LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання

Зміст:

  • Стандарт LTE і антени LTE
  • Як зробити хорошу антену LTE
  • Питання конструювання LTE антени Харченко

LTE річ досить нова, тому спочатку оцінимо логічно, що в стандарті могло б бути реалізовано, а потім уже перейдемо до читання літератури. Ключова відмінність технології в тому, що вдається істотно підвищити швидкість передачі інформації інтернет-з’єднання. При тестовій роботі LTE в Бішкеку — якщо нам не зраджує пам’ять — швидкість завантаження склала 20 Мбіт/с. І то тільки тому, що ліміт був встановлений, щоб не перевантажити мережу. Ви здивуєтеся, але у вихідному стані (початок 90-х років ХХ століття) LTE навіть не вважався цифровим. Він безумовно не підходив під специфікацію 3G, тому стільникові оператори його вперто не визнавали. Група компаній, якою належить честь розробки LTE, трохи допрацювала перший варіант, і тоді Yota стала намагатися покрити тепер вже новим стандартом спершу Білорусь, а коли це не вийшло, то й нашу країну. Може бути виготовлена LTE антена своїми руками? Звичайно, так!

Стандарт LTE і антени LTE

LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання

Ми не будемо лізти в нетрі LTE, – цього не потрібно. Згадаємо лише, що швидкість швидше за все підвищується за рахунок методів кодування інформації і способу модуляції. Третього не дано. Тобто поляризація майже напевно лінійна і вертикальна (як і в стільникового зв’язку). Частоти, прийняті в LTE, не завжди дотримуються на практиці. Це стосується і Росії. Тобто насамперед слід з’ясувати у провайдера хвилю (номер каналу), лише потім переходити до конструювання LTE антени. Якщо хто не знає, то сьогодні кожен із стільникових операторів в тих чи інших регіонах веде мовлення. Наприклад, в Астраханській області роздають LTE на антени два або три. Зрозуміло, що частоти у всіх різні, більш того – вони ще й змінюються по регіонах.

Ми доводимо до відома новачків: за частоти в операторів LTE, одно теле та радіо компаній завжди йде війна. Діапазон не дається просто так, за неї потрібно платити. Ось чому державі вигідно велика кількість операторів LTE – кожен з них платить плату. Це не ново, за рації великі підприємства також вносять в казну чималі суми. За що саме платять LTE, сказати складно, ми вважаємо, що справа йде так: (Див. також: Антена Харченко своїми руками)

  • Радіохвилі шкідливі для людини. Це безумовний і доведений факт. Вони не тільки знижують імунітет, але і викликають погане самопочуття, піднімають температуру тіла. Людина може відчувати себе зовсім хворим, а вся справа в тому, що він піддався впливу випромінювання радіохвиль.
  • Отже, якась організація повинна взяти на себе контроль, щоб громадян не опромінювали. В іншому випадку населення почне боліти, нічого хорошого від цього не трапиться. Таким комітетом і є ГРКЧ, читайте на здоров’я про нього в мережі. Саме ця організація займається розподілом частот.

Тому ми вважаємо, що внески, які виплачуються провайдерами LTE і іншими користувачами радіоканалів, великий прибутку не приносять (нехай пробачать нас професіонали, якщо ми помиляємося). Просто ці гроші окупають праця багатьох людей, яким треба платити зарплату, лікарняні, відпускні… Держава само по собі великий прибутку від LTE не отримує. Ми це говоримо до того, що не потрібно дивуватися, якщо не вдасться зловити всіх операторів на одну антену LTE. Діапазон загалом-то чималий.

Однак сьогодні ми покажемо, як зробити LTE антену, яка могла б ловити всіх. Для цього доведеться, звичайно, трохи попотіти. Крім того, ми настійно рекомендуємо почитати літературу, а саме книгу Харченко К. П. Від 1969 року випуску про УКХ антени. Бути може, назва там трохи інше, але ми віримо, що настирливі читачі зможуть завантажити і прочитати цю працю (викладені і pdf та djvu версії).

Таким, чином особливості LTE антен обмежуються лише розмірами. Причому для GSM вони теж згодяться. А от WiFi лежить трохи вище. Ще антена LTE буде чіпляти верхні канали телебачення, якщо її розгорнути так, щоб вісімка була сторч (тобто повернути на 90 градусів).

Як зробити хорошу антену LTE

Саморобна LTE антена може бути звичайним стрижнем. Однак ми пропонуємо, зробити щось більш варте уваги. Знаєте, деякі ставляться до биквадрату трохи зверхньо. І абсолютно марно. У своїй книзі Харченко пише, що при вмілому конструюванні його виріб здатний приймати хвилі з перекриттям діапазону від 2 до 2,5 разів. Давайте тепер подивимося, що у нас з LTE на території Росії. Мовлять багато… віщають на різних частотах, заглянемо в Вікіпедію, щоб не проводити серйозного дослідження, і спробуємо визначити дані для створення технічного завдання.

LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання

У своє виправдання ми скажемо, що кожен стільниковий оператор зовсім не прагне допомагати конкурентам. Ось, наприклад, LTE антена КР– 14 – 2050 – JG, чий коефіцієнт підсилення становить 14 дБ в діапазоні від 1900 до 2200 МГц. При цьому КСВ не піднімається вище 2. Ну, і? А тепер загляньте в працю Харченко і порівняйте його біквадратічнимі з магазинної антеною. Все ще думаєте, що нічого не потрібно збирати своїми руками? Так, будуть проблеми з підключенням, як правило, обладнання не має виходів під зовнішні антени. Доведеться курочіть модеми, а це окрема розмова, або вишукувати інші методики сполучення обладнання. І що ще антени Харченко добре, так це те, що узгодження проводиться відносно просто. А тепер приступимо до розгляду конструкції.

Ми вже, мабуть, вдесяте на нашому сайті звертаємося до антени Харченко, але досі — за нашими власними оцінками — не зуміли привести ділового опису, яке можна було б одночасно назвати простим. Спробуємо ще раз…

  • Уявіть собі шахову дошку. Вона вся поцяткована полями білого та чорного кольорів. Причому сусідніми завжди є протилежні кольори. Так для чорної клітини по діагоналі може знайтися сусідня чорна. LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання
  • Тепер візьмемо зовсім маленьке поле 2 х 2 клітини. Два поля білих, а два чорні. Приберемо чорні поля. Залишилося два квадрата, дотичних однією вершиною один з одним. Прокладемо по периметру цієї фігури дріт.
  • У центральній частині, де квадрати стикаються, дріт не повинна перетинати саму себе. У цьому місці дві сторони фігури зближуються, але не торкаються один одного. Дріт в місці початку спаюється разом зі своїм кінцем.
  • Всі! Нами отримано биквадратная антена. Живильний кабель підходить в центральній частині, де дві сторони фігури максимально зближуються. Саме відстань не критично, зазвичай його беруть рівним близько 1 – 2 мм. І ніякого електричного контакту.
  • Якщо потрібно додати екран, але він ставиться паралельно самому биквадрату на відстані 0,175 максимальної довжини хвилі діапазону (мінімальна частота). Цим збільшується посилення, зменшується рівень перешкод.
  • Тепер давайте обговоримо, що вийшло. Перш за все, справжня антена Харченко складається з трьох контурів. Ми наводимо малюнок з оригінального видання 1969 року, сподіваємося, що автор не буде проти такого кричущого порушення copyright. Як бачите, там же вказані розміри відносно довжини хвилі (мінімальна частота). (Див. також: GSM-Антена своїми руками)

    LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання

    Якщо вірити авторові, то коефіцієнт перекриття діапазону складе близько 2 (до 2,5).Ніде в цій області КСВ не буде більше 2. Зверніть увагу, що вісімка стоїть вертикально. Тобто в даному випадку поляризація буде горизонтальною. Це тому, що Харченко пропонував використовувати свою конструкцію у телебаченні, а ми хочемо пристосувати її для зв’язку. Свій біквадратічнимі кладіть набік.

    Як саме з’єднувати контури, точно сказати складно, а автор не показує… З малюнка випливає, що верхній найбільший квадрат переходить у нижній найменший, і навпаки. Середній замикається сам на себе. На контактних майданчиках всі три контури збираються на шину, яка живиться кабелем. Так випливає з малюнка, а по тексту жодних пояснень. Разом з читачами звертаємося до пошуковику, бо не любимо невирішених питань… Ось що вдалося з’ясувати.

    Питання конструювання LTE антени Харченко

    По теорії, яку в книзі не так-то просто знайти, діаметр дроту рамки повинен становити 0,016 – 0,02 максимальної довжини хвилі. Для частот телебачення часів СРСР це становило б:

  • На 1 – 5 (49 – 100 МГц) каналі 120 – 100 мм.
  • На 6 – 12 (174 – 230 МГц) каналі 34 – 27 мм.
  • LTE антена своїми руками: стандарти та умови конструювання

    Зрозуміло, що провід такого діаметру знайти складно, тому було запропоновано замінити цілий провідник плоским. При цьому значно збільшилася парусність антени, що не можна назвати позитивним фактором, крім того, процес виготовлення ускладнився, вага збільшився, а матеріали стало складно дістати. Ось для цього і застосовуються три контуру. Хороша новина в тому, що ми будемо працювати з частотами від 750 МГц і вище, а дріт діаметром близько 6 мм зможе дістати майже кожен. Друга хороша новина в тому, що ми знайшли, як саме ведеться монтаж. Хто не полінувався перезняти з книги малюнки і привів опис процес на сайті http://chegdomyn.narod.ru/meny/radio/ant-xarchenko.html. Це безкоштовний домен, тому 99%, що інформація раздобыта якимось ентузіастом.

    Ми не стали перезнімати малюнки, просто скажемо, що з боків монтажної плати укладаються дві півкруглі пластини, на які паяется дріт. Крім того по кутах (всього 6 штук виходить) рамки перемыкаются металевими смугами. До речі, щодо траєкторій ми виявилися праві. Робіть по малюнку і не помилитеся. Ізолювати в місцях перетину проводу не прийнято, а антенний канатик зовсім цього не потребує.

    Ось нами і зроблена антена для LTE своїми руками. Як її узгодити, ми писали в спеціальному огляді, який так і називається Антена Харченко своїми руками.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Корисні поради та відповіді на питання