquence moyenne 824 MHz), l'antenne a très mal fonctionné, je vous recommande donc de toujours placer le modem dans la zone de meilleure réception, car on a l'impression qu'une antenne interne est utilisée pour la transmission, pas une antenne externe. un.

J'ai presque oublié les tests. Le programme AxesstelPst EvDO BSNL a été utilisé pour évaluer le résultat.
Le modem se branche simplement sur le port USB :

Connexion de l'antenne :

Qu'avons-nous ? Le signal est de -62 dB, à titre de comparaison, si vous vous tenez à 20 mètres de la BS, le signal sera d'environ -40 dB, -105 dB c'est une absence quasi totale de signal. Le paramètre DRC Requested est également intéressant. 3,072 Mbps signifie que le modem demande la vitesse maximale possible et la station BS nous donnera la vitesse en fonction de la charge du réseau. La vitesse spécifique dépend de la charge de la base de données, c'est-à-dire augmenter davantage le niveau du signal n’améliorera pas la vitesse. La vitesse le matin et le soir sera naturellement pire :

Bonne chance pour y parvenir. J'attends des questions dans les commentaires.