Как усилить сигнал usb модема своими руками

Усиление сигнала 4G-модема — подробная инструкция

Иногда требуется организовать качественный доступ к Интернету на отдаленных от базовой станции объектах, таких как дачные участки, промышленные объекты, карьеры и т. д. Как правило, стандартного оборудования обычно не хватает, чтобы принять радиоволну нужного частотного диапазона при малой пороговой мощности. В представленной статье рассматриваются эффективные способы. как усилить сигнал 4G-модема своими руками при помощи пассивных и активных компонентов.

От чего зависит скорость передачи данных?

Каналом для передачи данных при использовании сотовой связи является электромагнитное поле, в нем распространяются сигналы, переносящие полезную информацию. Исходя из элементарных понятий электродинамики, можно легко прийти к выводу, что скорость передачи данных в таком случае напрямую зависит от мощности сигнала. Если быть точнее, для оценки качества приема используется десятичный логарифм отношения амплитуды принятого сигнала к амплитуде излученного – коэффициент усиления, дБ. На этот показатель могут повлиять следующие факторы:

1. Пробег радиоволны до ближайшей вышки связи. Чем он будет больше, тем больше временная задержка и поглощение, соответственно, ниже скорость.
2. Наличие препятствий в зоне прямой видимости. Наиболее эффективными материалами, поглощающими радиоизлучение, считаются бетон, металлы, древесина и вода. Наличие этих веществ на пути волны даст значительное ослабление сигнала на стороне приемника.
3. Зашумленность частотной полосы. Любой канал радиочастот имеет лимит выделенных линий, чем плотнее они «забиты», тем большая вероятность их пересечения и появления дополнительных ошибок.
4. Качество пассивной и активной части приемного оборудования. Очень многое зависит от точности исполнения антенны. Это связано с тем, что несущая частота сотовых вышек имеет очень большую точность, несмотря на гигагерцовый диапазон. Соответственно, погрешность сборки даже в 1 мм сильно повлияет на резонансные свойства антенны.

Теперь, прежде чем понять, как усилить сигнал 4G и повысить скорость передачи данных, необходимо проанализировать параметры существующего подключения.

Как определить свою скорость передачи данных?

Как только устройство подключено к компьютеру или маршрутизатору, необходимо проверить наличие самого факта доступа в Интернет. Сделать это можно, выполнив в командной строке ping 8.8.8.8. Если ответ положительный, с указанием размера и времени жизни пакетов, можно переходить к проверке скорости приема и передачи данных. Для этого нужно:

• Открыть браузер и перейти на один из многочисленных ресурсов, найденных по запросу «Проверить скорость» в любом поисковике (или можно использовать https://www.speedtest.net/, https://yandex.ru/internet/ ).
• Нажать кнопку «Проверить» (или подобную), дождаться окончания работы скриптов.
• В полученной форме с результатами будет представлена максимальная скорость, полученная как при передаче, так и при приеме пакетов с данными.

Как узнать свою базовую станцию?

Для того чтобы определиться, как увеличить сигнал 4G-модема своими руками, нужно понимать, насколько близко расположены вышки связи. Несмотря на то что эта информация крайне полезна при сооружении самодельных устройств усиления и повторения сигнала, призванных улучшить качество и увеличить площадь зоны покрытия, операторы сотовой связи не раскрывают такие данные в явном виде. Однако существует несколько способов, как можно определить местоположение ближайшей одной или нескольких передающих вышек:

1. Использование специализированного программного обеспечения. Таким, к примеру, является «Netmonitor» или «Network Cell Info». В получаемой информации можно увидеть не только координаты станции, но и несущую частоту сигнала, занимаемую полосу, а также коэффициент ослабления сигнала.
2. При помощи ПО и ресурса http://cellidfinder.com. Чтобы получить подробную информацию о координатах вышки, нужно ввести код «MCC» (Россия – 250), «MNC» (в одной строчке с «MCC», разделены пробелом), код «LAC» и «CID» (в некоторых программах эта связка называется «TAC-ECI»). После этого нажать кнопку «SearchCellID».

Внимание! Все коды легко получить при помощи программы «Network Cell Info». Для улучшения качества позиционирования на сайте рекомендуется использовать поиск с установленными галочками «Google data», «Yandex data» и «Averaging».

Способы усиления сигнала модема

Среди имеющихся способов усилить сигнал, поступающий с вышки сотовой связи, можно выделить четыре, которые были проверены эмпирическим путем, в том числе и как сделать усилитель сигнала для 4G в виде популярных антенн:

• Повышать качество связи можно уменьшением количества преград на пути радиоволны путем выноса приемника на открытую местность, за пределы помещения (в простейшем случае – за окно).
• Приобретение или сооружение своими руками рефлекторной антенны. Для самодельного изготовления устройства, позволяющего увеличивать уровень сигнала, необходимо:

1. Из листа тонкого металла (листового алюминия, оцинкованной жести, в крайнем случае – фольги, наклеенной на картон) вырезать плоскость, форма не важна, обычно это прямоугольник больших размеров (50х50 см, 100х100 см).
2. Из непроводящего материала (текстолита, оргстекла, пластмассы, дерева) вырезать штангу, на конце которой соорудить кронштейн для установки модема. Желательно, чтобы он имел подвижность в продольной плоскости (угол наклона модема относительно рефлектора).
3. В отражателе вырезать прямоугольное отверстие под штангу так, чтобы одна из граней осталась целой, и загнуть получившийся «язычок».
4. Установить штангу и путем движения вперед-назад, а также изменением угла наклона модема, отрегулировать положение, в котором коэффициент усиления сигнала имеет максимальное значение.
5. Закрепить штангу и рефлектор саморезами.

• Покупка или конструирование своими силами эффективной направленной антенны. Типовых конструкций таких устройств, способных улучшать уровень сигнала, очень много, ниже приведены некоторые из них:

1. Антенна Харченко. Представляет собой резонатор в виде двух ромбов, установленный над рефлектором. Геометрические размеры зависят от полосы частот, в которой планируется усиливать радиосигнал. При изготовлении есть жесткое условие – сохранение точности вплоть до десятых долей миллиметра. Соединение с приемником осуществляется через коаксиальный кабель и переходники.
2. Полосковые резонаторы или панельные антенны. Конструктивно выполнены в виде двух и более (по количеству плоскостей поляризации) независимых антенных решеток, размер элементов которых также зависит от рабочего диапазона частот. Считаются наиболее успешной реализацией и используются в составе базовых станций.
3. Антенна типа «пушка». Очень эффективное устройство пассивного усиления сигнала, которое, как это ни удивительно, приобрело популярность благодаря радиолюбителям. Техническое выполнение включает в себя резьбовую шпильку, которая выступает в роли регулятора расстояния между надетыми на нее металлическими дисками различного диаметра. Такой подход позволяет использовать не две, а одну антенну в технологии MIMO и принимать сигнал, поляризованный сразу в двух плоскостях.
4. Использование комплекта антенны и активного усилителя сигнала. В целом это весьма грамотный подход, который и реализован на вышках сотовой связи. Однако такое решение имеет множество подводных камней, хорошей теоретической подготовки и тонкой настройки. Без этого шанс получить работоспособную конструкцию равен 50 на 50.

Какую скорость можно получить?

Этот вопрос не имеет точного ответа, поэтому необходимо определиться с максимальной скоростью в зависимости от поколения сети:

• 2G — 220 кбит/сек;
• 3G — 42 Мбит/сек;
• 4G – 150 Мбит/сек (теоретически до 1000 Мбит/сек);
• 5G – экспериментальная технология, до 10 Гбит/сек.

Поскольку для каждого поколения используется своя частота передачи данных, то и потери будут разными, а поэтому оценить точное снижение скорости доступа в Интернет можно только путем множественных экспериментальных замеров. В среднем падение уровня сигнала в «ноль» достигается при ослаблении на

Как усилить сигнал 3G/4G/LTE USB-модема без разъема для подключения антенны

Бывает и так, что у модема отсутствуют разъемы для соединения с коаксиальным кабелем, а вопрос, как улучшить сигнал 4G/LTE/3G, остается актуальным. Увеличение радиуса действия можно сделать следующим образом:

1. зачистить провод до центральной жилы, оставив «хвостик» длиной порядка 10 см;
2. на задней части модема (противоположной от USB) сформировать антенную рамку таким образом, чтобы длина элементов была примерно 1 см;
3. в случае использования MIMO-антенны на первую рамку устанавливается вторая, их элементы должны располагаться перпендикулярно друг другу;
4. зафиксировать конструкцию изолентой или скотчем.

Как видно из обзора, улучшение сигнала 4G и более ранних поколений мобильных сетей – не простая, но вполне реализуемая задача. Следует заметить, что при определенной подготовке и наличии минимальных знаний в радиофизике можно без особого труда собирать и настраивать оборудование, которое позволит значительно расширить зону принимаемого сигнала от мобильной вышки, обеспечив тем самым стабильный и быстрый доступ в Интернет.

Источник

Усиление сигнала 3G модема своими руками — как сделать антенну

Как усилить сигнал 3G модема — важный вопрос среди пользователей мобильного Интернета. Он возникает довольно часто в связи с большим расстоянием до базовой станции, особенностями рельефа или другими факторами, которые негативно влияют на качество приема сигнала. Помощь в усилении качества связи могут оказать различные устройства, такие как антенны, усилители, репитеры и другие. Их можно купить готовыми или собрать самодельные. Второй вариант обойдется намного дешевле, однако качество будет приблизительно одинаковым. Антенна для усиления 3G сигнала — идеальное устройство, помогающее улучшить слабый прием и повысить стабильность соединения.

От чего зависит скорость передачи

Скорость передачи данных в Сети мобильного оператора зависит от множества различных факторов.

В основном это всем известные:

• расстояние до вышки оператора;
• особенности рельефа. Если есть холмы и овраги, то качество сигнала и скорость уменьшаются;
• загруженность сети. Чем больше она загружена, тем меньше скорость серфинга в Сети;
• различные излучения от электронных приборов и устройств, которые заглушают передачу данных;
• большое количество пересекаемых частот на местности, которые также работают как глушилки;
• некоторые особенности в работе оборудования оператора и другие факторы.

Важно! Мобильный стандарт 3G способен передавать данные на достаточно высокой скорости для просмотра фильмов онлайн, осуществления видеозвонков и других развлечений в Сети. Однако, если сеть загружена и скорость передачи данных снижена, то не всегда можно воспользоваться всеми возможностями этой технологии.

Также немаловажным условием, которое влияет на скорость Интернета, является то, находится ли абонент в движении или выходит в Сеть в помещении. В движении скорость гораздо ниже, чем в статике.

Качественные показатели Сети:

• Обрыв звонков. Измеряется в процентном соотношении к количеству успешных звонков (сейчас операторы сражаются за улучшение показателей на сотые доли процента, в сельской местности их больше среднего, потому что станции находятся дальше друг от друга, в городе гораздо меньше);
• Неестественный голос («металлический») или плохая слышимость;
• Загруженная сеть (считается тоже в процентах соотношения запросов звонка к успешным звонкам. Должно быть не более 2 %, но по факту их меньше — тысячные доли процента).

Как измерить свою скорость

Измерить скорость соединения в сети 3G можно несколькими способами. Во-первых, воспользовавшись одним из онлайн-сервисов. Нужно зайти на подобный сайт и запустить замеры скорости передачи и приема данных. Во-вторых, скачав специальное приложение на телефон или планшет. Принцип работы обоих способов одинаков, просто в первом случае не придется ничего скачивать.

Обратите внимание! Наиболее популярным приложением и онлайн-сервисом по измерению скорости обмена данными является Speedtest.net.

Кроме этого, можно воспользоваться следующими ресурсами:

• Internet Speed Meter Lite;
• Internet Speed Test;
• Simple Speed Test;
• Мониторинг Сети.

Важно! Перечисленные выше замерщики скорости интернет-соединения поддерживают все операционные системы, такие как Android, iOS и др.

Как узнать свою базовую станцию

Чтобы узнать базовые станции операторов мобильной связи, также можно воспользоваться специальными приложениями, которые помогают посмотреть области покрытия или расположение вышек. Распространенные сервисы и приложения:

• Opensignal.com — сервис, помогающий определить покрытие. Не отображает базовые станции. Можно выбрать конкретного оператора и местоположение абонента;
• Netmonitor.ru — отечественный сервис, определяющий ближайшие вышки мобильных операторов;
• Opensignal — приложение для смартфонов, позволяющее на карте просмотреть ближайшие базовые станции, а также точки передачи беспроводной сети Wi-Fi. Сервис отмечает местность с плохим качеством сигнала, имеет компас и проверяет скорость интернет-соединения;
• Netmonitor — программа, которая способна мониторить сотовые сети, отображать данные о качестве сигнала и вести учет.

Способы усиления сигнала модема

Обратите внимание! Существует два способа усиливать сигнал модема — программный и аппаратный.

Что касается первого, то сегодня не существует программы, при помощи которой можно было бы реально улучшить качество получаемого сигнала на телефоне. Есть специальные приложения, которые позволяют контролировать качество связи, то есть напрямую передают данные пользователю об уровне принимаемого сигнала. С их помощью можно выбрать место с лучшим уровнем связи. Некоторые программы могут автоматически переключаться на станцию с более высокой скоростью интернет-соединения. На этом возможности программного способа исчерпываются.

Что касается аппаратных средств, то к ним относятся следующие приборы, которые имеют возможность улучшения сигнала без вмешательства в системные и программные настройки:

Обратите внимание! Эти устройства влияют на электромагнитные волны, чем на самом деле улучшают принимаемый сигнал.

Преимуществами аппаратного усиления сигнала является возможность повысить скорость Интернета для всех устройств, которые подключены к домашней сети.

Что собой представляет антенна

Существует несколько разновидностей антенн. Могут быть как внешними, так и внутренними. По видам делятся на:

Обратите внимание! Чаще всего это выносное устройство, которое применяется для лучшего улавливания сигнала, когда его качество плохое в связи с высокой дальностью до базовой станции.

Звуковые колонки для усиления сигнала

Это один из самых простейших способов улучшения качества сигнала и скорости Сети. В данном случае нет необходимости приобретать или конструировать антенны и усилители. Руководствуясь опытом пользователей, нужно лишь подвинуть колонки ближе к самому модему. В таком случае качество приема сигнала увеличивается до 20 %. Не столь большой прирост, но при низком качестве соединения дает неплохие результаты.

Важно! Чтобы колонки работали, а звук не беспокоил, то можно выключить его до минимума.

Усилитель из медной проволоки

Пожалуй, это самый эффективный способ улучшения качества соединения, но придется немного поработать, поскольку потребуется собрать специальный прибор. Предметами для сборки могут стать медная проволока и железная банка в качестве антенны. Последовательность сборки устройства:

1. Нужно приобрести кусок проволоки длиной 60 см.
2. Открыть модем или телефон и сделать несколько витков проволоки вокруг СИМ-карты.
3. Другой конец проволоки протянуть до форточки.
4. У банки срезать крышку, чтобы она приобрела форму стакана. Именно она будет работать усилителем связи.
5. Ко дну банки примотать проволоку.
6. Повернуть получившуюся конструкцию в сторону ближайшей базовой станции оператора.

Обратите внимание! акая антенна позволяет улучшить качество соединения до 90 %.

Усиление сетевыми настройками

Многие абоненты мобильного Интернета не знают, что при снижении качества соединения в стандарте 3G модем автоматически переходит на пониженный стандарт второго поколения. Скорость соединения у него совсем низкая. Во избежание этого, когда устройство не теряет полностью сигнал 3G, можно указать, чтобы переход на пониженный стандарт не происходил. Для этого требуется выполнить такие шаги: «Настройки сети» — «Подключение» — сменить режим поиска с автоматического на 3G.

USB-удлинитель

В этом случае нужно собрать своеобразный аналог спутниковой антенны. В качестве отражающей поверхности подойдет компакт-диск или любая металлическая поверхность. Шаги сборки удлинителя:

1. Посредине диска сделать крепление под флешку. Подойдет простой скотч.
2. Один конец USB-кабеля подключить к компьютеру, а второй — к модему.
3. Диск установить за пределами помещения. Флешку желательно направить в сторону вышки.

Внешний усилитель

Подобный внешний усилитель позволяет подключиться непосредственно к модему и улучшить прием сигнала. Подобные готовые устройства продаются в Интернете или специализированных магазинах. Выбирать следует, исходя из показателей диаграммы направленности и коэффициента усиления антенны. Требуется установить и направить в сторону ближайшей базовой станции.

Репитер

Представляет собой специальное устройство для усиления сигнала Интернета. Это наиболее профессиональное устройство из всех представленных. Идеально подходит для дачи, загородного дома или любой отдаленной местности, где есть хотя бы минимальный сигнал от оператора.

Обратите внимание! Позволяет получить максимально возможную скорость, хороший прием всеми устройствами в радиусе работы внутренней антенны, повысить стабильность соединения.

Внутренняя антенна

Ее можно как собрать самостоятельно, так и приобрести в готовом виде. Если устройство, которое принимает сигнал, модем или роутер, имеет открытый разъем, то к нему можно подсоединить усилитель или любую другую антенну для улучшения качества сигнала.

Есть несколько способов усилить сигнал мобильного Интернета. Некоторые работают при помощи простой программной настройки, для других требуются специальные устройства. Наиболее эффективным можно назвать применение репитера и качественной внешней антенны.

Источник