Самодельная антенна на диапазон 1,8 – 2,4 ГГц.

  Если вы уже знаете, каким образом с помощью шоколадки можно улучшить работу модема, покиньте эту страницу!
 Эту антенну я сделал, продолжая тему самодельного пассивного ретранслятора для мобильного телефона и интернета. Напомню, что в предыдущей части речь шла о самодельных антеннах на 900 МГц, которые легко можно сделать в полевых условиях, обеспечив, таким образом, уверенную мобильную связь. Статья была бы не полной, если я обошёл бы стороною частоты: 1,8 ГГц – городская мобильная связь, 2,1 ГГц – 3G интернет, 2,4 ГГц -  Wi-Fi модемы.  Ради отписки пришлось схитрить и сделать универсальную антенну на более широкий диапазон. С другой стороны самоделка не только обладает универсальностью, объединяя несколько частот, но и имеет хорошую повторяемость, а, следовательно, возможность самостоятельного изготовления без процесса настройки.

 Дело в том, что конструкции моих самодельных проволочных антенн на указанные в оглавлении частоты требовали тщательного соблюдения геометрических размеров и сильно зависели от материала. Из-за острого резонанса трудно было добиться согласования на нужной частоте, а поэтому вслепую, без настройки  обойтись было нельзя.

 «На этих диапазонах только пластинки будут работать, всё остальное – сплошная бутафория, чтобы собирать деньги», - говорили мне профессионалы, когда я консультировался с ними. Ну что? Пластинки, так пластинки – так я опять вернулся к антенне «Харченко». Я начал делать антенну на 2,1 ГГц, а чтобы точно попасть в диапазон, увеличил ширину рамок при прежнем  диаметре проволочных колец, и, таким образом, получилась достаточно широкополосная антенна, гибрид между щелевой антенной и двойным квадратом.

              Как работает пассивный ретранслятор и что это такое.

 Такое устройство обычно используется в местах, труднодоступных для прохождения радиоволн, связанных с рельефом местности или экранировкой помещения. Эти более высокие частоты распространяются подобно свету и поглощаются листвой деревьев, окнами из стеклопакетов, железобетонными стенами.

 Две одинаковые направленные антенны соединены между собой коаксиальным кабелем – вот и всё устройство пассивного ретранслятора.

Фото 3.

Фото 2.

 Одна антенна выносится из помещения наружу и направляется на базовую станцию (фото 2). На другую антенну (фото 3), находящуюся в помещении, помещают сотовый телефон, смартфон или модем, осуществляя емкостную связь с перечисленными устройствами. За счёт направленных свойств выносной антенны (её усиления) и её более выгодного расположения вне экранированного пространства, совпадения  поляризации с поляризацией антенны базовой станции, - увеличивается усиление в тракте приёма-передачи, а за счёт этого увеличивается скорость и связь становится устойчивой.

                                       Конструкция антенны.

Фото 4. Основные размеры антенны.

 Для изготовления антенны был использован односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 0,5 мм. Острые края ромбов обрезал, на параметры они не влияют. В качестве рефлектора я использовал алюминиевую фольгу, наклеив её на дно упаковочной коробки с крышкой из органического стекла, на которой точечно зафиксировал клеем «Момент» вибратор. Размер рефлектора 160 Х 80 мм, кстати, он напоминает шоколадку. Это благодаря рефлектору, антенна имеет одностороннюю диаграмму направленности и за счёт этого обладает усилением.

Фото 5. Рефлектор и вибратор.

 Расстояние между рефлектором и вибратором составляет 3,6 см было выбрано исходя из наилучшего КСВ, что обеспечивает хорошее согласование с кабелем. Для быстрого и удобного крепежа стойки сделал из пробок. Вибратор не имеет электрического контакта с рефлектором. Используется 50-омный коаксиальный кабель с минимальным затуханием.

 А если дочитали до этого места, то теперь должны догадаться, что фольга, используемая в шоколадке (фото 1), представляет собой отражатель, то есть рефлектор. Нередко в качестве отражателя используют сковородку, металлическую миску, дуршлаг, рефлектор нагревательного прибора, защитную сетку вентилятора и многое другое. Лучшие результаты получаются со сферическими отражателями за счёт сходимости отражённого поля в одной точке, например с рефлектором от спутниковой тарелки.

                                                 Параметры антенны.

Фото 6.

Диапазон 1,8 – 2,25 ГГц, КСВ менее 1,5

Диапазон 1,7 – 2.6 ГГц, КСВ менее 2

Коэффициент усиления 6 дБ.

Волновое сопротивление 50 Ом.

                                   Тестирование ретранслятора.

Этот процесс я доверил независимому эксперту. Вот его отзыв о работе ретранслятора.

В ходе тестирования при помощи сервиса http://pr-cy.ru/speed_test_internet/ выполнялись измерения параметров скорости Интернет-соединения:

Фото 7.

• входящая скорость (скорость скачивания) в Мбит/c (больше-лучше);
• исходящая скорость (скорость закачки) в Мбит/c (больше-лучше);
• Ping (время отклика интернет-сервера) в мс (меньше-лучше). 
• В тесте № 3 антенна ретранслятора была дополнительно направлена на базовую станцию
• Вывод: использование ретранслятора в целом улучшает параметры Интернет-соединения, особенно исходящую скорость и пинг. Наилучший результат достигается при направлении антенны ретранслятора непосредственно на базовую станцию оператора.

P. S.

Я знаю, что это ещё не конец, а только начало. Усиление антенны и скорость можно повысить путём многоэтажного включения антенн, например, сделать выносную антенну комбинацией из 4-х. Этот метод добавит прирост усиления на 6 дБ. Поспешая медленно, начну складывать два этажа, что даст прирост в 3 дБ, а дальше видно будет.

 Я попробовал сделать аппликацию двух антенн из самоклеящейся медной ленты и, несмотря на небрежность в изготовлении, получил чёткий повтор зависимости КСВ от частоты.

Фото 8.

Фото 9.

Фото 10.

 Продолжение темы "Самодельные антенные решётки диапазона 1,8 - 2,1 ГГц и  2,0 - 2,7 ГГц."