Mieszkamy na skraju małej wioski. W obliczu potrzeby Internetu w domu zaczęli badać, co oferuje nowoczesna infrastruktura w tym sensie.
Okazało się, że najtańszym i najłatwiejszym sposobem połączenia z siecią WWW jest modem GSM, niedrogie opcje, które często nazywane są gwizdkiem USB. Taki modem jest niedrogi, szeroko rozpowszechniony i działa dobrze, ale tylko w strefie niezawodnego odbioru sygnału, stacji bazowej sieci komórkowej. W mieście - bądź miły, ale poza nim zależy to od tego, jak rozwinięta jest sieć komórkowa. Często modem wymaga dobrej anteny zewnętrznej podniesionej do pewnej wysokości. Modele urządzeń ze złączami do podłączenia anteny zewnętrznej są uważane za rodzaj profesjonalnego urządzenia komunikacyjnego i kosztują dziesięć razy więcej.
Do pracy potrzebujesz minimalnego zestawu narzędzi do instalacji radiowej i ślusarza, trochę cierpliwości. Do pracy z małymi przedmiotami bardzo przydatny jest specjalny daszek z lupami lub lampa. Zadbaj o dobre oświetlenie.
Jednak w prostym „gwizdku USB” wewnątrz obudowy znajduje się złącze technologiczne anteny i można z niego korzystać. Niektóre modemy mają dostęp do złącza antenowego, niektóre nie, w tym drugim przypadku będziesz musiał odpowiednio zmodyfikować plastikową obudowę, gwarancja urządzenia zostanie unieważniona. Złącze antenowe modemu budżetowego jest bardzo cienkie i jest instalowane bezpośrednio na płytce drukowanej poprzez montaż powierzchniowy. Oznacza to, że dotyczy tylko racji żywnościowych.
Należy do niego podłączyć tylko wystarczająco cienki (elastyczny) kabel koncentryczny, w przeciwnym razie istnieje duże prawdopodobieństwo, że złącze zostanie zerwane grubym i twardym kablem. Cienkie kable mają wysokie straty RF i nie powinny być stosowane do całego podajnika. Zasadniczo istnieją adaptery - złącze modemu - cienki kabel 15 ... 20 cm - większe złącze do podłączenia dolnego kabla z anteną zewnętrzną. Taki adapter pozwala nam rozwiązać problem mechanicznego obciążenia słabego złącza, ale okazuje się, że jesteśmy przywiązani do określonego złącza na wyjściu adaptera, co jest nieuzasadnione w przypadku domowej anteny, ponadto takie adaptery są niezwykle rzadkie w sprzedaży. Warto pamiętać, że każde dodatkowe złącze, nawet każde lutowanie na kablu, wprowadza tłumienie RF.
Moja opcja połączenia - raczej elastyczny kabel telewizyjny został odebrany w sklepie - bez ekranu z folii, rdzeń centralny jest miedziany (dobrze lutowany) i wielordzeniowy (elastyczny). Połączenie wyglądało tak.
Kawałek miedziany drut cynowany (noga opornika) jest przylutowany do rdzenia centralnego. Jego grubość jest taka, że ściśle przylega do gniazda. Miejsce cięcia jest izolowane rurką cieplną.
Szpilka jest całkowicie włożona do złącza, a skręcony i ocynowany oplot kablowy jest przylutowany do „masy” gniazda anteny.
Miejsce lutowania jest izolowane, a co najważniejsze, cienki punkt na kablu jest wzmocniony kilkoma warstwami rurki termicznej. Teraz pozostaje jeszcze wypróbować i, jeśli to konieczne, złożyć plastikową skrzynkę, aby zamknęła się prawidłowo, zgodnie z naszą wersją. Będziesz musiał obchodzić się z tym ostrożnie.
Wszystko, modem jest podłączony.
Przechodzimy do obliczeń i produkcji anteny.
Typ anteny, wybrany jako „log-periodic”, akceptowanym zagranicznym skrótem jest antena LPA. Jego cechami są wysokie wzmocnienie i bardzo wąski (ostry) wzór promieniowania. Ponadto przy dość dokładnej produkcji antena nie będzie wymagać strojenia, czego nie można zrobić bez specjalistycznych przyrządów pomiarowych RF.
Możesz obliczyć naszą antenę w jednej z usług sieciowych, znajdując ją według słów kluczowych lub w specjalnym programie, na przykład Logo_Periodic_Calculate, możesz ją znaleźć.
Przygotowujemy niezbędne materiały i narzędzia. W pierwszym etapie musimy wyciąć dwa paski z jednostronnej folii z włókna szklanego o szerokości 10 mm, grubości 1,5-2 mm i długości - zgodnie z obliczeniami. Będziemy również potrzebować skrawków „gołego” drutu miedzianego o średnicy 1,5–2,5 mm, które można usunąć, powiedzmy, z kabla do wewnętrznego okablowania. No i odpowiednio lutownica, kalafonia, linijka i szczypce.
Tniemy elementy o tym samym rozmiarze, 5-10 mm większe niż najdłuższy wibrator, nawiązując do wykonanych obliczeń. Lokalizacja elementów anteny zaznaczamy na zaimprowizowanym „wysięgniku”. Następnie delikatnie przylutuj je, nie przegrzewając podłoża, i dopasuj szczypce do wymaganych rozmiarów. Należy pamiętać, że mamy do czynienia z HF z jego efektem skórnym (propagacja prądu w cienkiej warstwie powierzchniowej), w tym sensie „zimne racje żywnościowe” i mocno zarysowane powierzchnie nie powinny być dozwolone. Dobrym tonem jest zastosowanie specjalnego topnika z gliceryną w celu uzyskania lustrzanej powierzchni racji.
Teraz potrzebujesz gotowych „wysięgników”, aby sztywno się przymocować w obliczonej odległości i zamknąć tylne części zworką. Kabel koncentryczny jest podłączony do przednich końców - z jednej strony jest rdzeń środkowy, z drugiej warkocz ekranujący.
Moja konstrukcja anteny jest na rurze polipropylenowej. Odpowiedni kawałek rury wycięto na piły tarczowej, aby uzyskać płaskie obszary dogodne do zamocowania połówek wysięgnika. Zapinano je za pomocą taśmy klejącej. Z tyłu anteny znajduje się miejsce na modem - początkowo postanowiono maksymalnie skrócić kabel antenowy, ustawić modem w pobliżu anteny i wykonać redukcję już w trybie „cyfrowym”. Rura z tworzywa sztucznego jest potrzebna nieco dłużej, aby uzyskać wygodny „uchwyt” dielektryczny.
Widoczny jest inny widok anteny, siedzenia połówek wysięgnika, połączenie kablowe. Polecam zapoznać się z prawdopodobnie bardziej udanym projektem anteny.
Gotową antenę do sprawdzania operacyjności wyjęto na zewnątrz i zamocowano na końcu długich schodów drutem.
Z powodu niedogodności związanych z orientacją musiałem wykonać zespół obrotowy. Trochę ślusarstwa, przycinanie stali nierdzewnej, prace spawalnicze.
Zespół obrotowy okazał się nieco nieporęczny, ale w przeciwieństwie do podobnego zestawu anteny satelitarnej możliwe jest znacznie dokładniejsze ustawienie anteny.
Jednostka obrotowa jest przyspawana do płyty montażowej pod kątem nieco większym niż 90 stopni (aby woda przepływała). Podczas pracy zabrakło elektrod nierdzewnych, trzeba było użyć zwykłych elektrod - stąd malowane szwy spawalnicze. Na powyższym zdjęciu urządzenie, które pracowało na dachu w różnych miejscach, z różnymi antenami, przez około dwa lata i ogólnie okazało się niezawodne i wygodne.
Na zdjęciu antena z modemem USB jest zainstalowana na frontonie dachu. Kąty obrotu umożliwiają ustawienie anteny na wieżę komórkową w sąsiedniej wiosce (~ 5 km).
W zapieczętowanym pudełku obok anteny, modemu i zasilacza modemu. Ogólnie cały schemat połączeń wygląda następująco.
Problem z długimi połączeniami USB polega na spadku napięcia zasilania na długich i stosunkowo cienkich przewodach zasilających (zasada działania urządzenia przez port USB obejmuje zasilanie urządzenia z samego portu). Rozsądne przedłużenie kabla USB można wykonać na dwa sposoby - zwiększyć przekrój (zmniejszyć rezystancję) przewodów zasilających lub zasilać urządzenie z blisko zlokalizowanego zasilacza. Obie metody mają na celu zapewnienie, aby napięcie na naszym urządzeniu było jak najbliższe pięciu woltom. Plus
Wzrost przekroju przewodów zasilających został już przetestowany podczas próbnych wtrąceń anteny „na schodach”. Połączenie i dostęp do sieci były, ale nie działały stabilnie - okresowo przerywały.
Aby umieścić antenę z węzłem obrotowym, wybrano inne miejsce - fronton dachu domu. Odległość do niego jest nieco większa i postanowiono umieścić zasilacz „na górze” - w pobliżu modemu, usuwając możliwą przyczynę awarii. „Długie” połączenie USB zostało wykonane z dwóch niegrubych kabli koncentrycznych (rdzenie centralne - dwie linie danych, ekrany na wspólnym przewodzie).
Co się stało - umieszczenie na szczycie dachu (dostęp z płaskiego dachu drorovnika przez krótkie schody) i ogólna konfiguracja sprzętu, umożliwiły później wygodne eksperymentowanie z różnymi rodzajami anten. W tym czasie możliwe było względnie stabilne połączenie z siecią GSM (2G), czasem WCDMA (3G). Sama antena działała dobrze. Niektóre żmudne wykonanie (wiele dokładnych rozmiarów), opłaca się brakiem strojenia i wysokim zyskiem. Antena ma również niski wiatr i nie jest bardzo atrakcyjna dla ptaków.
Patrząc w przyszłość Przyczyną niestabilnej pracy modemu okazał się jednak długi kabel USB, pomimo dobrego samopoczucia dzięki mocy urządzenia. Być może był to typ lub nawet instancja modemu, ponieważ sieć napotyka opisy takich „przedłużaczy” i większy materiał.
Produkcja i testowanie dwóch kolejnych rodzajów anten zostaną opisane osobno.