Форум сообщества Runtu.org
Октябрь 23, 2018, 11:03:43 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Вам не пришло письмо с кодом активации?

Новости: Доступна для тестирования х64 версия дистрибутива Runtu XFCE 18.04 - 20181018

Подробнее
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 2 »  Все   Вниз
  Печать  
Автор Тема: USB-modem с рефлектором  (Прочитано 8327 раз)
0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.
smik55
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 727


« : Май 28, 2017, 16:55:27 »

На тему усиления WI-FI, 3g/4G, LTE сигналов написано очень много, достаточно забить вопрос в поисковике. Кстати, там очень много несуразицы, которую потом перепечатывают и повторяют, не зная принципов работы антенно-фидерных устройств. Надо знать основное, что каждая антенна должна иметь строго выверенные размеры и настроена на данную частоту (диапазон частот), а так же должна быть согласована с питающим кабелем (50 или 75 ом). Но даже при точном согласовании длина кабеля тоже имеет значение из-за потерь на затухание на СВЧ (смотреть марку по справочнику на потери). Ведь в диапазонах 2G, 3G, 4G, WI-FI мы имеем дело с частотами от 0.8 ГГЦ до 5 ГГЦ (802.11n). В случае использования USB-модемов, разумнее применять антенну, представляющую собой комбинацию встроенной антенны самого модема и отражателя (рефлектора). Частоты сигналов в кабеле УСБ на порядок ниже, поэтому стоит рассчитывать на меньшие потери в нем .
Модем располагается на расстоянии, равном четверти длины волны используемого диапазона.
Здесь сетка частот каналов WI-FI:
http://wi-life.ru/texnologii/wi-fi/wi-fi-frequency-bands-and-channels
Технология стандарта WiFi 802.11n также определяется как MIMO
http://wi-life.ru/wifi-academy-rus/80211n-mimo-2
http://antenna31.ru/?p=3723
К примеру, если мы делаем антенну на каналы Wi-Fi в 2.4 GHz, то у нас длина волны 125 мм, а ее четверть 31мм (грубо). Вот на этом расстоянии и нужно помещать модем (его активную антенну) относительно рефлектора.
Оптимальная форма рефлектора это парабола, но плоская или прямоугольная может тоже использоваться с меньшей эффективностью.
В моей конструкции Fi-Wi-антенны используется алюминиевая чаша овальной формы диаметром 250мм и глубиной 120мм. Модем располагается на расстоянии 30мм от ее дна (+ толщина корпуса модема-адаптера).  Антенна расположена за окном на высоте 2м от земли и питается по УСБ кабелю длиной 5 метров.  Выигрыш в усилении, по отношению к модему в комнате (или модуля Вай-Фай ноутбука), достигает 27дБ.

wlp2s0    IEEE 802.11bgn 
          Mode:Managed  Frequency:2.417 GHz  Access Point: 68:A0:F6:34:B7:98  
          Bit Rate=72.2 Mb/s   Tx-Power=16 dBm  
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:off
          Link Quality=27/70  Signal level=-83 dBm  
          Rx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0
          Tx excessive retries:23  Invalid misc:64   Missed beacon:0
Сила сигн мах=40%
===========
 
wlx8416f91858fc  IEEE 802.11bgn 
          Mode:Managed  Frequency:2.417 GHz  Access Point: 68:A0:F6:34:B7:98  
          Bit Rate=72.2 Mb/s   Tx-Power=20 dBm  
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:off
          Link Quality=55/70  Signal level=-55 dBm  
          Rx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0
          Tx excessive retries:0  Invalid misc:2   Missed beacon:0

wlp2s0    IEEE 802.11bgn  ESSID:off/any  
          Mode:Managed  Access Point: Not-Associated   Tx-Power=16 dBm  
          Retry short limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Power Management:off
          
Сила сигн мах=80%

ИТОГО:
УСБ модем
К ус.отн = 83 дб - 55 дб =27дб
 
27дб это 22 раза по напряжению

http://radiostorage.net/?area=news/1134
Снимок в следующем посте.
« Последнее редактирование: Май 28, 2017, 17:48:47 от smik55 » Записан
smik55
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 727


« Ответ #1 : Май 28, 2017, 19:33:17 »

Все здесь
http://sy56mk.blogspot.ru/2017/05/usb-modem.html
---------------------------------------------------------------
Поскольку возникают уже обсуждаемые вопросы, добавлю сюда мое сообщение из соседней ветки
http://forum.runtu.org/index.php/topic,7327.0.html
Цитировать
В помещении антенну нет смысла располагать, так как имеется отражение сигнала станции от стен комнаты. Поэтому оптимальный вариант расположить приемную часть на улице.
Эффективность антенны зависит от ее коэффициента направленного действия (КНД) и от минимума потерь в линии (кабеле) и самой антенне. Разделив КНД на потери, получим коэффициент усиления антенно-фидерного устройства. Поэтому, если даже взять якобы эффективную антенну, но соединить ее  плохим ( да еще и длинным кабелем) с приемником, то получим обратный эффект. Для УСБ-модемов оптимальным вариантом будет следующий:

Берем УСБ удлинитель нужной длины (1-3 м), разрезаем его пополам, просовываем через отверстие в раме и обратно спаиваем по цветам.
Ищем старую ненужную алюминиевую кастрюлю (тарелку, чашку ...) диаметром 20-30 см и более.(какая есть).
Вырезаем кусок пенопласта толщиной 35 мм-44мм(для 3G:1.7-2.1ГГЦ), крепим его на дно кастрюли по центру, а на него сверху крепим плащмя УСБ модем.
Втыкаем кабель и ищем наилучший прием, направляя антенну на станцию (это теперь наша антенна). Для изменения поляризации антенны, вращаем ее вокруг оси по наилучшему уровню сигнала.Закрепляем на стене любым способом в данном направлении.
В итоге имеем направленную антенну с отражателем с неплохим коэффициентом усиления и малыми потерями.
Для защиты от атмосферных осадков закрываем все бытовым пакетом.
В самой квартире - по потребности. Можно еще добавить УСБ удлинитель (думаю не более 3х метров) или установить ВАЙ-ФАЙ роутер (маршрутизатор) с поддержкой УСБ-модема.
Подобную конструкцию можно использовать и для приема сигналов ВАЙ-ФАЙ с улицы, в случае с УСБ-вай-фай свистком.
Проверено на практике, а не взято с потолка.
Т.Е смысл состоит в создании антенны с узкой диаграммой направленности и малыми потерями. Провод УСБ кабеля можно заменить на витую пару Ethernet, перепаяв разъемы или поставив переходники. Это дает возможность увеличить его длину до 50-60 м. Желательно знать частоту, на которой работает передатчик провайдера или WI-FI роутера (модема) для расчетов. В качестве отражателя для рефлектора можно использовать, например, пластиковые фасовочные ведерки подходящего размера (18х13 см и более) с крышечкой (что удобно), и обклеить их изнутри (кроме крышки) пищевой токопроводящей фольгой  (из алюминия). В отличии от плоской отражающей поверхности, боковые стенки рефлектора дополнительно формируют более узкую диаграмму направленности в основном направлении, а больший размер всего рефлектора повышает эффективность (усиление) всей антенны, так, как охватывают большую площадь пространства, пронизанную радиоволнами.
=
USB УДЛИНИТЕЛЬ ПО ВИТОЙ ПАРЕ до 50 метров ЗА 3 мин \ DIY USB extension cable
https://youtu.be/DQm97pSeDxg
« Последнее редактирование: Июнь 02, 2017, 18:37:32 от smik55 » Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #2 : Июнь 01, 2017, 00:24:45 »

Интересно какой рефлектор эффективнее, с плоский высокими бортами (сковородка) или вогнутый с низкими бортами (крышка от кастрюли)?

Сейчас приставил сковородку, сразу уровень сигнала подскочил на 6%.

А то аналог твоей посудины не получится найти.

Сковородки и кастрюли есть в каждой квартире, да и в магазинах дешево стоят.
Записан
ek-nfn
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 1174


« Ответ #3 : Июнь 01, 2017, 12:34:35 »

Интересно какой рефлектор эффективнее, с плоский высокими бортами (сковородка) или вогнутый с низкими бортами (крышка от кастрюли)?

Можно даже попробовать с лазерным диском, пробовал с магнитной антенной навигатора - эффект есть, частоты примерно те же.
А еще интересней - это найти рефлектор от старых квартирных обогревателей и модем разместить в его фокус. Там вроде гиберболическая форма отражателя и диаметр неплохой ~ 30 см
Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #4 : Июнь 01, 2017, 18:35:19 »

Вогнутый отражатель должен быть эффективнее плоского, так как он направляет волны в центр, где и можно разместить модем, выбрав положение по показаниям приема сигнала.

У плоского нет направления в центр, волны просто отскакивают куда попало.

Так что поищу крышку от кастрюли.

Модем я размещал антенной в сторону отражателя.
Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #5 : Июнь 01, 2017, 18:48:44 »

Можно даже попробовать с лазерным диском, пробовал с магнитной антенной навигатора - эффект есть, частоты примерно те же.

Так диск по структуре пластик со слоем металла, естественно металл будет отражать волны, но не будет направлять в центр и площадь маленькая.
Записан
ek-nfn
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 1174


« Ответ #6 : Июнь 01, 2017, 20:22:09 »

Модем я размещал антенной в сторону отражателя.
А зачем? У модемов, что я видел, антенна имела элементы с обеих сторон. Там у них сложные антенны.
Так что поищу крышку от кастрюли.
не навлекай гнев жены-мамы-сестры Веселый  Берешь детский пластиковый мяч или что похожее, отсекаешь от него нужную полусферу, обклеиваешь изнутри фольгой для запекания мяса. Сверлишь в нужных местах для крепежа. В конце концов нужную гиперболическую ямку можно сделать в толстом куске листа пенопласта.
« Последнее редактирование: Июнь 01, 2017, 20:28:04 от ek-nfn » Записан
smik55
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 727


« Ответ #7 : Июнь 02, 2017, 18:34:11 »

Интересно какой рефлектор эффективнее, с плоский высокими бортами (сковородка) или вогнутый с низкими бортами (крышка от кастрюли)?

С овальным дном что либо найти трудно, а вот боковые стенки важнее. Модем не должен выступать выше стенок.
В качестве отражателя для рефлектора можно использовать, например, пластиковые фасовочные ведерки подходящего размера (18х13 см и более) с крышечкой (что удобно), и обклеить их изнутри (кроме крышки) пищевой токопроводящей фольгой  (из алюминия). В отличии от плоской отражающей поверхности, боковые стенки рефлектора дополнительно формируют более узкую диаграмму направленности в основном направлении, а больший размер всего рефлектора повышает эффективность (усиление) всей антенны, так, как охватывают большую площадь пространства, пронизанную радиоволнами.
Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #8 : Июнь 02, 2017, 20:36:12 »

Кастрюля такая удивительная вещь, там два рефлектора, один в виде тарелки, другой с высокими бортами  Смеющийся

Сковородкой я наловил 1,5 мегабита и доходило до 2 мегабит, а без неё от нуля до 500 килобит.

Разница в цифрах ощутимая, а для просмотра фильмов с высоким разрешением этого недостаточно.

Записан
ek-nfn
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 1174


« Ответ #9 : Июнь 03, 2017, 12:52:39 »

С овальным дном что либо найти трудно, а вот боковые стенки важнее. Модем не должен выступать выше стенок..... В отличии от плоской отражающей поверхности, боковые стенки рефлектора дополнительно формируют более узкую диаграмму направленности в основном направлении

Я так полагаю, что боковые стенки выступают в качестве экрана для излучений с других направлений, что повышает отношение сигнал-шум на самой антенне. Это как и в случае с wi-fi. Если канал забит другими роутерами, то скорость обмена падает по аналогии со снижением уровня полезного сигнала. Если уйти на свободный канал (применить кастрюлю, отсекающую сигналы с боков и сзади), то скорость обмена повышается.
Это как раньше делали подслушивающие устройства на расстоянии (в условиях улицы, на удалении).
Микрофон с усилителем размещали в трубе, обитой внутри поролоном. В результате, микрофона достигали лишь звуковые волны источника, на который направлена труба. Сигналы с небольшим отклонением от направления оси поглощались поролоном. Боковые волны отражались стенками трубы. Без трубы микрофон забивался шумами, попавшими в ДН микрофона и из него уже нельзя было выделить нужный сигнал, хотя уровень сигнала оставался прежним.
« Последнее редактирование: Июнь 03, 2017, 14:21:07 от ek-nfn » Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #10 : Июнь 03, 2017, 13:41:03 »

Сходил до сотовой вышки, на ней спутниковые тарелки с высокими бортами, и раковина закрыта чем-то стеклом или пленкой.

Есть еще другие виды антенн, несколько классических, и несколько вертикальных.

Расстояние между вышками большое, скорее всего по этим тарелкам между собой общаются, а абонентам вертикальные антенны раздают.

В городах вышки передают данные между собой по оптике, так что им не нужны тарелки, только раздающие вертикалки.

Да и в городах оборудование более скоростное, там и 4g и mimo, в результате до 50 мегабит можно настроить.

За городом бюджетные вышки, 7 мегабит максимум.

Так что скорость зависит не только от приемника, но и от передатчика.
Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #11 : Июнь 03, 2017, 13:55:33 »

Сейчас приехал в родительскую квартиру, взял с собой нетбук и усб модем.

Провожу замеры.

Скорость скачивания я проверяю через яндекс интернетомер, а пинг через терминал.

Децибелы из мегафон партнер мне ни о чем не говорят, по ним не понятно какая средняя скорость скачивания и скорость скачивания мелких файлов (пинг).


Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #12 : Июнь 03, 2017, 14:02:10 »

УСБ модем с классической антенной на крыше.

Скорость скачивания 1.69 Мбит/с
Пинг до ya.ru 331 милисекунда

Как видим пинг слишком большой, скорее всего проблемы в расположении антенны, высота и направление.


УСБ модем без антенны, прикрепленный на стене у потолка.

Скорость скачивания 4.62 Мбит/с
Пинг до ya.ru 320 милисекунд


УСБ модем без антенны, поставленный на подставке на подоконнике.

Скорость скачивания 4.04 Мбит/с
Пинг до ya.ru 340 милисекунд

УСБ модем без антенны, поставленный на подставке на колонки прикрепленные к стене над столом.

Скорость скачивания 3.49 Мбит/с
Пинг до ya.ru 70 милисекунд


УСБ модем без антенны, поставленный на подставке на колонки прикрепленные к стене над столом, плюс рефлектор в виде крышки от дюралюминевой кастрюли.


Скорость скачивания 8.72 Мбит/с
Пинг до ya.ru 70 милисекунд

Как видим рефлектор не повлиял на пинг (скорость доставки мелкого файла), но увеличил ширину канала (количество передаваемых мегабайт в секунду) так как увеличилось количество попадаемых волн.

УСБ модем очень чувствителен к высоте расположения и моя модель е352b реагирует на направление антенны модема, то есть если модем повернуть, то скорость меняется.


Теперь у меня проблема, как прикрепить крышку кастрюли к стене.

Есть кронштейны для мониторов, может к vesa прикрутить болтами, или приклеить чтобы не портить крышку.

У себя в квартире не проверял так тчательно.


----------------------------------------

Замучался настраивать, немного меняю положение, делаю пару замеров, опять меняю положение и делаю замеры, и так несколько часов.

В итоге нашел высоту и положение по горизонтали где лучше ловится сигнал, прицепил туда ревлектор в виде крышки от кастрюли, и закрепил модем напротив него, но модем не по центру и не на расстоянии четверти длины волны, а подобран по замерам скорости.
« Последнее редактирование: Июнь 04, 2017, 10:06:07 от Пользователь. » Записан
Пользователь.
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 3325


« Ответ #13 : Июнь 05, 2017, 11:37:42 »

У меня получилась небольшая спутниковая тарелка.

Держатель модема сделал из тостого алюминевого провода в изоляции.

Тарелка прикручивается саморезом к деревянному бруску через отверстие в центре, под тарелкой конец держателя модема с загнутой петлей, саморез проходит в петлю, а держатель зажимается между тарелкой и деревянным бруском, или можно зажать болтом с гайкой.


Второй конец держателя модема имеет петлю для усб входа модема, сверху просовываем модем, снизу удлинитель и соединяем.

Тарелку обернул фольгой для запекания, так как дюраль это сплав, посчитал что отражение волн может улучшиться...

По замерам выбрал положение для тарелки в комнате, и потом еще модем сместил по результатам замеров, он получился не в центре, а смещен в сторону отражаения волн. Расстояние от модема до фольги получилось 40 милиметров.

Мне бы еще регулируемый кронштейн сделать, тогда я смог бы закрепить тарелку в другое место, где еще лучше ловится сигнал.
Записан
ek-nfn
Местный
*****
Offline Offline

Сообщений: 1174


« Ответ #14 : Июнь 05, 2017, 14:53:36 »

но модем не по центру и не на расстоянии четверти длины волны, а подобран по замерам скорости.
подход правильный - по замерам и просто вопрос - а ты знаешь частоты, выделенные вашему провайдеру в вашем населенном пункте?
У меня получилась небольшая спутниковая тарелка.
)) Вообще-то тарелка должна иметь диаметр более 5-10 длин волн, в этом случае ее суммирующие свойства падающих на нее излучений  явно выражены. На твоей частоте длина волны в районе 20-40 см, а диаметр твоей крышки наверно 25 см. Так что это просто отражатель соосных с ней излучений на элемент антенны модема в задней полусфере.
Записан
Страниц: 1 2 »  Все   Вверх
  Печать  
 
Перейти в:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.21 | SMF © 2006, Simple Machines Valid XHTML 1.0! Valid CSS!