Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками. Антенны 4g mimo

Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

Существующие сети мобильной связи используются не только для осуществления звонков и передачи сообщений. Благодаря цифровому методу передачи, с помощью существующих сетей возможна также передача данных. Данные технологии, в зависимости от уровня развития, обозначаются 3G и 4G. Технологию 4G поддерживает стандарт LTE. Скорость передачи данных зависит от некоторых особенностей сети (определяется оператором), достигая теоретически до 2 Мб/с для сети 3G и до 1 Гб/с для сети 4G. Все указанные технологии работают эффективнее при наличии сильного и стабильного сигнала. Для этих целей большинство модемов предусматривает подключение внешних антенн.

3G-антенна типа «волновой канал»

Панельная антенна

В продаже можно встретить различные варианты антенн для улучшения качества приема. Большой популярностью пользуется панельная антенна 3G. Коэффициент усиления подобной антенны составляет около 12 дБ в диапазоне частот 1900-2200 МГц. Подобный тип устройств способен также улучшить качество сигнала 2G – GPRS и EDGE.

Панельная антенна 3G

Как и подавляющее большинство других пассивных устройств, она имеет одностороннюю направленность, что вместе с увеличением принимаемого сигнала позволяет снизить уровень помех с боковых направлений и сзади. Таким образом, даже в условиях неустойчивого приема можно поднять уровень сигнала до приемлемых значений, тем самым увеличивая скорость приема и передачи информации.

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

Поскольку рабочий диапазон сетей 4G практически совпадает с диапазоном предыдущего поколения, то не возникает никаких сложностей в использовании данных антенн в сетях 3G 4G LTE. Для любой из технологий применение антенн позволяет более приблизить скорости передачи данных к максимальным значениям.

Еще более увеличить скорости приема и передачи данных позволила новая технология, использующая раздельные приемники и передатчики в одной полосе частот. Конструкция существующего 4G модема предусматривает использование технологии MIMO.

Несомненное достоинство панельных антенн – их невысокая стоимость и исключительная надежность. В конструкции практически нет ничего, что может поломаться даже при падении с большой высоты. Единственное слабое место – высокочастотный кабель, который может переломиться в месте ввода в корпус. Для того чтобы продлить срок службы устройства, кабель должен быть надежно закреплен.

Технология MIMO

Для увеличения пропускной способности канала связи между приемником и передатчиком данных разработан метод обработки сигнала, когда прием и передача ведутся на различные антенны.

Обратите внимание! Применяя антенны LTE MIMO, можно увеличить пропускную способность на 20-30% относительно работы с простой антенной.

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

Электромагнитные волны могут иметь различное направление относительно плоскости земли. Это носит название поляризации. В основном используется вертикально и горизонтально поляризованные антенны. Для исключения взаимного влияния между собой антенны отличаются друг от друга поляризацией на угол 90 гр. Чтобы влияние земной поверхности было одинаково для обеих антенн, плоскости поляризации каждой смещают на 45 гр. относительно земли. Таким образом, если одна из антенн имеет угол поляризации 45 гр., то другая, соответственно, 45 гр. Относительно друг друга смещение составляет необходимые 90 гр.

Взаимное расположение антенн

На рисунке наглядно видно, как развернуты антенны относительно друг друга и относительно земли.

Важно! Поляризация антенн должна быть такой же, как и на базовой станции.

Если для технологий 4G LTE поддержка MIMO по умолчанию имеется на базовой станции, то для 3G в связи с большим количеством устройств без MIMO, операторы не спешат внедрять новые технологии. Дело в том, что в сети MIMO 3G устройства будут работать гораздо медленнее.

Установка антенн для модема своими руками

Правила установки антенн не отличаются от обычных. Главное условие – отсутствие препятствий между клиентской и базовой станциями. Растущее дерево, крыша соседнего здания или, что еще хуже, линия электропередач, служат надежными экранами для электромагнитных волн. И чем выше частота сигнала, тем большее затухание будут вносить расположенные на пути распространения радиоволн препятствия.

В зависимости от типа крепления антенны можно устанавливать на стене здания или закреплять на мачте. Есть два вида антенн MIMO:

моноблочные;
разнесенные.

Моноблочные уже содержат внутри две конструкции, установленные с необходимой поляризацией, а разнесенные – состоят из двух антенн, которые нужно крепить отдельно, каждая из них должна быть направлена точно на базовую станцию.

Разнесенная антенна

Моноблочная антенна

Все нюансы установки антенны MIMO своими руками четко и подробно описаны в сопроводительной документации, но лучше предварительно проконсультироваться с провайдером или пригласить представителя для установки, заплатив не очень большую сумму, но получив определенную гарантию на произведенные работы.

Как сделать антенну самостоятельно

Принципиальных сложностей при самостоятельном изготовлении нет. Нужны навыки работы с металлом, умение держать в руках паяльник, желание и аккуратность.

Непременное условие – строгое соблюдение геометрических размеров всех, без исключения, составляющих частей. Геометрические размеры высокочастотных устройств должны быть соблюдены с точностью до миллиметра и точнее. Любое отклонение ведет к ухудшению характеристик. Упадет коэффициент усиления, увеличится взаимосвязь между антеннами MIMO. В конечном итоге вместо усиления сигнала буден наблюдаться его ослабление.

К сожалению, в широком доступе отсутствуют точные геометрические размеры. Как исключение, имеющиеся в сети материалы основаны на повторении некоторых заводских конструкций, не всегда скопированных с заданной точностью. Поэтому не стоит возлагать большие надежды на публикуемые в интернете схемы, описания и методики.

С другой стороны, если не требуется сверх сильного усиления, то выполненная самостоятельно, с соблюдением указанных размеров антенна MIMO, все равно даст, хоть и не большой, но положительный эффект.

Стоимость материалов невысока, затраты времени при наличии навыков также не слишком велики. К тому же никто не мешает испытать несколько вариантов и выбрать приемлемый по результатам тестирования.

Для того чтобы сделать MIMO антенну 4G LTE своими руками, нужны два абсолютно ровных листа оцинкованной стали толщиной 0.2-0.5 мм, а лучше одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Один из листов пойдет на изготовление рефлектора (отражателя), а другой – на изготовление активных элементов. Кабель для подключения к модему должен иметь сопротивление 50 Ом (таков стандарт для модемного оборудования).

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

сопротивление 75 Ом вызовет рассогласованность со входами модема;
большая толщина.

Также необходимо подобрать разъемы, которые должны в точности соответствовать разъемам на модеме.

Важно! Указанное расстояние между активными элементами и рефлектором должно отсчитываться от слоя фольги в случае использования фольгированного материала.

Кроме того понадобится небольшой отрезок медного провода толщиной 1-1.2 мм.

Один из вариантов самостоятельного изготовления

Изготовленная конструкция должна быть помещена в пластиковый корпус. Металл использовать нельзя, поскольку таким образом антенна будет заключена в электромагнитный экран и работать не будет.

Обратите внимание! Большая часть чертежей относится не к MIMO антеннам, а к панельным. Внешне они отличаются тем, что к простой панельной антенне подводится один кабель, а к MIMO нужно два.

Изготовив две панельные антенны, можно получить разнесенный вариант, выполненной своими руками антенны МИМО 4G.

Подводя итоги, можно сказать, изготовление антенны МИМО своими руками – не очень трудное дело. При надлежащей тщательности вполне возможно получить работоспособное устройство, сэкономив некоторое количество финансов. Несколько проще выполнить антенну 3G своими руками. В отдаленной местности, где еще нет покрытия ЛТЕ, это может быть единственным вариантом повысить скорость соединения.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Внешняя LTE антенна. MIMO антенна для LTE

Интернет 4G уже довольно-таки прочно вошел в нашу жизнь. Пользоваться удобствами, предоставляемыми LTE-технологиями, в наше время в России могут жители не только крупных мегаполисов, но и небольших городов. Имеются такие вышки также во многих поселках и даже деревнях. Однако качество 4G-интернета в отдаленных населенных пунктах все же, к сожалению, обычно оставляет желать лучшего. Виной тому — горы, холмы, лесные массивы и пр. Исправить ситуацию и ускорить 3-4G интернет в деревне или, к примеру, на даче можно, установив внешнюю LTE-антенну. Конструкцию подобные устройства могут иметь разную.

Виды антенн

Все подобные устройства в первую очередь классифицируются на:

обычные;
дополненные усилителем MIMO.

Простые LTE-антенны обеспечивают скорость передачи данных в пределах 50 Мбит/с. Для устройств MIMO этот показатель равен 100 Мбит/с.

Также антенны этого типа классифицируются на:

направленные;
секторные;
всенаправлненные.

По конструкции такие устройства подразделяются на:

параболические;
«Яги»;
панельные.

По принимаемому сигналу антенны 4G классифицируются на широко- и узкополосные.

Что такое MIMO антенна 4G LTE и чем она отличается от обычной

Устройства этой разновидности, как уже упоминалось, обеспечивают максимальную скорость передачи данных. Однако и стоят они дороже обычных LTE-конструкций. По сути, такие модели представляют собой одновременно две антенны, размещенные в одном корпусе, но на некотором расстоянии друг от друга. Принимают сигнал последние независимо друг от друга, на модем же его передают одновременно.

Преимущества MIMO LTE-антенн в сравнении с обычными, таким образом, очевидны. Скорость интернета при их использовании может быть почти в два раза выше.

Направленные модели

Принимать сигналы устройства LTE, в зависимости от конструкции, могут от одной или сразу нескольких вышек. Направленные модели монтируются обычно на крыше дома и направляются при этом в сторону ближайшей станции. К преимуществам таких антенн относят в первую очередь то, что они практически не ловят помех. Однако установка и настройка подобных устройств — дело очень сложное. Монтируют направленные антенны LTE обычно только квалифицированные специалисты. Еще одним недостатком устройств этого типа является ненадежность передачи. Ведь если станция по каким-либо причинам вдруг перестанет работать, сигнал в доме тут же пропадет.

Секторные антенны

Модели этой разновидности могут принимать сигнал сразу от нескольких станций. При этом такие устройства автоматически настраиваются и работают на самой быстрой «волне». Если сигнал вдруг пропадет от основной вышки, антенна тут же переключится на другую. Интернет в этом случае станет похуже, но все же никуда не денется.

Недостатков у секторных антенн практически нет. Единственным их минусом является, пожалуй, высокая стоимость.

Всенаправленные модели

Принцип работы LTE антенн этой разновидности практически такой же, как и у секторных устройств. Однако такая антенна способна ловить сигнал на целых 360 градусов. Основным преимуществом устройств этого типа является то, что они обеспечивают стабильную передачу. Однако при этом собственно саму скорость интернета всенаправленные модели увеличивают не слишком сильно.

Используют антенны этого типа обычно в том случае, если на пути сигнала имеется множество препятствий. Чаще всего это многоэтажные здания в городах.

Антенны «Яги»

Такое интересное название имеют хорошо знакомые многим устройства с расположенным горизонтально рефлектором-прутом, напоминающим «лесенку». Чаще всего такие модели окрашиваются в синий цвет.

Основным преимуществам антенн «Яги» является невысокая стоимость. Сигнал они принимают хуже других разновидностей.

Панельные антенны

Устройства этого типа принимают сигнал довольно-таки неплохо. В домах выше одного этажа их допускается монтировать даже не на мачту, а просто к стене — на специальные кронштейны. Свое название эти LTE-антенны получили за характерную форму рефлектора, напоминающую панель.

Параболические модели

Антенны этого типа ловят сигнал лучше, чем «Яги» и панельные. Но и стоят они намного дороже. Снабжаются такие модели сетчатым отражателем параболической формы.

Принимаемый сигнал

Помимо всего прочего, антенны этого типа, как уже упоминалось, могут классифицироваться на узко- и широкополосные. Вышки операторов мобильной связи обычно передают сигнал сразу на нескольких частотах. Преимуществом широкополосных LTE-антенн является то, что они могут ловить любой из них. К примеру, если по каким-либо причинам исчезнет сигнал 4G, модель автоматически перейдет на 3G либо на 2G.

Узкополосная антенна при исчезновении 4G свои функции выполнять просто-напросто перестанет. Единственным преимуществом таких моделей является их невысокая стоимость.

4G и 3G

LTE-антеннами называются именно устройства, предназначенные для приема сигнала 4G. Однако при необходимости такие модели могут легко переходить и в режим работы 3G. Представляют они собой в подавляющем большинстве случаев одну из разновидностей антенн MIMO.

Модели 3G при этом — это обычно простые устройства без усилителя. Но иногда технологии MIMO используются и для таких антенн.

Разница между моделями 3G и 4G заключается прежде всего в том, что первая разновидность устройств ловит сигнал на частотах 2100 Гц или 900 Гц, а вторая — 2600 Гц, 800 Гц или 1800 Гц.

Мобильные устройства

Все внешние антенны LTE — конструкции стационарные. Устанавливаются они на мачту, стену или крышу дома. Сигнал в большинстве случаев они усиливают хорошо. Однако и стоят такие устройства, даже простые «Яги», довольно-таки дорого. В некоторых же случаях обеспечить достойную скорость интернета можно, и не затрачивая особенно больших денег.

Помимо стационарных на рынке существуют также мобильные LTE-антенны. Устройства этого типа подключаются к компьютеру, роутеру или ноутбуку и устанавливаются в доме — на подоконнике или в самой высокой в помещении точке. Использовать такие модели вместо дорогих внешних антенн целесообразно, к примеру, в пригородных поселках или на улицах деревень, частично закрытых от ближайших вышек небольшим холмом. То есть там, где сигнал от станции ловится и без антенны, но скорость интернета не слишком велика или же он несколько нестабилен.

Yota LTE-антенна

Yota — это относительно новый на российском рынке оператор. Однако зона его покрытия имеется уже в том числе и в глубинке России. Ловят модемы этого оператора сигнал в основном неплохо. Однако зона покрытия Yota до сих пор (на 2017 г) меньше, чем у старых операторов - «Билайна», «Мегафона» и МТС.

Продавцы модемов Yota, уговаривая покупателей из поселков или деревень приобрести свою продукцию, обычно успокаивают их тем, что сигнал от этого оператора хорошо ловится в тех же местах, где он стабилен и от «Мегафона». Однако это, к сожалению, не всегда соответствует действительности. Поэтому именно с модемами Yota приходится использовать LTE-антенны, в том числе и внешние, чаще всего.

Для модема Yota можно, в принципе, применить антенну и от сторонних производителей. Но можно купить и модель марки именно Yota. Тем более, что модемы от этого оператора часто идут уже в комплекте с антенной.

Вместо заключения

Разновидностей внешних антенн LTE, таким образом, на современном рынке существует несколько. При выборе наиболее подходящей модели стоит ориентироваться в первую очередь на количество вышек в окрестностях, их расположение, удаленность. Также следует принять во внимание и особенности той местности, на которой будет использоваться антенна. В любом случае перед покупкой стоит обязательно посоветоваться со специалистами. Либо же хотя бы договориться с продавцом о возврате антенны после пробы в том случае, если она вдруг окажется бесполезной.

fb.ru

Панельная 4G MIMO антенна для МТС, Билайн, Мегафон, Йота

4G Интернет (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — поколение мобильного Интернета с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. Но эта теоретическая скорость, на практике же скорость 4G Интернета доходит до 60- 70 Мбит/с, что в свою очередь тоже весьма неплохо, сравнима с проводным Интернетом. Скорости 4G Интернета хватит для просмотра веб страниц, просмотра онлайн видео и скачивания "тяжелых" файлов (фильмов, альбомов с музыкой и т.д.) с нескольких устройств одновременно (планшет, телевизор, ноутбук и т.д.), если использвать Wi-Fi роутер.

Но вот для того, что бы использовать по максимуму технологию 4G необходимо иметь высокий уровень сигнала, а получить его довольно сложно, особенно если вы живете далеко от вышки оператора или находитесь в низине. Самый результативный способ повысить уровень сигнала 4G - использовать 4G антенну. Предлагаем приобрести самые эффективные среди 4G антенн - 4G MIMO антенну.

MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая в беспроводных системах связи (Wi-Fi, Wi-MAX, 4G), позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальную скорость передачи данных и емкость сети. Главным способом достижения указанных выше преимуществ является передача данных от источника к получателю через несколько радио соединений, откуда данная технология и получила свое название.

Большинство 4G MIMO антенн совмещают в одном корпусе две антенны, что неблагоприятно сказывается на общем результате. Основное отличие 4G MIMO антенны KAA14-2600 DP от остальных состоит в том, что она имеет два независимых (в разных корпусах) антенных элементы на каждую поляризацию, это позволяет достичь максимальной скорости 4G Интернета при работе в стандарте MIMO.

4G Антенна KAA14-2600 DP состоит из двух 14 Дб антенных элементов, поляризационное разнесение которых составляет 90°. Каждый антенный элемент работает как на прием, так и на передачу сигнала. В итоге вы получаете 4G MIMO антенну способную усилить 4G сигнал вышки оператора находящегося за много километров от вас и получить максимальную скорость 4G Интернета.

Тест 4G MIMO антенны.

Сравнение 3G/ 4G антенн.

Характеристики 4G MIMO антенны:

Рабочий диапазон частот	2300-2700 МГц
Коэффициент усиления, не менее	14 dB
Разъём	F- female
Диапазон рабочих температур	от -40 до +50 С0
Габариты: длина X ширина X высота	400 X 220 X 150 мм

География продаж 3G/ 4G антенн и готовых комплектов.

net-well.ru

LTE 4G MIMO антенна 18 dBi

Антенна 4g для USB (модема) роутера операторов большой четверки" МТС, Beeline, Мегафон, Yota ". LTE антенна подключается к модему с помощью адаптера ( пигтейла) типа CRC-9, MS-156, TS-9 или бесконтактного адаптера.

Антенна для усиления 4g сигнала с широким диапазоном охвата - направленного действия, отлично подходит для LTE модемов.

Антенна 4G MIMO используется в сетях LTE 4G

Преимущество данной внешней антенны в том, что в отличии от подобных антенн, ну предположим Панельной LTE (Jota) имеет независимые антенные элементы на каждую поляризацию, это позволяет достичь максимальной скорости при работе в стандарте MIMO.

Кросс-поляризационная развязка для стандарта MIMO должна превосходить 12-14 dBi. Антенна MIMO 4G имеет кроссполяризациооную развязку превышающую 18 Дб, что позволяет использовать все возможности стандарта MIMO, даже в условиях низкого уровня сигнала.

Антенна MIMO является антенной решеткой со слабо коррелированными антенными элементами, что достигается благодаря использованию технологии поляризационного разнесения сигналов. При использовании данной антенны можно достичь как увеличения скорости передачи информации, так и повышения надежности системы беспроводной передачи данных.

Антенна 4G MIMO состоит из двух 18 дБ антенных элементов, поляризационное разнесение которых составляет 90°. Каждый антенный элемент работает как на прием, так и на передачу сигнала.

Корпус 4G антенны выполнен из высококачественного АБС (ABS)- пластика и метала, который устойчив к УФ излучение, не теряет своих свойств под продолжительным действием солнечных лучей и осадков. Основание антенны окрашено методом порошковой покраски, что обеспечивает хорошую адгезию лакокрасочного слоя, его долговечность и стойкость к механическим воздействиям.

Антенна предназначена для установки на мачту или на стену со стеновым кронштейном.

На видео представленном ниже можно убедиться в эффективности использования данной антенны в условиях низкого уровня сигнала от оператора.

Характеристики LTE антенны MIMO 18 dBi панельной 2500-2700 мГц Йота

Основные технические характеристики антенны
Рабочий диапазон частот, МГц		2500-2700

Коэффициент усиления антенны	18дБ. ± 0,6 dBi.
Поляризация	Линейная, выбирается при установке
Максимальная подводимая мощность, Вт	Не более 100
Входное сопротивление, Ом	50
В горизонтальной плоскости, градусов	±15
В вертикальной плоскости, градусов	±14
Исполнение	Всепогодное
Температура эксплуатации °С	- 45... +55
Допустимая ветровая нагрузка, м/с	25
Тип используемого разъема	N тип ( мама )
Размеры в собранном виде, мм	120 х 120 х 800

* На продукцию дается гарантия 24 месяца + 2 недели тестовый период

ВНИМАНИЕ!

То, что в корпусе изделия находятся внутри 2-е антенны по 18 дБ не говорит о том, что конечное усиление данного устройства будет 32 дБ ...!!!

Такого не бывает и физически просто не возможно! Об этом скажет любой более-менее образованный радиолюбитель. Если Вам показывают 2-е антенны закреплённые на одной мачте с усилением по 16 дБи каждая и говорят, что общее усиление равно 32 дБ , знайте что это полная ерунда :)

* Чтобы получить итоговое усиление в 32 дБ используя так называемую фазированную антенную решётку из панельных антенн ( без учёта потерь на соединение антенн) потребуется 32 антенны по 16 дб каждая.

Немного теории:

4G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение), технология позволяющая осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с. На практике показатели рознятся от 35 до 115 Мбит/с.

Показатели скорости, на прямую зависят от качества сигнала (Модем - Станция мобильного оператора). Эффективная работа достигается при расстояние до Базовой станции не превышающий 15-20 км.

Использование 4G антенны, в первую очередь усилит сигнал (стабилизирует его), и позволит более точно направить его на БС (что будет влиять на скорость приема-передачи и пинг).

MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая в беспроводных системах связи (WIFI,WI-MAX, сотовые сети связи), позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальную скорость передачи данных и емкость сети.

net3g.ru