Офсетный облучатель 4g mimo своими руками

Как сделать 4G облучатель для спутниковой антенны своими руками

4G облучатель — беспроводная высокоскоростная передача данных мобильным устройствам и терминалов модель, которые работают с данными. Он повышает пропускную работоспособность и скорость за счет потребления иного радиоинтерфейса с улучшением ядра сети.

Основной шаблон произведен 3GPP (объединение, которое развивает спецификации для мобилизации). Интерфейс LTE не совместим с 2G и 3G и от этого обязан функционировать на отдельной частоте. Выделяют три частоты диапазона — 800, 1800 и 2600 МГц.

Виды 4G облучателей

Стандарт LTE двух видов, что отличаются между собой. FDD — Frequency Division Duplex — входящий и исходящий каналы частоты разнос; TDD — Time Division Duplex — временная разноска входящего и исходящего канала. То есть, FDD — параллельный, а TDD — последовательный LTE.

Конструкция 4G облучателя

На офсетную антенну облучатель UMO MIMO 2×2 рассчитан на эксплуатацию с 3G/4G и Wi-Fi (2,4 МГц) роутерами или модемами конструкции MIMO 2×2 диапазона 1.92-2.68ГГц. У облучателя два входа, идентичны ортогональным поляризациям выделяемого сигнала. Особая схема излучателя дает высокую развязку между входами в частоте широкой полосы.

При использовании параболических зеркал крупного диаметра получится показатель больше, чем у других конструкций антенны. Облучатель нужно использовать в комплекте с короткофокусными зеркалами (F/D=0.5-0.6). Элементы, плотно закрываются от осадков и опасных реакций в пластиковый корпус. Для подсоединения к модему нужно два адаптера и 2 сборки кабельные, антенные адаптеры для модема, USB-удлинитель, WIFI-роутер.

Обратите внимание! Облучатель для 4g антенны рассчитан на эксплуатацию объединено с офсетной тарелкой.

Показатели усилителя увеличиваются до 27 дБи. Если сигнал модема не устойчив, а скорость интернета низкая, то облучатель дает возможность предоставить устойчивый сигнал на расстоянии до 25 км.

Технические характеристики

4G система создана на пакетных протоколах передачи данных. На сегодняшнее время в использовании протокол IPv4, а в будущем проектируется поддержка IPv6.

Отличие идет на том, что сама технология 4G создана на протоколах пакетной передачи данных, а 3G совмещает в себе и пакетную коммутацию, и коммутацию каналов.

Важно! Исследования показывают, что 4G ведет в направлении использования ортогональной частоты уплотнения OFDM. Для получения максимальной скорости в использовании идет MIMO. С такой технологией эти антенны разбиты так, чтобы достигла слабая корреляция между соседними антеннами.

Таблица 1. Технические характеристики антенного облучателя MIMO

1	Тип оборудования	направленный
2	Рабочий диапазон	2500-2700
3	Коэффициент усиления антенны	12дБ
4	Поляризация	Линейная (выбирается при установке)
5	К.У. в составе из тарелки Ф 600 мм не менее дБ	19
6	К.У. в составе из тарелки Ф 900 мм не менее дБ	24
7	К.У. в составе из тарелки Ф 1200 мм не менее дБ	27
8	Входное сопротивление Ом	50
9	Тип разъема для использования	розетка

Что такое MIMO стандарт и как он используется в 4G облучателе

Дословно если перевести Multiple Input Multiple Output это значит «Множественный Вход Множественный Выход».

Обратите внимание! Сама основа этой технологии решается путем кодировки пространственного сигнала, где идет повышение полосы канала пропускания где передача данных идет.

Иными словами, расширяется сам сигнал за счет усиления параллельных антенн.

Довольно часто эту же технологию нового поколения Multiple Input Multiple Output (MIMO) употребляют в Wi-Fi, благодаря которой скорость передачи данных оказывается более 300 Мегабит в секунду. К этому же, вследствие чего сеть беспроводная стала быстрее передавать нужную информацию там, где прием сигнала очень мал. В 4G, и Wi-Fi скорость стала свыше чем 300 МгБ в секунду.

Высокая особенность и устойчивость соединения на отдаленных расстояниях от станции — высший успех MIMO.

Обратите внимание! Положение нанотехнологии идет в распределении потока на несколько каналов, тогда их можно пустить по разным путям через несколько антенн и пустить при этом независимыми.

Если же передача будет идти по двум каналам одной и той информации с задержкой, то можно восстановить утраченные символы на приемной стороне, что улучшает отношение сигнал/шум до 10-12 дБ. Соответственно, эта технология ведет к росту скорости.

Для раздела каналов в использовании идет поляризацию. В сети Wi-Fi эта технология работает в стандарте IEEE 802.11n и IEEЕ 802.11ас и многими устройствами поддерживается. Существует такой термин, как «кабельная сборка». Это кабель, соединяющий антенну и устройство, что передает (модем, роутер). Чтобы правильно выбрать нужную сборку, надо знать точное расстояние от самой антенны до устройства.

Так как диапазон работы сети 4G почти совпадает с диапазоном предыдущей генерации, то сложностей не будет в эксплуатации в сетях 3G 4G LTE. Это позволяет приблизить скорость передачи данных к максимуму. Сама конструкция 4G модема предполагает применение технологии MIMО.

Как сделать 4G облучатель для спутниковой антенны своими руками

Обратите внимание, что с 4g mimo облучатель спутниковой тарелки увеличивает пропускную скорость более чем на 20-30% по сравнению с обычной антенной.

Важно! Поляризация сама обязана соответствовать базовой станции.

Чтобы сделать облучатель 3g 4g для спутниковой антенны своими руками нужно цельнорезьбовая шпилька М6/М8 140 мм, гайки под шпильку — 12 шт, F разъем под ТВ кабель — 4 шт, разъем Pigtal с переходником — 2 шт, коаксиальный кабель 12 м — 2 шт и жесть тонкая любого металла. облучатель 3g 4g для спутниковой антенны своими руками чертежи:

Сильная 3g 4g lte антенна 2×27 db усилением. Антенна Мимо с двойной поляризацией идет ( горизонт и вертикаль), что увеличивает по максимуму скорость и обеспечивает хороший прием инета. На 2*27 дб антенна подходит как на 3G так и на 4G, потому что меняет геометрию свою.

Собирая параболическую антенну 3G 4G mimo необходима точность. Вырезаются 6 дисков из жести диаметром 100, 74, 54, 37, 37 и 37 мм (для облучателя 3G 2100 МГц) с центральными отверстиями.

На диске 74 мм сразу делается отверстие для пайки жилы провода на 11 мм от края. Тут же крепятся коаксильные провода в 50 Ом для ТВ. Другое отверстие делается также в 11 мм и под углом 90 градусов. Из F разъема отламывается выступающая часть и прессуется на диск в 100 мм. Телекабели к самому большому диску прикрепить. После установления припаять провода. И последнее, что делается, это прикрепить к проводу разъемы Pigtal.

Монтаж антенны

Чтобы настроить работу антенны, следует правильно расположить конструкцию. Согласно общим правилам, антенну лучше вывести на улицу и высоко поднять. Антенна направляется в сторону раздающей станции. Учитывайте, что чем выше поднимаете антенну MIMO, тем больше кабеля потребуется, что может привести к помехам.

Важно! При монтаже главное выставить тарелку так, что бы он сигнал улавливался

Включение и настройка

Используя универсальный модем 3G/4G настройки пройдут автоматически.

В итоге, антенну МИМО сделать своими руками не очень трудно. С точностью до всех мелочей получится работающее устройство и со стороны финансов сэкономить, что немаловажно. Сконструировать 3G облучатель на антенну своими руками будет проще, а в местностях где нет покрытия это единственный вариант для повышения скорости соединения.

Источник

Mimo антенна 4g lte своими руками

Для решения проблем с уровнем приема сигнала интернета и мобильной связи можно сделать своими руками MIMO антенну 4g LTE. Технология MIMO позволяет повысить пропускную способность и передавать больше данных, тем самым увеличить скорость работы. Этот эффект достигается за счет использования нескольких устройств для приема сигнала. Не зря название MIMO, или Multiple Input Multiple Output, переводится как множественные входы, множественные выходы. Используя эту технологию, можно обеспечить значительный прирост в скорости передачи данных у конечного потребителя.

Проведя распараллеливание потока на несколько каналов на входе, можно пустить сигнал по нескольким направлениям и также принять все эти данные на выходе. Двух-, трех- и даже восьмикратное увеличение достигается за счет использования определенных конфигураций и количества антенн MIMO 3G или 4G. Более того, можно пускать закодированную информацию с задержкой и восстанавливать данные при приеме. Для того чтобы понять, как работают такие устройства, рассмотрим принципиальную схему передачи радиосигнала.

Прием и отправка информации в линиях беспроводной связи

Радиоволны при перемещении в пространстве наталкиваются на разные препятствия в виде домов, деревьев и других сооружений. Препятствия на пути могут отражать или поглощать волну, а также делать это частично. Иногда сигнал разбивается на несколько составных частей. На характер взаимодействий волны и преград на пути оказывают влияние материал поверхности, частота сигнала и множество других факторов. Отражение в процессе передачи приводит к тому, что появляются временные задержки. Кроме того, из-за всех этих взаимодействий до конечного потребителя доходит только часть отправленных от приемника волн. Поэтому одной из главных проблем беспроводных сетей является многолучевое распространение сигнала.

Для ее решения используются следующие технологии:

• Разнесенный прием (Receive Diversity) позволяет принимать сигнал сразу несколькими, а не одним устройством. Таким образом, непринятые одной антенной волны принимаются другой. Используется принцип одного выхода и нескольких входов, или SIMO (Single Input Multiple Output);
• Разнесенная передача (Tx Diversity) основана на том, что сигнал отправляется с нескольких антенн, а принимается одной, то есть множественный выход и одни вход, или MISO (Multiple Input Single Output), как панельная антенна 3G;
• Пространственное уплотнение (Spatial Multiplexing) – разбивание выходного потока на несколько составляющих и прием через несколько устройств, или MIMO. Антенна получает сигнал, предназначенный и для других приемных устройств тоже. Используя матрицу передачи и всю полученную информацию, сигнал максимально восстанавливается.

Чтобы определить максимальную пропускную способность – С, используется формула:

С= M B log2(1 + S/N), где:

• C – пропускная способность канала;
• M – количество независимых потоков данных;
• B – ширина канала;
• S/N – соотношение сигнал/шум.

Для сотовой связи 4G, а именно LTE MIMO, возможно использование 8Х8, что позволяет добиться скорости до 300 Мбит/сек. Даже на значительном удалении от станции сигнал будет устойчивым. Сегодня больше распространены MIMO 2Х2. Всегда для 4G количество каналов должно быть четным.

Антенны могут располагаться в одной поверхности или быть вертикально разнесены. Во втором случае важно точно выдерживать расхождения по градусам, указанные в схеме.

Антенна MIMO

Как сделать антенну проще всего? Рассмотрим оборудование для получения сигнала 4G лте 800, в основе которого лежит антенна Харченко – синфазная решетка из ромбов. Эта конструкция была придумана К.П. Харченко еще в шестидесятых годах прошлого года. Основное достоинство этого оборудования состоит в том, что собрать антенну просто, а все параметры можно посчитать по многочисленным онлайн-калькуляторам в сети. За счет необычной схемы устройство редко нуждается в настройке. Если необходимо сделать оборудование для улучшения сигнала 3g своими руками, можно использовать одну антенну Харченко.

В MIMO технологии используется четное число антенн, у нас их будет 2 антенны МИМО своими руками: Downlink – от спутника до приемного устройства, и для отправки – Uplink. Если смотреть на усредненные показатели, что можно использовать 2 антенны на 802 и 843 мГц, подключение будет идти 50-омным коаксиальным кабелем.

Для 802 мГц длина в миллиметрах составляет:

Для 843 мГц длина в миллиметрах составляет:

Важно! Количество потоков равно либо меньше минимального числа антенн на приеме или на выходе. При использовании MIMO 4×4 можно работать в диапазоне от 1 до 4 потоков, если же речь идет о MIMO 4×2, то потоков может быть только 1 или 2.

Для работы потребуются:

• решетка или кусок фанеры, обклеенной фольгой либо фольгированным скотчем, или оцинкованная сталь (у нас используется последний вариант):
• проволока сечением 4 мм2;
• кабель;
• деревянная доска длиной не менее 1,90 м;
• полипропиленовые трубы;
• нейлоновые хомуты;
• баллончик автоэмали;
• F-коннектор – 2 штуки;
• пигтейл кабель F-CRC9 – 2 штуки;
• клей Поксипол;
• дрель;
• пассатижи;
• рулетка и линейка.

Последовательность действий:

1. Выполняем каркас в форме буквы П. Для этого распиливаем доску на три части. Самая длинная доска (верхняя часть буквы) должна составлять 1 м 20 см, а боковые – по 35 см. Можно выпилить все части каркаса из разных досок;
2. Вырезаем 2 куска из листа оцинкованной стали размерам 375х375 см. Фиксируем основания с помощью дюбелей на каркасе строго под углом 45 градусов;
3. В центре каждого основания высверливаем отверстия для кабеля, которые будут идти к модему. Диаметр отверстий – 7 мм. Делаем разметки для крепления антенны;
4. Разрезаем полипропиленовую трубу на несколько частей: 3 части – 44,5 мм и 3 – 42 мм. Эти размеры напрямую связаны с центром проволоки;

Обратите внимание! Для устойчивого и качественного приема важно, чтобы технология пространственного уплотнения поддерживалась на передающей станции, а антенна использовалась для 4G модема.

1. Начнем со сборки антенны на 802 мГц;
2. Согласно чертежу, располагаем трубы на куски оцинкованных листов и приклеиваем Поксиполом. Полипропиленовые трубки и клей являются диэлектриками, поэтому при контакте антенны и этих частей сигнал не будет искажаться;
3. Теперь выполняем саму антенну из проволоки по размерам, указанным в чертеже. Делаем загибы, используя пассатижи. В полученных параметрах надо убавить по 4 мм, из которых 1 мм идет на погрешность по центру, а 3 мм – при загибе пассатижами;
4. Далее зачищаем кабель и центральную жилу, припаиваем к концам проволоки, а оплетку – к изгибу;
5. Протаскиваем кабель через полипропиленовую трубу в отверстие, которое мы просверлили заранее;
6. Теперь проверяем все размеры, а при необходимости выравниваем антенну;
7. Углы ромбов фиксируем на полипропиленовых держателях с помощью Поксипола. Для того чтобы проволока закрепилась, следует поставить сверху какой-либо груз;

1. Замеряем расстояние между концами антенны и изгибом проволоки в середине конструкции, оно должно быть 4,8-5 мм. 4,5 мм – зазор между проволокой и изгибом, подогнать его сложно, но это можно сделать маникюрными ножницами, разместив их в середине. Теперь крепим середину антенны с помощью клея;
2. Последовательность сборки антенны MIMO своими руками на 843 мГц точно такая же. Важно учесть, что антенны должны располагаться под углом в 90 градусов друг к другу. Х-поляризация дает больший эффект, чем вертикальная. Расположение антенн подобным образом создает для них равные условия;
3. Чтобы кабели не гуляли в отверстиях, затягиваем их с обратно стороны нейлоновыми хомутами и приклеиваем;
4. Теперь выполняем контрольные замеры по схеме и при необходимости корректируем;
5. Чтобы избежать окисления, покрываем проволоку и оцинкованные листы сверху эмалью;
6. Кабели через F-коннекторы выводим на пигтейл и уже затем на модем;
7. Проводим тестирование системы. Создание антенны МИМО 4G своими руками окончено.

Для того чтобы отладить работу устройства, следует правильно расположить конструкцию. Общие правила говорят, что антенну лучше вывести на улицу и поднять как можно выше. Кроме того, антенна должна быть направлена строго в сторону раздающей станции. Однако не всегда эти советы срабатывают. Чем выше будет поднята антенна MIMO, тем больше кабеля потребуется проложить до соединения модема своими руками, но в этом случае часть сигнала будет гаситься помехами, вызванными этим самым кабелем. Не всегда установка на улице благоприятна для устройства. Если от окисления можно избавиться с помощью покраски, то нельзя не учитывать, что геометрию конструкции могут нарушить порывы ветра. Кроме того, по направлению в сторону станции могут быть различные препятствия, которые будут гасить сигнал.

Для отладки антенны иногда приходится попробовать несколько вариантов установки, но потом это оборудование будет работать и в 3G 4G LTE.

Видео

Источник