Anteny DIY. Antena Kharchenko: obliczenia i produkcja Antena kierunkowa typu „zrób to sam” do modemu 3g

Wyprodukowano kilka wersji anteny Kharchenko. Antena jest prosta w konstrukcji i dość skuteczna. Bardzo popularny wśród miłośników odbioru telewizji, często wykorzystywany jest do transmisji danych, m.in. jako antena zewnętrzna do modemu GSM. Być może nie ma potrzeby rozwodzić się nad teoriami i obliczeniami, jest ich w Internecie bardzo wiele, o różnym stopniu szczegółowości. Tutaj będę się chwalić swoimi występami wraz z komentarzami.

Jeśli chcemy powtórzyć którykolwiek z projektów, będziemy potrzebować minimalnego zestawu narzędzi hydraulicznych, mocnej lutownicy, akcesoriów i materiałów do lutowania. Drewniana układanka. Dużo cierpliwości i dokładności.

Można powiedzieć, że to prototyp, odbłyśnik wykonany z folii z włókna szklanego. Z tego samego drutu wykonane są kołki na krawędziach ramy - w tych miejscach potencjał jest zerowy i istnieje możliwość zastosowania metalowych łączników, co jest wygodne. Teoretycznie należy dążyć do dobrej symetrii ramy i poprawności (zgodności z obliczonym kształtem), co przy wykonaniu z grubego drutu nie jest takie proste do osiągnięcia. Przychodzi mi na myśl proste narzędzie, przynajmniej w postaci drewnianej „kostki”, umieszczając ją w ramce, można bez fanatyzmu wyprostować rogi i kształt ramion drewnianym lub gumowym młotkiem.

Nie zastosowano powyższego sprzętu - zdecydowano się działać bardziej radykalnie, wykonując ramę ze sztywnej blachy przewodnika poprzez piłowanie. Zastosowano wspomnianą wyżej folię z laminatu z włókna szklanego.

Na zdjęciu za reflektorem w słoiczku z witaminami stoi modem, wlutowano do niego „na śmierć” kabel USB o długości 35...40 cm, aby uniknąć niepotrzebnego podłączenia wtyczki „od góry” i zmniejsz długość modemu. Odbłyśnik to stelotekstolit pokryty folią, w rzeczywistości jest on odizolowany od poprzedniej konstrukcji. Antena została zorientowana przez jednostkę wskazującą z wcześniejszych eksperymentów z kolegą. Wykorzystano także starą „infrastrukturę” – kable, zasilacz, elementy złączne.

Ramka została narysowana w programie AutoCAD i wydrukowana w pełnym rozmiarze. Rysunek mocuje się taśmą w żądanym miejscu przedmiotu obrabianego i lekko okleja w rogach. Pozostaje tylko narysować boki ramy ostrym szydłem, łącząc zaznaczone punkty i można wycinać. Wyciąłem go w drewnie za pomocą ręcznej wyrzynarki „pionierskiej”. Pilniki standardowe do drewna.

Na uwagę zasługuje sposób mocowania ramki do odbłyśnika. Postanowiono przymocować ramę w czterech punktach. Regały wykonane są z tej samej folii z laminatu z włókna szklanego. Folia, z wyjątkiem dwumilimetrowych pasków na krawędziach, jest trawiona chlorkiem żelaza. Montaż poprzez lutowanie dobrze nagrzaną lutownicą o mocy 60 W. Dla wygody wykonano wyposażenie - drewnianą kostkę z precyzyjnie odciętymi końcami. Proces jest na zdjęciu. Wszystko jest miedziane, dobrze zlutowane wulgarną kalafonią.

Warto powiedzieć, że laminowane tworzywa sztuczne, w tym nasze włókno szklane, są bardzo porowate, mają wiele i małe pory, w związku z czym materiał jest higroskopijny. Dobrym pomysłem będzie nałożenie kilku warstw lakieru, w przeciwnym razie parametry mogą ulec zmianie.

Ta ostatnia konstrukcja płynnie przeszła w wersję naświetlacza dla reflektora z anteny satelitarnej.

Ta sama rama wykonana z materiału foliowego jest mocowana w zespole złożonym z rurociągów instalacyjnych. Wygląda na to, że był to odpływ (uszczelnienie wodne) rakovany. Jego średnica dobrze pasuje do standardowego mocowania konwertera anteny satelitarnej. Rama jest mocowana za pomocą gorącego kleju w nacięciach plastikowej rury. Rozwiązanie jest kontrowersyjne i zapewne niezbyt długotrwałe – w ujemnych temperaturach taki klej staje się dość kruchy.

Modem mieści się wygodnie na odwrotnej stronie i jest zabezpieczony dwiema płytkami Penoplex.

Kawałek jakiegoś plastikowego słoika jest mocno dociśnięty do góry, aby chronić go przed opadami atmosferycznymi.

Całość jest zmontowana, z mocowaniem od płyty. Wąż wylotowy i gumowy mankiet z odpływu pralki automatycznej. Mankiet szczelnie łączy wylot z wężem karbowanym.

Standardowa wtyczka USB mieści się w środku, było to bardzo wygodne.

Najciekawsza jest opcja sparowana.

Powstała siostra bliźniaczka poprzedniej ramki ze stojakami. Odbłyśnik został dobrany dokładniej, z blachy nierdzewnej o grubości 1,5 mm. Stal, w tym stal nierdzewną, można łatwo lutować za pomocą konwencjonalnych lutów cynowo-ołowiowych z „kwasem lutowniczym” (chlorkiem cynku) lub kwasem fosforowym jako topnikiem. Nie zapomnij dokładnie oczyścić miejsca lutowania przed i dokładnie spłukać (wodą) po.

Do zasilania obu ram zdecydowano się wykorzystać część sprzętu z jakiejś anteny wojskowej.

Kawałek żelaza faktycznie pełnił podobną funkcję - napędzał cztery wibratory w postaci aluminiowych kratek. Cała konstrukcja była złożona, co sugeruje, że była to konstrukcja oparta na motoryzacji. Sąsiad zrobił bramę z krat i dał mi dodatkową :)

Funkcjonalnie ten sam dławik, tyle że w przypadku naszej anteny został wykonany z kawałka starego. Kabel koncentryczny przeprowadzono współosiowo przez cylinder z kołnierzem o wymaganej wielkości i zabezpieczono klejem epoksydowym.

Gotowy zmontowany rozdzielacz.

W tym artykule przyjrzymy się, jak zamontować antenę zewnętrzną do Internetu 3G. W Internecie jest niewiele takich informacji, a jedyne co udało mi się znaleźć to antena o wzmocnieniu do 16,3 dB. Być może któryś z czytelników będzie miał pomysł, jak w oparciu o tę zasadę złożyć antenę o zysku do 24 dB i większym.

Jeśli chodzi o materiały, takie anteny są często montowane z aluminium, ale tutaj autor nie zawracał sobie głowy i montował wszystko ze stali. Według niego wszystko działa świetnie. Wszystkie elementy są łączone poprzez spawanie. Najważniejsze jest zachowanie dokładności, od tego w dużym stopniu zależy jakość działania anteny.

Antena posiada następujące parametry:
Średnica pręta 18 mm
Średnica wibratora pętlowego wynosi 4 mm
Średnica odbłyśnika/odbłyśnika wynosi 4 mm
Odbłyśnik znajduje się od początku pręta w odległości 30 mm i ma długość 81 mm
Długość fali = MHz 139 mm
Częstotliwość projektowa = Yagi 2150,00

Materiały i narzędzia do montażu anteny 3G:
- spawalniczy;
- elektrody spawalnicze (do tworzenia elementów);
- rura stalowa o średnicy 18 mm (będzie to pręt nośny);
- łącznik rurowy PCV (będzie pełnił funkcję uchwytu wibratora);
- wiertarka;
- wieszak typu „wieszak”;
- wkręty samogwintujące;
- znacznik;
- narzędzie do znakowania.

Zacznijmy robić antenę:

Krok pierwszy. Produkcja i montaż wibratora
Wibrator produkowany jest w oparciu o określony schemat. Należy go zamontować w odległości 58 mm od początku pręta i 28 mm od odbłyśnika.

Do zamocowania wibratora potrzebny będzie łącznik rurowy z PCV, który mocuje się do pręta za pomocą wkrętów samogwintujących. Jeśli chodzi o mocowanie wibratora, w PCV wierci się otwór przelotowy, a następnie przykleja się go żywicą epoksydową.

Krok drugi. Oznaczenia słupkowe
Teraz musisz zaznaczyć pręt do montażu elementów. Aby to zrobić, należy narysować linię na rurze, a następnie zaznaczyć miejsca do wiercenia zgodnie ze schematem. Odległość między elementami wpływa na moc anteny, tutaj należy dobrać parametry zgodnie z przedstawioną tabelą.

Krok trzeci. Montaż elementów. Finałowy etap
Teraz możesz wywiercić otwory w pręcie do montażu elementów poprzecznych. Otwory należy wywiercić bardzo dokładnie, bez przechylania i przesuwania. Cóż, wtedy możesz przygotować i zainstalować elementy, są one wykonane z elektrod. Długość dobierana jest również zgodnie z tabelą. Aby równomiernie zainstalować elementy, musisz znaleźć środek, a następnie dodać połowę średnicy rury w każdym kierunku. Następnie w tych miejscach wykonuje się znaki. Dzięki temu znakowi po zamontowaniu elementu łatwo jest określić, czy znajduje się on wyraźnie w środku rury. Cóż, gdy element jest zainstalowany, można bezpiecznie przyspawać elektrody do rury.

To wszystko, antena YAGI 3G jest gotowa, możesz przystąpić do testów. Jak widać na zdjęciu prędkość autora wzrosła z 0,11 Mbit/s do 3,21 Mbit/s, czyli przed podłączeniem anteny prędkości praktycznie nie było, nie licząc 10 Kbit/s.

Andriej Baryszew, Wyborg

Znaczna część użytkowników Internetu bezprzewodowego musi borykać się z problemem niskiej prędkości łącza. Problem ten jest szczególnie istotny dla abonentów mieszkających poza dużymi obszarami zaludnionymi i w dużych odległościach od najbliższych masztów telefonii komórkowej. Ale nawet w miastach o gęstej zabudowie może się zdarzyć, że odbiór bezpośredniego sygnału komórkowego będzie niemożliwy i trzeba zadowolić się sygnałem odbitym, kilkakrotnie osłabionym. We wszystkich tych przypadkach dość skuteczne może okazać się zastosowanie dodatkowych anten zdalnych, których proponowane projekty różnią się zasadą budowy, złożonością i deklarowanymi parametrami radiotechnicznymi.

W moim przypadku problemem była wyjątkowo niska prędkość łącza internetowego wynikająca z dużej odległości od wieży (10 km w linii prostej). Ponadto odbiór bezpośredniego sygnału był niemożliwy ze względu na pięciopiętrowe budynki panelowe znajdujące się z przodu. Z tego powodu sygnał 3G praktycznie nie był wykrywany przez modem, a praca możliwa była jedynie w trybie GPRS (użyto modemu MTS MF192+).

Rozważano wiele sposobów na zwiększenie poziomu odbieranego sygnału, m.in. te znalezione na stronach internetowych. Po przeanalizowaniu różnych konstrukcji anten i przeglądach ich działania można było stwierdzić, że najskuteczniej działają albo warianty anten kierunkowych typu „kanał falowy”, albo czasze reflektorowe, w ognisku których znajduje się sam modem. Jednak produkcja takich anten wymaga precyzyjnych i skomplikowanych obliczeń oraz dość specyficznych materiałów, dlatego wykonanie ich w domu nie jest łatwe. A możliwość wyniesienia samego modemu „na zewnątrz” (za okno, na dach itp.) została od razu wyeliminowana ze względu na konieczność stosowania przedłużacza USB o długości ponad 15 m. Nawet przy znacznie mniejszych gabarytach takiego przedłużacza, modem może przestać działać normalnie ze względu na osłabienie sygnału i spadek napięcia zasilania. Ponadto modem co do zasady nie jest przeznaczony do pracy w warunkach zewnętrznych, przy znacznych zmianach temperatury i wilgotności. Dlatego wzięto pod uwagę tylko anteny kierunkowe wewnętrzne, z których według licznych recenzji najlepsze były anteny „zygzakowate Kharchenko” lub „dwukwadratowe”.

Ale pomimo pozornej prostoty, można znaleźć również wiele opcji wykonania takiej anteny, często wskazuje się na zupełnie inne rozmiary elementów składowych i sposoby ułożenia całej konstrukcji. Aby porównać wszystkie opcje w praktyce, wyprodukowano i przetestowano w praktyce kilka takich anten o różnych rozmiarach i w różnych „modyfikacjach”, w tym wersje anteny z czterema i sześcioma kwadratami (odpowiednio podwójne i potrójne „bi-kwadrat”). Jednocześnie moje projekty umożliwiły szybką zmianę konfiguracji i wymiarów poszczególnych podzespołów.

Trzeba powiedzieć, że w moim przypadku zastosowanie podwójnej i potrójnej wersji „bi-kwadratu” nie wykazało praktycznie żadnej przewagi nad zwykłą, prostą wersją tej anteny. Dlatego w przyszłości rozważone zostaną szczegółowe obliczenia i cechy produkcji „klasycznej” anteny.

Obliczenia anteny

Aby dokładnie obliczyć wymiary anteny, nie będziesz potrzebować żadnej specjalnej wiedzy teoretycznej ani żadnych programów.

Obwód tego typu ramy anteny musi być równy długości fali odbieranego sygnału radiowego. W naszym przypadku długość fali można obliczyć znając częstotliwość sygnału 3G, która wynosi 2100 MHz. Aby to zrobić, należy podzielić prędkość rozchodzenia się fal radiowych (300 000 km/s) przez częstotliwość, otrzymując długość ramki równą

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

Ponieważ rama ma kształt kwadratu, należy podzielić jej całkowitą długość przez 4, co daje długość każdego boku kwadratu równą 35,75 mm. W wielu źródłach można spotkać zupełnie inne rozmiary boków – od 27 do 53 mm. Oczywiście takie anteny są projektowane na inny zasięg, np. GSM czy Wi-Fi, których częstotliwości pracy są odpowiednio niższe lub wyższe niż u nas.

Zysk tej anteny wynosi około 6 dB. Podczas jego wykonywania wszystkie wymiary muszą być przestrzegane tak dokładnie, jak to możliwe, jakość pracy w dużym stopniu zależy od jakości wykonania. Należy zaznaczyć, że każda antena bez wzmacniacza nie wzmacnia sygnału jako takiego, ale odróżnia go od tła innych sygnałów i różnych zakłóceń (jeśli antena nie jest szerokopasmowa). Dzięki temu otrzymujemy potrzebny nam sygnał, którego poziom jest znacznie wyższy niż poziom zakłóceń. Dlatego ważne jest dokładne trzymanie się wymiarów anteny, gdyż w ten sposób uzyskamy precyzyjne dostrojenie do pożądanej częstotliwości pracy!

Aby zwiększyć wzmocnienie do 9 dB, możesz użyć reflektora. Może to być blacha, drobna siatka, a nawet folia naklejona na sklejkę lub gruby karton, o wymiarach 10-15% większych niż powierzchnia „płótna” samej anteny. W tym przypadku odbłyśnik będzie miał wymiary 125 × 75 mm.

Produkcja

Zatem antena do odbioru sygnałów 3G (bez reflektora) będzie wyglądać jak pokazano na rysunku 1.

Obrazek 1.

Aby to zrobić, potrzebujemy drutu miedzianego o przekroju co najmniej 4 mm 2 (można użyć na przykład „rdzenia” z elektrycznego kabla zasilającego marki VVG lub NUM). Obwód każdego kwadratu jest równy długości fali - 143 mm. Ponieważ antena składa się z dwóch kwadratów, potrzebny będzie kawałek drutu o długości 2 × 143 mm = 286 mm.

Drut dzielimy na 8 równych odcinków i w tych miejscach zaginamy je pod kątem 90°, a wolne końce lutujemy tak, aby powstała pętla (rysunki 2 i 3):

Odbłyśnik należy montować za „kwadratami” anteny, a odległość od odbłyśnika też ma ogromne znaczenie, gdyż wpływa na impedancję wejściową i dopasowanie do przewodu przyłączeniowego. Teoretycznie odległość ta powinna wynosić ¼ długości fali, co w naszym przypadku wynosi 143/4 = 35,75 mm. Ale na przykład moja antena działa lepiej w odległości 18 mm i okazuje się, że jest to 1/8 długości fali. Dlatego lepiej jest ustawić odległość od reflektora jako regulowaną i poeksperymentować z nią podczas procesu konfiguracji. W tym celu bierzemy kawałek miedzianej rurki o odpowiedniej średnicy (powinien tam iść nasz kabel połączeniowy) np. z anteny teleskopowej do odbiorników/telewizorów. Nadaj mu kształt pokazany na rysunku 4.

Wiercimy otwór w środku płytki reflektora, aby ta rura ściśle tam pasowała. Nie powinna swobodnie zwisać, wówczas nie da się jej przylutować do odbłyśnika i można ją przesuwać w trakcie regulacji, dostosowując odległość do płaszczyzny anteny. Do tej rurki lutujemy naszą ramę składającą się z dwóch kwadratów, jak pokazano na rysunku 5).

Przepuszczamy kabel przez tubus i przylutowujemy jego środkowy rdzeń do wewnętrznego narożnika ramy naprzeciw otworu tubusu, a ekran plecionego kabla do tubusu po przeciwnej stronie reflektora (rysunki 6 i 7).

Po ostatecznym wyregulowaniu anteny rurkę można przylutować do odbłyśnika. Płaszczyzna anteny musi być ściśle równoległa do płaszczyzny reflektora, ponieważ nawet niewielka niewspółosiowość i brak równoległości może znacznie obniżyć poziom sygnału. Aby zapewnić sztywność konstrukcji, pomiędzy odbłyśnikiem a skrajnymi narożnikami oprawki można wkleić podkładki z PCB lub innego dobrego izolatora.

Połączenie z modemem

Jeśli twój modem nie ma specjalnego złącza do podłączenia anteny zewnętrznej, będziesz musiał wykonać rodzaj adaptera, który jest noszony na zewnątrz i przesyła sygnał do wbudowanej anteny modemu poprzez ponowne promieniowanie. W najprostszym przypadku można po prostu szczelnie owinąć modem (w miejscu jego anteny wewnętrznej) kilkoma zwojami centralnego rdzenia kabla połączeniowego, jak pokazano na rysunku 8.

Liczbę zwojów, zwykle 2...5, wybiera się przy dostrajaniu do maksymalnego odbieranego sygnału. Zwoje te należy następnie przymocować do modemu taśmą izolacyjną. Możesz sprawić, że projekt będzie bardziej skomplikowany, wygodniejszy i skuteczniejszy. Ta opcja adaptera jest pokazana na rysunku 9.

Konstrukcyjnie jest to pierścień ściśle dopasowany do korpusu modemu w miejscu jego anteny wewnętrznej. Pierścień można wykonać z paska folii miedzianej o szerokości 45 mm, którego końce należy ze sobą zlutować. Do tego pierścienia przylutowany jest centralny rdzeń kabla połączeniowego RF. Z innego paska tej samej folii, ale o wymiarach 25 × 75 mm, wygina się półpierścień, jak pokazano na rysunku 9, i przylutowuje się do niego oplot-ekran kabla. Pomiędzy pierścieniem a półpierścieniem nie powinno być żadnego kontaktu elektrycznego. Dostosowując położenie półpierścienia i jego kąt nachylenia względem modemu, należy osiągnąć maksymalny poziom odbieranego sygnału. Wymiary takiego adaptera nie zostały obliczone teoretycznie, ale zostały dobrane eksperymentalnie. W przypadku modemów różnych typów i modeli lokalizacja wbudowanej anteny wewnątrz obudowy może być również inna (w obszarze złącza USB lub na drugim końcu). Należy to wziąć pod uwagę przy umieszczaniu adaptera na korpusie modemu!

Kabel połączeniowy HF

Trochę o rodzajach i markach kabli. Oprócz wskaźników jakości kabel może mieć różną impedancję - 50 lub 75 omów, co należy wziąć pod uwagę przy jego wyborze. Modemy bezprzewodowe mają zazwyczaj rezystancję 75 omów. Dlatego lepiej oczywiście zastosować kabel 75 omów. Sądząc po licznych zaleceniach, lepiej stosować kable marek 10D-FB, 8D-FB, 5D-FB (w kolejności malejącej jakości) ze względu na niskie współczynniki tłumienia sygnału. Gorzej radzą sobie kable marek RG-6 i RG-8X. Dlatego zwłaszcza przy długości kabla większej niż 5 m wybierz opcję wyższej jakości, w przeciwnym razie możesz stracić cały „zysk” uzyskany z anteny!

Konfiguracja anteny

Po ustawieniu anteny tak, aby była skierowana w stronę najbliższej wieży komórkowej (najlepiej w pobliżu okna lub naprzeciwko okna), wyreguluj położenie anteny i odległość między nią a płytą reflektora, przesuwając słuchawkę. Musisz poruszać się po poziomie sygnału i do tego lepiej jest użyć specjalnych programów, na przykład programu „MDMA” (można pobrać w Internecie), w którym znajduje się skala poziomu sygnału w decybelach. Ten program nie działa ze wszystkimi modemami, ale są inne podobne do niego, które pokazują poziom sygnału w decybelach (stosunek sygnału do szumu). Możesz także nawigować w standardowym programie połączenia modemu według poziomu sygnału ikony anteny, ale nie jest to zbyt wygodne, ponieważ po pierwsze, reakcja na zmianę sygnału jest nieco opóźniona (do 10 - 20 s), a po drugie, nie będzie to do końca poprawne. Bo ważny jest stosunek sygnału do szumu, a nie poziom sygnału jako całości.

W moim przypadku wskaźnik skali anteny „natywnego” menedżera połączeń wzrósł nieznacznie po podłączeniu i skonfigurowaniu anteny, tylko o 2 - 3 podziałki. Jednak prędkość połączenia internetowego wzrosła bardzo zauważalnie. Prędkość pobierania wzrosła z 0,5 Mb/s do 3...4 Mb/s w ciągu dnia, a w nocy jeszcze więcej. Bez takiej anteny, jak wspomniano wcześniej, odbiór sygnału 3G był w zasadzie niemożliwy.

Aby komentować materiały znajdujące się w serwisie i uzyskać pełny dostęp do naszego forum, potrzebujesz

Dzisiaj ty i ja, drogi anonimie, zajmiemy się bronią ciężką, a mianowicie różnymi pistoletami Wi-Fi/3G/4G. Niedawno broń ta pojawiła się na YouTubie za sprawą znanych blogerów wideo pod pseudonimem KREOSAN. Zostało to przedstawione w sposób typowy dla tego wideobloga jako swego rodzaju superkreatywność, więc anonimową osobę dręczą niejasne wątpliwości: czy można wierzyć w autentyczność tego wszystkiego? Zacznijmy szukać odpowiedzi na to pytanie...

Przede wszystkim zwróćmy uwagę na fakt, że sam pomysł tego pistoletu Wi-Fi zaproponował na forum I. Panczenko lan23.ru w 2007 roku, ale ani w filmie, ani w opisie nie ma o tym ani słowa. Niezbyt dobra rzecz dla surowych kreozan, prawda, Karl?

To prawda, warto zauważyć, że na stronie anteny na lan23.ru W opisie i na zdjęciu poniżej rozmiary są zupełnie inne. Powiedzmy od razu, że obie opcje działają, ale którą wybrać? Co więcej, na samym forum i w Internecie można znaleźć aż 3-4 różne opcje rozmiaru. A w samym filmie Creosan jest rysunek, na którym odbłyśnik jest wykonany z boku, ale na filmie jest bez boku, co znowu budzi pewne wątpliwości. Opcja bez boku została początkowo zaproponowana przez I. Panczenkę, przetestowana przez niego na prawdziwym ogniwie i doprowadzona do perfekcji na instrumentach, że tak powiem, w warunkach bojowych. Jest to również zaimplementowane w filmie KREOSAN. Aby to wszystko zrozumieć, należy ponownie dokładnie przeczytać całą dyskusję na forum. Wyobraź sobie dysonans poznawczy anonimowej osoby, który nie ma zielonego pojęcia o czym jest to forum (no cóż, nie jest specjalistą od anten mikrofalowych!) i po raz pierwszy natknął się na ten opis o niezrozumiałych wymiarach. Dziękuję więc firmie KREOSAN za pomoc anonimowej osobie w podjęciu decyzji o wyborze opcji.Analizując model w HFSS wyraźnie widać, że antena powinna być bez boku.

Jak widzimy, według 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 Antena żebrowa, ale wcale nie „broń”. Jeden z jego wariantów możecie zobaczyć na zdjęciu radzieckiego łazika księżycowego. Teraz „nowe pokolenie”, które nie pamięta starych, starych czasów, nadali mu nazwę Patch-Yagi. Ma „dziedziczne” cechy Uda-Yagi:

• nieskończony zestaw opcji rozmiarowych dla danych cech, czyli szukanie „faktycznego”, „ostatecznego” prawidłowego rozmiaru nie ma sensu;
• przy dużej liczbie elementów powtarzalność maleje, tj. bez strojenia instrumentu nie da się zrobić długiego „pistoletu” z dużą liczbą reżyserów i zyskiem 20 dBi lub większym; będzie działać, ale nie lepiej, a może nawet gorzej niż krótki, w innych słowami, robienie „super broni” z liczbą reżyserów większą niż 5 w warunkach rzemieślniczych nie ma sensu;

Można tu oczywiście wysuwać pewne roszczenia, na przykład ten zestaw rozmiarów od I. Panczenko nie jest optymalny, nie jest idealny, nie jest koszerny, nie jest ortodoksyjny itp., zwłaszcza jeśli praktyczne wykonanie broni nie wyszło. Gdzie widziałeś idealne anteny? Antena jest po prostu bardzo dobra, to wszystko. Nawiasem mówiąc, potwierdzają to bezpośrednie pomiary:

Przedstawiamy Państwu kalkulator online tego działa do konwersji na inne częstotliwości.Schematowy obraz 7-tarczowego działa autorstwa I. Panczenki (lub z filmu KREOSAN):

WPROWADZANIE DANYCH:

Odległości h0, h1...h5 w modelu pojawiają się jako odległości od początku jednej płytki do początku następnej, jeśli za punkt odniesienia przyjmiemy tylną stronę reflektora i ruszymy w kierunku ostatniego reżysera. Są zatem równoważne odległości między osiami płytek.

Anonimowa osoba może się zastanawiać, dlaczego na kanale KREOSAN „Pistolet 3G/4G” ma o jeden dysk mniej? Nie wiemy też po co, czym się kierowali i skąd wzięli wymiary. Istnieje podejrzenie, że wzięli za podstawę ten sam „zdjęcie poniżej” z oryginalnego źródła, o którym wspominaliśmy, przeskalowali wymiary i podali jako własne. Ich błąd polega na tym, że w tym projekcie wymagana jest krawędź, a jeśli zostanie usunięta, częstotliwość rezonansowa konstrukcji wzrasta. W rezultacie „działo 3G Kreosan” na łączu ma częstotliwość centralną powyżej zakresu roboczego. Przy okazji, wątek na forum lan23.ru nie wysechł (patrz link) i ta okoliczność jest tam omówiona. Wniosek z dyskusji jest taki, że pistolet 3G/4G firmy Kreosan strzela, ale „krzywo”. Po co nam krzywe pistolety? Czy powinniśmy tracić czas? Otóż ​​to. Zamiast tego lepiej przyjrzeć się szerokopasmowemu Batwingowi…

Do naszej aplikacji na Androida dodano obliczanie działa 7-tarczowego (które zalecamy do powtórzenia). Kantennator. Stuknij w kod QR, jeśli przyszedłeś tutaj z telefonu komórkowego lub tabletu, lub zeskanuj ten kod telefonem komórkowym, jeśli przeglądasz tę stronę na monitorze komputera, aby przejść do Google Play i pobrać. Nie zapomnij ocenić aplikacji i zostawić recenzję.

Cechy produkcyjne i konstrukcję anteny można szczegółowo obejrzeć, korzystając z poniższych łączy. Zauważmy tylko, że grubość płytek można zmieniać w zakresie 0,3...1 mm (lepiej jako odbłyśnik wziąć grubszy dysk nośny, około 2 mm), a zastosować kołki nie większe niż M6. Jednak prawdopodobieństwo uzyskania wyniku negatywnego będzie znacznie mniejsze, jeśli porzucisz kołki i przylutujesz dyski do stalowego lub mosiężnego kołka o średnicy 2-3 mm (na przykład do elektrody spawalniczej jak w oryginalnym zestawie). Tak naprawdę użycie ćwieków z nakrętkami nie jest wynalazkiem wideoblogerów, ale zostało zastosowane znacznie wcześniej. Przynajmniej spójrz na artykuł „ushkuinika” pod linkiem. Po prostu wygodnie jest użyć nakrętek, aby dopasować gotową antenę do instrumentów (patrz obrazek powyżej, gdzie pistolet z nakrętkami jest podłączony do miernika impedancji). Jeśli nie masz instrumentów, lepiej odmówić szpilek i nakrętek i postępować zgodnie z oryginalnym artykułem (link).

Odpowiadamy na liczne prośby o ponowne obliczenie anteny 75 Ohm. Nie ma potrzeby ponownego obliczania wymiarów, 7-tarczowy „pistolet” działa z równym powodzeniem zarówno przy obciążeniu 50 omów, jak i przy obciążeniu 75 omów. Poniżej wykres SWR Wi-Fi 7-dyskowego „pistoletu”, obliczony dla zasięgu Wi-Fi, zasilanego kablem RG213 z obciążeniem 50 omów i zasilanego kablem RG6 z obciążeniem 75 omów z „właściwym” połączeniem. Jak widać, w zakresie roboczym SWR przy obu obciążeniach nie przekracza dwóch. Na początku artykułu wykres SWR tej anteny, podłączony poprzez złącze do obciążenia 50 omów.

Wprowadzenie i teoria pod cięciem. Przeczytaj uważnie, zanim zadasz pytania i/lub oskarżysz mnie o niekompetencję.
W internecie było mnóstwo informacji na temat domowych anten zewnętrznych do modemów 3g, jednak nie znalazłem nic pomocnego, dlatego piszę te akapity. Bardzo wzruszają mnie ludzie, którzy wierzą, że 3g to standard komunikacji podobny do GSM, a tak naprawdę to dopiero pokolenie. Ci sami ludzie szukają rysunków anten do modemu 3g... Czyli tych rysunków nie ma, a raczej są, ale to tak jakby wejść na giełdę samochodową i uparcie domagać się gaźnika do samochodu osobowego bez nawet podając jego model. Zaprojektujemy więc antenę dla standardu CDMA2000, którego częstotliwości pracy mieszczą się w przedziale 821-894 MHz (a nie 800 MHz jak wielu osobom się wydaje). Recenzowana tutaj antena to nie będzie pasować dla operatorów MTS Connect, Utel (Kijówstar). Oczywiście spotkałem się z propozycjami przechwytywania sygnału „gwoździem” (czyli wibratorem ćwierćfalowym), zrobienia anteny w kształcie puszki (jedyny haczyk jest taki, że według obliczeń nie potrzeba już puszki, a całe wiadro), osławione anteny Kharchenko (dobra opcja, gdy sygnał nadal istnieje, ale zysk pozostawia wiele do życzenia) itp.

Zdecydowałem się na antenę typu „Wave Channel”, znaną również jako Uda-Yagi. Zaletami są duże wzmocnienie, niski nawiew i wysoce kierunkowe dno, ale wada jest niezwykle znacząca - wymagana jest bardzo duża precyzja wykonania. Zbyt duży reżyser stanie się reflektorem, a aktywny wibrator nie będzie rezonował z częstotliwością, której potrzebujemy. Im dokładniej wszystko zrobisz, tym lepszy będzie wynik.

Stacja bazowa znajduje się zaledwie 3 km od mojego domu, jednak okna wychodzą na przeciwną stronę wieży i sygnał pozostawia wiele do życzenia. Początkowo chciałem zrobić antenę z 8 reżyserkami, ale okazało się, że tutaj potrzebna jest ultraprecyzja, bo przejście na 1mm spowoduje tłumienie zamiast wzmocnienia. Antena 3-kierunkowa nie wymaga tak precyzyjnej produkcji, ale ma niewystarczający zysk. Dlatego zdecydowałem się na 5-kierunkowy kanał falowy, uznając go za „złoty środek”. Kanały odbiorczy i nadawczy są od siebie dość daleko, dlatego antenę zaprojektowano na środek kanału odbiorczego, czyli na częstotliwość 881 MHz. Początkowo chciałem zaprojektować antenę na cały zakres środkowy (859 MHz), ale ponieważ Yagi jest anteną wąskopasmową, uzyskamy szczyt wzmocnienia w zakresie nieroboczym i mniejszy zysk na częstotliwościach roboczych.

Do projektowania wykorzystano program kalkulatora Yagi.

Czego potrzebujemy:
- profil aluminiowy kwadratowy o przekroju 10 mm (kupiłem go w epicentrum), wystarczy niealuminiowy, ale nadal jest lżejszy, ale w żaden sposób nie wpływa to na charakterystykę anteny;
- pręt aluminiowy o średnicy 5 mm i długości 1 metra (inne materiały też się nadają, w tym miedź, która jest jeszcze lepsza, ale aluminium to najlepszy stosunek ceny do jakości);
- rurka miedziana o średnicy 6 mm i długości pół metra (wskazana jest średnica zewnętrzna, grubość ścianki nie ma znaczenia);
- śruby o średnicy 3 mm 7 szt.;
- kabel o impedancji falowej 50 Ohm;
- adaptery, złącza - wszystko jest indywidualne dla każdego modemu, jak to mówią: „Google na ratunek”.

Osobno o kablu. Tobie nie będzie pasować kabel telewizyjny ze względu na jego rezystancję 75 omów. Dokładniej, można go podłączyć, ale z powodu niespójności straty w kablu najprawdopodobniej będą większe niż zysk anteny. Wziąłem 10 metrów kabla RG58, jest dość tani, ale strata wynosi 0,6 dB na 1 metr kabla, tj. Osobiście straciłem 6 dB, mimo że różnica w sygnale z anteną i bez niej wynosi 20 dB. Dlatego nie warto oszczędzać na kablu.

Z narzędzi:
- piła do metalu;
- wiertarka;
- kran trzypunktowy;
- wiertło 2,5; 5; 6;
- plik płaski;
- zaciski (w skrajnych przypadkach wystarczy linijka);
- ręce.

Najpierw rysunki:

Czerwony oznacza reflektor, niebieski oznacza aktywny wibrator, a zielony oznacza reżyserów.

Rysunek wibratora aktywnego (dipol):

Wszystkie wymiary na rysunkach podano w milimetrach. Odległość między elementami jest oznaczona środkami.

Rozpocznijmy produkcję. Bierzemy profil aluminiowy, cofamy się o dowolną odległość od jego początku (ta odległość jest potrzebna do mocowania, ja wziąłem około 10 cm) i wykonujemy otwór przelotowy wiertłem 5 mm. Zalecam od razu wykonać otwór wiertłem o najmniejszej możliwej średnicy, a następnie wywiercić go wiertłem o średnicy 5 mm. Jest to konieczne, aby nie odbiegać od osi środkowej profilu. Następnie cofamy się o 68 mm (zgodnie z rysunkiem) od środka wcześniej wykonanego otworu i wykonujemy otwór przelotowy wiertłem o średnicy 6 mm (taka jest dokładnie średnica wibratora anteny aktywnej). Następnie wykonujemy wszystkie otwory wiertłem 5 mm, aby pomieścić reżyserów.

Rozpoczynamy produkcję reflektora i reżyserów. Właściwie wszystkie wymiary są wskazane na rysunku, chcę tylko podać kilka wskazówek dotyczących cięcia. Pręt aluminiowy zgodnie z rysunkiem docinamy o 2-3 mm dłużej, po czym ustawiamy i mocujemy wymaganą długość elementu na zacisku. Pręty piłujemy płaskim pilnikiem do wymaganej długości, okresowo sprawdzając rozmiar suwmiarką. Jeśli element ściśle przylega do szczęk przy pomiarach wewnętrznych, można przystąpić do produkcji kolejnego elementu.

Produkcja wibratora pętlowego jest dość złożona. Lepiej jest wypełnić wnękę rurki drobnym, suchym piaskiem, aby uniknąć pęknięć rurki (zrobiłem to bez tego, ale nadal lepiej nie ryzykować). Aby zrobić okrąg, musisz znaleźć rurę o małej średnicy i przegiąć przez nią miedzianą rurkę. Reszta zgodnie z rysunkiem.

Do mocowania elementów we wnęce profilu sugeruję tę opcję. Po włożeniu elementu do wnęki profilu prostopadle do niego od góry profilu, wiercimy otwór wiertłem 2,5 mm, nacinamy gwint gwintownikiem M3 i małą śrubą trójpunktową dociskamy element od góry (główny żeby nie przesadzić, bo aluminium to bardzo miękki metal). Być może ktoś wymyśli prostszą lub bardziej niezawodną opcję, ale przy moim zestawie narzędzi wydawało mi się, że jest to najskuteczniejsza metoda mocowania.

Wszystkie elementy muszą być wyśrodkowane i sprawdzone pod kątem prostopadłości względem trawersu (boomu, jak lubi to nazywać burżuazja).

Przystępujemy do lutowania przewodu redukcyjnego i pętli pasującej. Wytnij kawałek kabla RG58 o długości 132 mm. Z każdej strony odcinka kabla usuwamy 10 mm izolacji zewnętrznej, uważając, aby nie uszkodzić oplotu. Następnie odsłaniamy wewnętrzną izolację i skręcamy folię i oplot w jedną wiązkę, składamy całość w pętelkę, łączymy warkocze z każdej strony i dobrze lutujemy. Zdejmujemy izolację wewnętrzną do 8 mm. Myślę, że resztę widać na zdjęciu:

Przylutowujemy rdzenie środkowe do końcówek wibratora aktywnego w miejscu jego pęknięcia (na rysunku 15 mm).

Kilka wyjaśnień. Zanim coś zmienisz lub wyrzucisz z projektu, lepiej zapytać w komentarzach, aby później nie było recenzji „ale to nie działa dla mnie”. Zrobiłem wszystko bardzo dokładnie według obliczeń, ale mimo to minimalny SWR okazał się nie przy częstotliwości 881, ale 885 MHz, co było całkiem akceptowalne dla takich częstotliwości. Jeśli zrobisz to niedokładnie, efekt nadal będzie, ale nie maksymalny. Na częstotliwości nadawania (średnia częstotliwość 824 MHz) antena spisała się bardzo słabo, dlatego mimo wszystko radzę ustawić modem w miejscu najlepszego odbioru, gdyż ma się wrażenie, że do transmisji używana jest antena wewnętrzna, a nie zewnętrzna jeden.

Prawie zapomniałem o testach. Do oceny wyniku wykorzystano program AxesstelPst EvDO BSNL.
Modem wystarczy podłączyć do portu USB:

Podłączenie anteny:

Co my mamy? Sygnał wynosi -62 dB, dla porównania, jeśli stoisz 20 metrów od stacji bazowej, sygnał będzie wynosić około -40 dB, -105 dB to prawie całkowity brak sygnału. Interesujący jest również parametr DRC Requested. 3,072 Mbps oznacza, że ​​modem żąda maksymalnej możliwej prędkości, a stacja BS poda nam prędkość w zależności od obciążenia sieci. Konkretna prędkość zależy od obciążenia bazy danych, tj. dalsze zwiększanie poziomu sygnału nie poprawi prędkości. Prędkość rano i wieczorem będzie oczywiście gorsza:

Powodzenia. Czekam na pytania w komentarzach.