3g modem с внешней антенной. Подключить к usb-модему внешнюю антенну

В любом USB модеме, работающем в стандарте 3G, расположена компактная антенна усилением около 1 дБ. Именно по этой причине скорость 3G Интернета зачастую очень маленькая, и уровень сигнала низкий. Почему это происходит, можно прочитать в статье Что такое усиление антенны простыми словами .
Первым делом необходимо решить, поможет ли вам внешняя усилить 3G сигнал. Критерием для этого служит наличие даже слабого сигнала и способность модема установить соединение. Пусть даже если для этого требуется вытащить модем на крышу.

Как можно усилить сигнал 3G модема?

Если сигнал слабый , то есть ниже -95 дБм (обратите внимание, что шкала отрицательная, соответственно сигнал -95 дБм – это хуже, нежели сигнал -60 дБм), и модем вовсе не подключается к Интернету, то в данном случае может быть две причины:

1. Ближайшая базовая станция от вас настолько далеко находится, что соединение не может быть установлено в принципе даже усилив прием 3G сигнала. Это может быть связанно с ограничением максимального расстояния, накладываемым оператором связи на сами соты. Это расстояние может колебаться от 9 до 18 километров у разных операторов. В этом случае единственным решением проблемы будет обратиться к оператору и попросить его изменить параметры работы базовой станции. Как правило, при наличии терпения это удается сделать.

2. Сигнал слаб настолько, что соединение то присутствует, то теряется. В этом случае единственным решением для усиления сигнала является использование 3G облучателя KIP9-2050 совместно с параболическим рефлектором. Если же присутствует хоть какой-то сигнал, то в большинстве случаев достаточно использовать . Но в обоих случаях встаёт вопрос подключения модема к антенне.

И 3G облучатель, и направленная 3G антенна имеют разъёмы N-типа (мама) или F-типа (мама) . Соответственно, высокочастотный кабель мы должны с одной стороны обжать разъёмом N-типа (папа) или F-типа (папа). Эти разъёмы легко найти в продаже, и их довольно-таки просто монтировать на кабель (понадобится паяльник и иногда специальный обжимник, вместо которого всегда можно использовать мощные плоскогубцы).

С разъёмом на стороне модема всё сложнее.

Во-первых , у разных модемов могут быть разные разъёмы, и точно определить тип и название разъёма без грамотного совета специалиста довольно затруднительно.

Во-вторых , даже если вы уверены в типе разъёма у своего 3G модема, то не факт, что вы сможете купить его быстро и за разумную цену.

В-третьих , качественный кабель жёсткий, и имеет в диаметре от 7 до 10 мм, что не позволит ввести его в модем. Кроме того, этот жесткий кабель может выломать разъём из платы модема, поэтому в любом случае придётся использовать короткий переходник из мягкого провода – пигтейл .

Итак, предлагаемое нами решение выглядит так. Непосредственно на печатную плату 3G модема припаивается один конец тонкого короткого (15 см) высокочастотного 50 Омного кабеля, например, RG174. К его второму концу припаивается очень распространённый разъём приборного F-типа (мама). От модема к антенне прокладывается толстый высокочастотный кабель длиной от 1 до 15 м, например, недорогой RG-8X или его более качественный аналог Radiolab 5D-FB. На один его конец накручивается разъём F-типа (папа), который соединяется с F-разъёмом на кабеле RG174, а на другой конец кабеля RG-8X припаивается разъём N-типа (папа), который подсоединяется к антенне

Тонкий кабель, типа RG174, длиной больше 20 см использовать нельзя, так как в нём высоки потери на прохождение сигнала. Наоборот, в толстом высокочастотном кабеле, как в RG-8X, потери низкие. Диаметр этого кабеля около 7 мм, поэтому F-разъём (папа) накрутится на него без проблем.
Если вы не хотите паять или хотите, но боитесь испортить модем, то вы найдёте модемы с уже разлоченные и подготовленные модемы. Если же у вас есть паяльник, припой и канифоль, и вы ничего не боитесь, то читайте дальше.

Все манипуляции с модемом будут проиллюстрированы на примере 3G модемов ZTE MF180 и HUAWEI E150 от Билайн. Любые другие модемы перепаиваются аналогичным образом. Кроме того, если вам захотелось перепаять именно эти модемы, но у вас SIM-карта другого оператора, то в Сети много информации о том, как заставить 3G модемы работать с такими SIM-картами.

Сначала подготовим пигтейлы и заделаем высокочастотный кабель разъёмами.
Отрезаем два куска провода RG174 длиной по 15 см.

У разъёмов F-типа (мама) лудим центральный проводник.

И откусываем его так, чтобы осталось примерно 5 мм. Зачищаем наждачкой или напильником бок разъёма и лудим его так, как показано на фотографии.

Зачищаем и лудим концы кабеля, должно остаться примерно 5 мм центральной жилы и 20 мм оплётки.

Припаиваем кабель к разъёму.

Заливаем место пайки термоклеем или герметиком, чтобы не произошло замыкания центральной жилы на оплётку.

Пластмассовый колпачок также заливаем термоклеем и сажаем его на разъём.

Получилось два пигтейла.

Теперь заделаем высокочастотный кабель разъёмами, в нашем случае это кабель RG-8X, его внешний диаметр равен 7 мм.

Отрезаем провод нужной длины, зачищаем один его конец так, как показано на фото.

F-разъём (папа) просто накручивается на кабель.

Иногда кабель бывает немного толще, чем необходимо для беспроблемного накручивания разъёма. В этом случае оплётку надо обернуть вокруг внутренней изоляции по часовой стрелке, как это показано на фотографии ниже.

Тогда разъём при накручивании пойдёт по оплётке, которая плавно переходит в изоляцию. Так что разъём теперь не упрётся в торец внешней изоляции и легко накрутится на кабель.

Внимательно следим за тем, чтобы волоски оплётки на замкнули на центральную жилу.

Второй конец кабеля заделывается N-разъёмом (папа). Для этого надеваем на него гайку и прокладки, идущие в комплекте с разъёмом, зачищаем изоляцию и припаиваем штекер к центральному проводнику.

Затем вкручиваем гайку в корпус разъёма. Всё, кабель тоже готов.

Настала очередь разобрать модемы.

У этих модемов есть разъёмы для подключения внешней антенны. Внутренняя антенна у ZTE MF180 выполнена на съёмной пластиковой основе; у HUAWEI E150 внутренняя антенна является частью печатной платы. Съёмную антенну просто сдёргиваем с платы, а у модема Е150 аккуратно перерезаем дорожки, чтобы на внутреннюю антенну не подавался сигнал. Сначала работаем с модемом Е150.

Дорожки следует перерезать очень осторожно, так как плата может оказаться многослойной и можно случайно повредить внутренние проводники. Очищаем от лака получившуюся площадку, на неё потом припаяем центральную жилу провода. Рядом с ней очищаем площадку для припайки оплётки.

Залуживаем обе площадки.

В корпусах модемов сверлим отверстия и вводим через них свободные концы пигтейлов.

Зачищаем концы пигтейлов и лудим провода. К модему HUAWEI E150 припаиваем центральную жилу и оплётку на площадки, как это показано на фотографии.

Теперь перепаяем модем ZTE MF180. Сдёргиваем антенну с платы.

На обратной стороне модема ZTE MF180 есть клемма для передачи сигнала на съёмную антенну.

Спаиваем эту клемму.

На получившуюся площадку паяем центральную жилу кабеля.

Оплётку припаиваем к корпусу разъёма на обратной стороне модема, при этом стараясь не перегреть разъем. Делаем это очень внимательно, так как можно по неосторожности замкнуть накоротко проводники в разъёме.

Закрываем корпуса модемов. Готово!

Осталось только присоединить антенну к кабелю, кабель к пигтейлу, а модем подключить к компьютеру.

ВНИМАНИЕ! После перепайки не включайте модем в компьютер без подключенной внешней антенны! Модем может сгореть! Если всё же по каким-то причинам вам необходимо включить модем без , то воткните глубоко в F-разъем неизолированный кусочек провода длиной 4 см, он послужит временной антенной.

Мобильный интернет через usb-модем — очень часто у многих пользователей это является единственным решением для доступа в интернет. И нередко бывает так, что скорость доступа через модем оставляет желать лучшего, так как пользователь находится в зоне слабого или неуверенного приема сигнала. Повысить уровень сигнала могла бы помочь внешняя антенна . Но как подключить внешнюю антенну к обычному модему? Легко!… Для этого надо приобрести (или сделать своими руками) антенну нужного диапазона с коаксиновым кабелем. Также потребуются небольшой кусок нетолстого кабеля, разъем для соединения с разъемом антенны, паяльник и уверенность в своих силах. На примере модема ALCATEL One Touch X090 я расскажу и покажу, как сделать подключение внешней антенны к обычному usb-модему .

Разбираем модем. Для этого достаточно выкрутить два винтика и осторожно разъединить корпус. Снимаем внутреннюю антенну.

Здесь нас интересуют два объекта — это площадка для подключения внутренней антенны и специальный технологический разъем к которому будет припаиваться экран-оплетка кабеля.

Кабель берется не жесткий и не толстый длиной 15-20 см, на одном конце которого должен находится штуцер для соединения со штуцером внешней антенны. Очень аккуратно, не допуская перегрева припаиваем центральный провод к площадке-контакту внутренней антенны, а оплетку кабеля к корпусу технологического разъема. Самое главное — работать очень аккуратно. Паяльник применять небольшой мощности и легкоплавкий припой.

В корпусе модема делаем отверстие под кабель. Подматываем на кабель в месте соединения с корпусом чуть-чуть изоленты и собираем модем в обратном порядке. Вставлять модем в порт USB обязательно с подключенной внешней антенной во избежание выхода модема из строя. Запускаем программу управления модемом и видим, что количество антенн увеличилось и скорость, соответственно, тоже.

Ввод в сообщение текстовых символов смайлов (типа - :-) и:-P) автоматически преобразовываются в картинки (перед вставкой должен быть пробел - можно скопировать и вставить)...
ПРИМЕРЫ:
:-) улыбающийся :-D громко смеющийся :-))) смеющийся :-( Озадаченность или недовольство
:-|| Сердитый, разгневанный ;-) подмигивающий :-P показывающий язык :clap: браво, хлопать в ладоши
:arrow: Биться головой в стенку...
В комментариях вы можете использовать эти HTML Теги и атрибуты к вашему комментарию:

Во всех 3G модемах есть внутренние антенны. В некоторых моделях их даже по две-три. Об этих антеннах никто и не задумывается, пока модем без проблем прокачивает через себя пяток-другой Мбит в секунду. Но если скорость составляет считанные килобиты и если компьютер с модемом уже побывал во всех углах комнаты в поисках хоть какого-то сигнала, но так его и не нашёл, то первое, что может помочь – это внешняя антенна.

У некоторых модемов есть специальный разъём для подключения внешней антенны. Минусы такого способа:
- необходимо найти кабель-переходник с подходящим конкретно для этого модема ответным разъёмом;
- на разъёме будут лишние потери сигнала;
- разъём очень хрупкий, и пара неаккуратных подключений может сломать его.
Из достоинств такого разъёма – только его наличие.
Многие модели модемов такого разъёма не имеют. Как раз к такому модему мы и будем подключать внешнюю антенну. Для этого из инструментов потребуются: отвёртка, паяльник, острый нож. А также умение паять или лишние деньги на новый модем.
Итак, наш пациент – 3G модем Huawei E171от МТС:
[ lightbox ]

Аккуратно вскрываем корпус и вынимаем из него модем. Вот его обратная сторона, (но она нам неинтересна).



На лицевой стороне расположены: модуль для карты памяти, контакты для SIM-карты, радиомодуль под крышечкой, разъём, внутренняя антенна и USB-выход.



Интересно, что этот разъём недоступен без разборки корпуса, то есть почти все обладатели этого модема об этом разъёме даже не подозревают. Пусть он остаётся на месте, он нам не нужен и нисколько не мешает. А мешает нам внутренняя антенна:



Антенна вытравлена прямо на плате, и нам необходимо её отключить. Для этого сначала выкусываем SMD-конденсатор, предназначенный для резонансной согласовки антенны. Потом небольшой фрезой, зажатой в дрель, делаем пропил по антенне, оставляя только небольшую площадку для припайки кабеля. Разрез делаем неглубоко, так как печатная плата многослойная. Прозваниваем тестером, успешно ли прошла «ампутация» и нет ли КЗ между площадкой под припайку кабеля и отрезанной антенной. Кстати, иногда эта площадка может иметь КЗ на землю – таковы особенности архитектуры некоторых модемов. Если бы мы не отрезали внутреннюю антенну, то после подключения внешней антенны сигнал бы делился между ними, возникло бы рассогласование и ничего бы не получилось.



Интересно, есть ли ещё шанс вернуть этот модем по гарантии?
Следует отметить, что в некоторых модемах внутренняя антенна сделана в виде колпачка с излучающими элементами. Этот колпачок легко сдёргивается с платы, так что ничего перерезать не придётся.
После «ампутации» берём кусочек коаксиального кабеля RG174, сопротивлением 50 Ом, длиной 15 см (длиннее не надо, т.к. на таком кабеле большие потери сигнала), F-разъём и разъём типа «тюльпан». Найти всё это можно в магазине радиодеталей.



С «тюльпана» скручиваем колпачок, остальное выбрасываем. Зачищаем кабель.



Припаиваем жилу к центральному выводу F-разъёма, оплётку – на его землю, надеваем колпачок на разъём.



Тщательно отмеряем и высверливаем отверстие в одной из половинок корпуса. Продеваем кабель сквозь это отверстие.



Припаиваем кабель к модему. Паяем быстро, точно и аккуратно, не перегреваем плату. Центральную жилу припаиваем на площадку, оставшуюся от внутренней антенны; оплётку припаиваем к любому месту, являющемуся землёй и расположенному как можно ближе к площадке с припаянной центральной жилой.









Собираем модем. Теперь из модема торчит кабель и мешает крышке закрыться до конца. Поэтому аккуратно фрезеруем её.






Делаем кабельную сборку длиной до 15 метров и подключаем к модему внешнюю 3G антенну на частоты 1900-2200 МГц усилением 14 дБ.



Пришла очередь проверить эту конструкцию в действии. Для теста были перепаяны модемы Huawei E171 от МТС и ZTE MF190 от Билайна. Было приобретено ещё два точно таких же модема – в качестве эталонов, чтобы было с чем сравнивать.






Целью теста была оценка прироста скорости 3G интернета у перепаянного модема с внешней антенной по сравнению с эталонным модемом со стандартной внутренней антенной. Мы ни в коем случае не выясняли, какой из операторов «лучше», или какая модель модема «правильнее». Мы сравнивали только модем с внешней антенной и модем со стандартной антенной.
Замеры проводились в обычной квартире, в спальном районе. Мы мерили скорость спидтестом, каждое измерение делали по 10 раз и потом находили среднее значение.
Вот результаты:

ZTE MF190 со штатной антенной (Билайн, режим 3G)

• Ping 218 мс
• Downlink 0,46 Мбит/с
• Uplink 0,16 Мбит/с

Перепаянный ZTE MF190 с внешней антенной (Билайн, режим 3G)

• Ping 99 мс
• Downlink 1,16 Мбит/с
• Uplink 0,66 Мбит/с

Huawei E171 со штатной антенной (МТС, режим EDGE)

• Ping не было
• Downlink 0 Мбит/с
• Uplink 0 Мбит/с

Перепаянный Huawei E171 с внешней антенной (МТС, режим 3G)

• Ping 310 мс
• Downlink 0,47 Мбит/с
• Uplink 0,03 Мбит/с

3G от Билайна ловился на оба модема ZTE, но у модема с внешней антенной ping лучше на 119 мс, скорость приёма выше в 2,5 раза, а скорость передачи – в 4 раза.
На модем Huawei от МТС со штатной внутренней антенной 3G не ловился вовсе, EDGE поймался всего пару раз, ни о каком спидтесте или загрузке какого-либо сайта речи даже не шло. Но так даже интересней – поймать сигнал, казалось бы, в совсем безнадёжном случае! И с внешней антенной это удалось: ping был равен 310 мс, скорость приёма 0,47 Мбит/с, скорость передачи 0,03 Мбит/с. Причём во время тестов мы ставили антенну на подоконник и направляли её как попало, просто в сторону улицы. Думается, что при установке антенны за окном или на крыше, и при грамотном её наведении на базовую станцию, полученные результаты намного улучшились бы.
В итоге, перепаянный модем в комплекте с внешней антенной дают выигрыш в скорости как минимум в два раза, и они могут вытянуть сигнал там, где его никогда и не было. Это является настоящей находкой для тех, до кого ещё не провели ни оптику, ни даже медь.