Как припаять антенну к 3g модему: разбор устройства, присоединение кабеля и сборка

Как припаять антенну к 3g модему: разбор устройства, присоединение кабеля и сборка Флюс и припой

Антенна харченко для 3g

К
сожалению, предложенные выше решения далеко не всегда приводят к
желаемому результату, а значит, имеет смысл попробовать более
продвинутое решение – изготовить простую, но эффективную рамочную
антенну. По отзывам, очень хороший результат дает антенна Харченко,
представляющая собой два квадратных элемента.

Очень важно соблюсти размеры рамки.

Кроме
этого, для снижения внутреннего сопротивления антенны рекомендуется
делать не квадратные элементы, а ромбовидные с углом в 120˚.

К
антенне необходимо припаять высокочастотный кабель, и тут может ожидать
сюрприз в виде оплетки. Оплетка большинства недорогих кабелей не
паяется канифолью. Выход в использовании обычного фидера, который
накручивается на кабель.

К нему припаивается кусочек медного провода, а вся конструкция – к антенне.

Для
повышения эффективности антенну Харченко снабжают рефлектором –
металлической пластиной, которую можно изготовить из фольгированного
текстолита.

Расстояние между рефлектором и антенной должно составлять
36 мм. Мы использовали пластмассовый колпачок от дезодоранта. В
принципе, дальнейший процесс творчества хорошо иллюстрируют фотографии.

Собранную конструкцию фиксируем с помощью термоклея.

Остается
подключить антенну к модему и настроить на максимальный уровень
сигнала. Так как в нашем случае модем не оснащен разъемом для внешней
антенны, то просто обернем 3-4 витка центральной жилы вокруг модема.

Баночная антенна

Идея
баночных антенн перекочевала в мобильную связь из сетей Wi-Fi, где с их
помощью умельцы «растягивают» сети на километровые расстояния между
хот-спотами. В классическом варианте баночная антенна выглядит так.

Находится пустая жестяная банка и в онлайн-калькуляторе делается расчет.

В нашем случае для банки из-под кофе получилось следующее: D (диаметр банки) = 100 мм, Lo (длина волны) = 143 мм, Lo/4 = 36 мм, Lg (длина волны) = 261 мм, Lg/4 =
65 мм. На расстоянии Lg/4 от дна банки делается отверстие и в нем
закрепляется стандартное антенное гнездо с припаянным к нему волноводом
длиной Lo/4 из медной 2-мм проволоки.

Дальше все просто: телевизионный кабель в оплетке с соответствующими разъемами и антенный адаптер к модему.

Мы
же рассмотрим ситуацию, когда в модеме отсутствует гнездо для
подключения антенны. Можно, конечно, вскрыть модем и, обнаружив на плате
измерительное гнездо, подпаять к нему тонкий экранированный проводок с
разъемом, сделав тем самым адаптер для подключения внешней антенны.

Однако
эта процедура требует изрядных навыков пайки и может обернуться как
потерей гарантии на модем, так и его поломкой. Есть другой путь. В банке
делается отверстие таким образом, что в него плотно входит сам модем.

Нужно экспериментально подобрать длину выступающей части близкой нашим расчетам (Lo/4 = 36 мм). Естественно, придется «покружиться» с банкой по дому, чтобы найти место, где уровень сигнала максимален.

Бесконтактный адаптер

При
отсутствии в модеме разъема задача подключения внешней антенны
становится краеугольным камнем в борьбе за скорость 3G. В продаже можно
встретить устройства, описанные выше, которые представляют собой
штыревую антенну с бесконтактным подключением к модему.

По сути, это тот
же кусочек провода, намотанный на модем, только заключенный в пластик
для жесткости и удобства пользования. Нередко такие изделия называют
бесконтактным антенным адаптером. Это неверно. Бесконтактные антенные
адаптеры служат для подключения любых антенн как к телефонам, так и к
модемам и выглядят так:

Эффективность
бесконтактных адаптеров ничуть не лучше нескольких витков провода.
Причем если для диапазона частот GSM (900 МГц) это не критично, то для
UMTS (1900-2100 МГц) потери будут очень серьезными и эффекта от такого
переходника может не быть.

Зачем нужна внешняя антенна

Как припаять антенну к 3g модему: разбор устройства, присоединение кабеля и сборкаСовременный 3g модем отличается маленькими размерами и незначительным весом, его можно носить в кармане.

Это существенный плюс, но небольшие габариты накладывают ограничение на размеры внутренней антенны, как следствие, удовлетворительная работа устройства возможна только на небольшом удалении от базовой станции.

Из этого следует, что модем, отлично справляющийся со своими обязанностями в центре города, будет совершенно бесполезным, к примеру, на даче. Если припаять антенну к 3g модему, то можно улавливать даже совсем слабый сигнал, и таким образом решить проблему. Но для этого гаджет придется разобрать.

Используемые инструменты и материалы

Важно понимать, что любое вмешательство в конструкцию столь сложного устройства, как 3g модем требует знаний, опыта, умения пользоваться паяльником. Прежде чем начинать работу не лишним будет еще раз трезво оценить свои способности, ведь модем, над которым поработал «умелец» точно не примут по гарантии.

Как припаять антенну к 3g модему: разбор устройства, присоединение кабеля и сборкаЕсли же трудности не пугают, а уверенность в результате зашкаливает, можно начинать. Из инструмента понадобится:

  • пластиковая карточка;
  • острый нож;
  • кусачки;
  • паяльник и припой;
  • тестер (мультиметр);
  • небольшая фреза.

Для изготовления переходника еще потребуется кусок коаксиального кабеля RG174 (50 Ом), F-разъем и штекер типа «тюльпан».

Приобрести все необходимые материалы не составит особого труда, для этого достаточно заглянуть в ближайший магазин радиодеталей.

Подготовительные работы

Первое, что необходимо сделать, прежде чем паять, – разобрать модем. Не существует единого алгоритма разборки, тут все зависит от конкретной модели. В большинстве случаев корпус модема разборный и состоит из двух половинок, которые скреплены между собой с помощью пластиковых защелок. Отсоединить защелки, не сломав их, поможет кусок тонкой пластмассы, отлично подойдет пластиковая карточка.

Далее нужно найти внутреннюю антенну. В подавляющем большинстве случаев она попросту вытравлена на плате, но может быть изготовлена в виде отдельного съемного блока. Определить, какая часть платы играет роль антенны несложно – это самая большая медная площадка на текстолите.

Последовательность действий

Стоит отметить, что многие популярные модемы помимо встроенной антенны имеют разъем для подключения внешней, пример – модем Huawei E1550. Подобное решение призвано упростить процесс модернизации устройства, но только в случае наличия переходника. Если же использовать штатный разъем невозможно, нужно попросту припаять к модему внешнюю антенну. Процедуру можно разбить на три шага, включающие пайку.

Припаять 3g антенну к модему


 Данные переделки 3G UMTS HSDPA модемов под внешнюю антенну доступны любым заинтересованным и аккуратным людям. Однако, любое неосторожное действие, вызванное незнанием техники или нежеланием разбираться в деталях может привести к выходу данного оборудования из строя. Мы не несем никакой ответственности за любые последствия от «кривых рук» и «доморощенных» специалистов.Наши советы по переделке носят рекомендательный характер. Всё что Вы делаете со своим оборудованием Вы делаете на свой страх и риск!!!

Итак начнем.
Для всех кто хоть мало — мальски разбирается в радиотехнике ( а на нашем сайте таких подавляющие большинство ),понимают что в условиях не уверенного приема сигнала от мобильного оператора ,для его улучшения может помочь только установка внешней антенны. Но для того что бы ее подключить к модему надо иметь в нем гнездо для подключения .Рассмотрим как обойти это препятствие на примерах двух распостраненых у нас модемах марки 3G модем UMTS HSDPA Huawei E1550 и 3G UMTS модем ZTE MF100

 Недорогой и надёжный 3G модем UMTS HSDPA Huawei E1550 стал «хитом» у многих пользователей 3G Интернета работающего на частотах 1900-2100 мГц.

Однако, с проникновением в «массы», этот модем стал приносить немало хлопот и забот своим пользователям

В городе и недалеко от базовой станции модем работает ещё более-менее устойчиво и быстро, но на окраинах города, в полуподвальных помещениях (а тем более на дачах и особняках за городом) об связи 3G можно вообще не говорить.

Чтобы разобраться в причинах этого, достаточно разобрать модем и найти его антенну

Вот она, родимая! То что Вы видите между карточкой и модемом — это и есть антенна!!!

Действительно, прогресс дошёл до того, чтобы максимально уменьшить сам модем и его электронную часть. Но антенна…

Никому и никогда (по крайней мере, на данный момент это неизвестно) не удавалось максимально уменьшить антенну и при этом максимально сохранить её эффективность.

Но что делать? Интернет хочется, до ближайшего проводного провайдера интернета несколько километров…..

Модем показывает одну «чёрточку» на утилите сигнала 3G, но только в дальнем углу огорода…..Да и скорости практически там нет никакой….

Выход есть!

У любого модема или мобильного телефона имеется выход под внешнюю антенну.

Есть он и у модема Huawei E1550. Вопрос только в том, что на сегодняшний день просто невозможно найти под него переходник.
Мы решили как можно подробнее описать сам процесс модернизации.

Прежде всего, аккуратно выпаиваем СВЧ разъём (он не нужен вообще, на нём дополнительные потери сигнала)

Внимание! Это самый ответственный этап переделки. Неосторожные действия и неумение работать с паяльной станцией, может привести к выходу модема из строя!!!

Центральный проводник будущего антенного переходника нужно паять на маленький квадратный «пятачок» справа (рядом с двумя кондансаторами. Экран переходника паяется на две параллельные прямоугольные площадки (где раньше была припаяна «земля» разъёма). Конденсаторы согласующей цепочки на встроенную антенну можно не трогать (может быть потребуется антенну вставлять обратно)

Для изготовления антенного переходника берём разъём F-мама (75 Ом) и кусочек посеребрянного кабеля с минимальными затуханиями на этой частоте длиной порядка 6см.
Внимание!

В дальнейшем мы будем делать несколько «неправильных» (с точки зрения СВЧ техники) действий, которые вследствие отсутствия или большой дороговизны нужных материалов приводят к некоторому рассогласованию переделываемого СВЧ тракта модема, однако это рассогласование несущественно и «безболезненно» для модема, а эффект от этой модернизации очевиден и неоспорим.

Если Вас это не смущает, продолжайте вслед за нами

Залуживаем оплётку и центральную жилу кабеля и делаем его концы как можно короче

Данной пайкой мы достигаем минимальных потерь и максимального согласования антенного переходника с модемом
Крепим скобкой кабель к плате модема (для обеспечения механической прочности крепления)

Антенный переходник готов.

Единственный недостаток : посеребрянный кабель имеет низкую механическую прочность, поэтому при подключении модема к внешней антенне надо соблюдать осторожность.

Далее, готовим комплект разъёмов для подключения антенного выхода к внешней антенне

и с помощью таких переходников , соединяем с кабелем идущий к антенне.

Экспериментально проверено, что после данной переделки модем Huawei E1550 может иметь устойчивый сигнал 3G (даже там, где его практически не было) и работать со скоростями до 800-1900 кБит на расстояниях 4-20 км от базовой станции (в зависимости от конкретных условий приёма, высоты расположения базовых станций и их настроек), даже в условиях непрямой видимости.

Источник http://satsis.info

Проверка и тестирование

Как припаять антенну к 3g модему: разбор устройства, присоединение кабеля и сборкаПравильно собранный модем будет работать сразу и не потребует никаких дополнительных настроек. Достаточно подключить его к компьютеру или ноутбуку и наслаждаться скоростным интернетом там, где раньше об этом можно было только мечтать.

Результаты в каждом случае будут разниться, для примера можно рассмотреть итоги тестирования модема ZTE MF190 оператора Билайн. Для усиления сигнала использовалась антенна с усилением 14дБ.

До подключения внешней антенны: ping 218 мс; downlink 0,46 Мбит/с; uplink 0,16 Мбит/с.

После доработки: ping 99 мс; downlink 1,16 Мбит/с; uplink 0,66 Мбит/с.

Глядя на результаты можно смело сказать – время потрачено не зря. Скорость интернета не достигла космических значений, но выросла более чем в два раза, а время отклика сервера уменьшилось вдвое.

Проволока, кастрюли и удлинитель

Для
начала рассмотрим самый простой вариант: три-четыре витка медной
проволоки, намотанные на модем. Умельцы со стажем советуют наматывать
провод на самом конце модема, где расположена встроенная антенна.

В
нашем случае и «палкометр», и индикатор уровня в «информации о модеме»
бодро показали увеличение уровня сигнала. По крайней мере, с
нестабильных -107 дБ (децибел соотношения сигнал/шум) он подрос до
уверенных -101 дБ. Строго говоря, такое «проволочное решение» больше
напоминает искусство: толщину провода, количество витков и длину
свободного конца антенны нужно подбирать для каждого конкретного места и
модема. К примеру, лишний виток или 5 см провода могут не улучшить, а, напротив, ухудшить сигнал.

Второй
вариант — кастрюля или дуршлаг. Любители экспериментировать, доведенные
до отчаяния низкой скоростью доступа, а то и вовсе его отсутствием,
мастерят экзотические конструкции в виде экранов, кастрюль и даже
спутниковых тарелок. Поймать 3G с помощью кастрюли проще, чем с
проводом, но и времени на установку это требует больше.

Третий
вариант — «прибамбасы» промышленного изготовления. Если не жалко
потратить от 50 до 500 рублей, то можно поэкспериментировать и с такими
игрушками. Но по качеству такой агрегат не отличим от проволоки.

Кстати, часто в комплекте с модемом идет кабель-удлинитель на 3-
5 метров с кусочком двустороннего скотча для крепления на окно или
стену. Этот вариант описывают сами операторы в руководстве. По качеству
удлинитель сравним с проволокой. Но мне лично бывает проще крутануть
кусочек проволоки, чтобы «поймать» 3G, чем возиться с удлинителем.

Собираем антенну для 3g-модема

Порой, сети 3G — единственный вариант комфортного доступа в
интернет. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA далеко от базовых станций не
водится, особенно в условиях бетонных джунглей. Посему чаще всего
приходится довольствоваться GPRS/EDGE и путешествовать по Сети со
скоростью сонной черепахи.

Если 3G всё же «добивает» до вашего
жилища, но коннект то есть, то нет – стабильную связь получить можно. К
примеру, в моём доме на втором этаже 3G ловится, тогда как на первом –
нет. После небольшого апгрейда сеть 3G стала ловиться на ура и на первом
этаже.

Сразу
отбросим решения, связанные с покупкой промышленно изготовленной
антенны. Это затратно и не стоит упоминания уже потому, что далеко не
каждый модем имеет разъем для подключения внешней антенны. Более того,
стоимость антенного адаптера для модема может оказаться сопоставимой со
стоимостью самого модема.

Далее стоит подчеркнуть, что критерием
эффективности того или иного решения надо считать не количество децибел
или процентов, отображаемых управляющей программой модема, не числом
«палок» на индикаторе, а реальным увеличением скорости доступа, то есть
подключением режима 3G. Приведенный скриншот демонстрирует
относительность стандартных индикаторов.

Хотя
как косвенное подтверждение правильности выбора эти показатели вполне
подойдут. Стоит также заметить, что сама возможность подключения к
интернету на скорости 3G зависит от очень многих факторов (расстояние до
базовой станции, погоды, занятости слотов, активности абонентов), а мы
пытаемся улучшить лишь один из них.

Эффективность антенны
проверяли так: включали режим «только 3G». Соответственно, если 3G не
ловится, то нет и передачи данных. «Палкометр» при этом может показывать
как отличный уровень сигнала, 4-5 палочек, так и слабый — 1-2. В первом
случае это означает, что есть только 2G подключение.

Шаг второй: изготовление переходника

Для подключения внешней антенны понадобится кусок коаксиального кабеля длиной 10-15 см, слишком длинный брать не стоит, он может стать причиной помех. От «тюльпана» используется только пластиковый колпачок, его необходимо аккуратно снять, внутренности можно выбросить или использовать для другой самоделки.

Кабель подготавливают, зачищают, снимают изоляцию на несколько миллиметров. Далее следует припаять его к контактам F-разъема: жила к центральному контакту, оплетка к корпусу. На кабель надевается колпачок, он легко навинчивается на резьбу разъема. Переходник готов.

Шаг первый: отключение встроенной антенны

Отключить внутреннюю антенну просто, достаточно перерезать идущие к ней токопроводящие дорожки, оставив контактную площадку. Это можно сделать с помощью дрели с фрезой в качестве насадки. В крайнем случае, можно воспользоваться треугольным надфилем.

В результате работы тестер должен показать отсутствие контакта антенны с токоподводящей дорожкой. Отключая антенну, не стоит забывать о том, что плата многослойная, важно не переусердствовать.

Шаг третий: сборка

Прежде чем припаивать кабель к плате стоит придумать, как его вывести наружу. Простое и логичное решение – просверлить отверстие в пластике корпуса модема.

Кабель продевается в полученное отверстие – приходит время пайки. Это наиболее ответственный момент, важно не перегреть плату, в противном случае легко получить совершенно неработоспособное устройство. Работать паяльником нужно аккуратно и точно. Перед тем как припаять кабель, площадку, на которой он будет установлен, надо залудить.

Центральную жилу кабеля надо припаять к контактной площадке, которая образовалась в результате отключения внутренней антенны. Оплетка соединяется с «землей». Теперь остается только собрать модем и подключить к разъему внешнюю антенну.

Читайте также:  Приготовить припой
Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий