4g mimo антенны своими руками. Внешняя LTE антенна

Мы с вами живем в эпоху цифровой революции, уважаемый аноним. Не успели мы привыкнуть к какой-то новой технологии, нам уже со всех сторон предлагают еще более новую и продвинутую. И пока мы томимся размышлениями, действительно ли эта технология реально поможет нам получить более быстрый интернет или нас просто очередной раз разводят на деньги, конструкторы в это время разрабатывают еще более новую технологию, которую нам предложат взамен текущей уже буквально через 2 года. Это касается и технологии MIMO антенн.

Что же это за технология - MIMO? Multiple Input Multiple Output - множественный вход множественный выход. Прежде всего, технология MIMO является комплексным решением и касается не только антенн. Для лучшего понимания этого факта стоит совершить небольшой экскурс в историю развития мобильной связи. Перед разработчиками стоит задача передать больший объем информации в единицу времени, т.е. увеличить скорость. По аналогии с водопроводом - доставить пользователю больший объем воды в единицу времени. Мы можем сделать это увеличив "диаметр трубы", или, по аналогии, - расширив полосу частот связи. Первоначально стандарт GSM был заточен под голосовой трафик и имел ширину канала равную 0.2 МГц. Это было вполне достаточно. Кроме того есть проблема обеспечения многопользовательского доступа. Ее можно решить разделив абонентов по частоте (FDMA) или по времени (TDMA). В GSM применяются оба способа одновременно. В итоге мы имеем баланс между максимально возможным количеством абонентов в сети и минимально возможной полосой для голосового трафика. С развитием мобильного интернета эта минимальная полоса стала полосой препятствия для увеличения скорости. Две технологии основанные на платформе GSM - GPRS и EDGE достигли предельной скорости 384 кБит/с. Для дальнейшего увеличения скорости необходимо было расширить полосу для интернет трафика одновременно по возможности используя инфраструктуру GSM. В результате был разработан стандарт UMTS. Основным отличием здесь является расширение полосы сразу до 5 МГц, а для обеспечения многопользовательского доступа - применение технологии кодового доступа CDMA, при котором несколько абонентов одновременно работают в одном частотном канале. Такую технологию назвали W-CDMA, подчеркивая этим, что она работает в широкой полосе. Эта система была названа системой третьего поколения - 3G, но при этом она является надстройкой над GSM. Итак, мы получили широкую "трубу" в 5МГц, что позволило первоначально увеличить скорость до 2 МБит/с.

Как еще можно увеличить скорость, если у нас нет возможности дальше увеличивать "диаметр трубы"? Мы можем распараллелить поток на несколько частей, пустить каждую часть по отдельной небольшой трубе и затем сложить эти отдельные потоки на приемной стороне в один широкий поток. Кроме того, скорость зависит от вероятности ошибок в канале. Уменьшая эту вероятность путем избыточного кодирования, упреждающей коррекции ошибок, применения более совершенных способов модуляции радиосигнала, мы также можем увеличить скорость. Все эти наработки (совместно с расширением "трубы" путем увеличения числа несущих на канал) последовательно применялись в дальнейшем усовершенствовании стандарта UMTS и получили наименование HSPA. Это не замена для W-CDMA, а soft+hard upgrade этой основной платформы.

Разработкой стандартов для 3G занимается международный консорциум 3GPP. В таблицу сведены некоторые особенности разных релизов этого стандарта:

Технология 4G LTE, помимо обратной совместимости с 3G сетями, что позволило ей одержать верх над WiMAX, способна в перспективе развить еще большие скорости, до 1Гбит/с и выше. Здесь применяются еще более продвинутые технологии переноса цифрового потока в радиоинтерфейс, например OFDM модуляция, которая очень хорошо интегрируется с MIMO технологией.

Итак, что же такое MIMO? Распараллелив поток на несколько каналов можно пустить их разными путями через несколько антенн "по воздуху", и принять их такими же независимыми антеннами на приемной стороне. Таким образом мы получаем несколько независимых "труб" по радиоинтерфейсу не расширяя полосы . Это основная идея MIMO . При распространении радиоволн в радиоканале наблюдаются селективные замирания. Это особенно заметно в условиях плотной городской застройки, если абонент находится в движении или на краю зоны обслуживания соты. Замирания в каждой пространственной "трубе" происходят не одновременно. Поэтому если мы передадим по двум каналам MIMO одну и ту же информацию с небольшой задержкой, предварительно наложив на нее специальный код (метод Аламуоти, наложение кода в виде магического квадрата), мы можем восстановить потерянные символы на приемной стороне, что эквивалентно улучшению отношения сигнал/шум до 10-12 дБ. В итоге такая технология опять же приводит к возрастанию скорости. По сути это давно известный разнесенный прием (Rx Diversity) органично встроенный в MIMO технологию.

В конечном счете, мы должны понимать, что MIMO должно поддерживаться как на базе, так и у нашего модема. Обычно в 4G число каналов MIMO кратно двум - 2, 4, 8 (в Wi-Fi системах получила распространение трехканальная система 3x3) и рекомендуется, чтобы их число совпадало и на базе и на модеме. Поэтому для фиксации этого факта MIMO определяют с каналами прием∗передача - 2x2 MIMO, 4x4 MIMO и т.д. Пока в настоящее время мы имеем дело преимущественно с 2x2 MIMO.

Какие антенны применяются в технологии MIMO? Это обычные антенны, просто их должно быть две (для 2x2 MIMO). Для разделения каналов применяется ортогональная, так называемая X-поляризация. При этом поляризация каждой антенны относительно вертикали сдвинута на 45°, а относительно друг друга - 90°. Такой угол поляризации ставит оба канала в равные условия, поскольку при горизонтально/вертикальной ориентации антенн один из каналов неизбежно получил бы большее затухание из-за влияния земной поверхности. При этом 90° сдвиг поляризации между антеннами позволяет развязать каналы между собой не менее чем на 18-20 дБ.

Для MIMO нам с вами потребуется модем с двумя антенными входами и две антенны на крыше. Однако остается открытым вопрос поддерживается ли эта технология на базовой станции. В стандартах 4G LTE и WiMAX такая поддержка есть как на стороне абонентских устройств, так и на базе. В 3G сети не все так однозначно. В сети уже работают тысячи устройств не поддерживающих MIMO, для которых внедрение этой технологии приносит обратный эффект - пропускная способность сети понижается. Поэтому операторы пока не спешат повсеместно внедрять MIMO в 3G сетях. Чтобы база могла предоставить абонентам высокую скорость она сама должна иметь хороший транспорт, т.е. к ней должна быть подведена "толстая труба", желательно оптиковолокно, что тоже не всегда имеет место. Поэтому в 3G сетях технология MIMO в настоящий момент находится в стадии становления и развития, проходит тестирование как операторами, так и пользователями, причем последними не всегда успешно . Поэтому возлагать надежды на MIMO антенны стоит только в 4G сетях. На краю зоны обслуживания соты можно применять антенны с большим усилением, например зеркальные , для которых уже есть в продаже MIMO облучатели

В сетях Wi-Fi технология MIMO зафиксирована в стандартах IEEE 802.11n и IEEE 802.11ac и поддерживается уже многими устройствами. Пока мы наблюдаем приход в 3G-4G сети технологии 2x2 MIMO, разработчики не сидят на месте. Уже сейчас разрабатываются технологии 64x64 MIMO с умными антеннами имеющими адаптивную диаграмму направленности. Т.е. если мы пересядем с дивана на кресло или уйдем на кухню, наш планшет заметит это и развернет диаграмму направленности встроенной антенны в нужном направлении. Нужен ли кому-то будет этот сайт в то время?

Уже довольно-таки прочно вошел в нашу жизнь. Пользоваться удобствами, предоставляемыми LTE-технологиями, в наше время в России могут жители не только крупных мегаполисов, но и небольших городов. Имеются такие вышки также во многих поселках и даже деревнях. Однако качество 4G-интернета в отдаленных населенных пунктах все же, к сожалению, обычно оставляет желать лучшего. Виной тому — горы, холмы, лесные массивы и пр. Исправить ситуацию и ускорить 3-4G интернет в деревне или, к примеру, на даче можно, установив внешнюю LTE-антенну. Конструкцию подобные устройства могут иметь разную.

Виды антенн

Все подобные устройства в первую очередь классифицируются на:

• обычные;
• дополненные усилителем MIMO.

Простые LTE-антенны обеспечивают скорость передачи данных в пределах 50 Мбит/с. Для устройств MIMO этот показатель равен 100 Мбит/с.

Также антенны этого типа классифицируются на:

• направленные;
• секторные;
• всенаправлненные.

По конструкции такие устройства подразделяются на:

• параболические;
• «Яги»;
• панельные.

По принимаемому сигналу антенны 4G классифицируются на широко- и узкополосные.

Что такое MIMO LTE и чем она отличается от обычной

Устройства этой разновидности, как уже упоминалось, обеспечивают максимальную скорость передачи данных. Однако и стоят они дороже обычных LTE-конструкций. По сути, такие модели представляют собой одновременно две антенны, размещенные в одном корпусе, но на некотором расстоянии друг от друга. Принимают сигнал последние независимо друг от друга, на модем же его передают одновременно.

Преимущества MIMO LTE-антенн в сравнении с обычными, таким образом, очевидны. Скорость интернета при их использовании может быть почти в два раза выше.

Направленные модели

Принимать сигналы устройства LTE, в зависимости от конструкции, могут от одной или сразу нескольких вышек. Направленные модели монтируются обычно на крыше дома и направляются при этом в сторону ближайшей станции. К преимуществам таких антенн относят в первую очередь то, что они практически не ловят помех. Однако установка и настройка подобных устройств — дело очень сложное. Монтируют направленные антенны LTE обычно только квалифицированные специалисты. Еще одним недостатком устройств этого типа является ненадежность передачи. Ведь если станция по каким-либо причинам вдруг перестанет работать, сигнал в доме тут же пропадет.

Секторные антенны

Модели этой разновидности могут принимать сигнал сразу от нескольких станций. При этом такие устройства автоматически настраиваются и работают на самой быстрой «волне». Если сигнал вдруг пропадет от основной вышки, антенна тут же переключится на другую. Интернет в этом случае станет похуже, но все же

Недостатков у секторных антенн практически нет. Единственным их минусом является, пожалуй, высокая стоимость.

Всенаправленные модели

Принцип работы LTE антенн этой разновидности практически такой же, как и у секторных устройств. Однако такая антенна способна ловить сигнал на целых 360 градусов. Основным преимуществом устройств этого типа является то, что они обеспечивают стабильную передачу. Однако при этом собственно саму скорость интернета всенаправленные модели увеличивают не слишком сильно.

Используют антенны этого типа обычно в том случае, если на пути сигнала имеется множество препятствий. Чаще всего это многоэтажные здания в городах.

Антенны «Яги»

Такое интересное название имеют хорошо знакомые многим устройства с расположенным горизонтально рефлектором-прутом, напоминающим «лесенку». Чаще всего такие модели окрашиваются в синий цвет.

Основным преимуществам антенн «Яги» является невысокая стоимость. Сигнал они принимают хуже других разновидностей.

Панельные антенны

Устройства этого типа принимают сигнал довольно-таки неплохо. В домах выше одного этажа их допускается монтировать даже не на мачту, а просто к стене — на специальные кронштейны. Свое название эти LTE-антенны получили за характерную форму рефлектора, напоминающую панель.

Параболические модели

Антенны этого типа ловят сигнал лучше, чем «Яги» и панельные. Но и стоят они намного дороже. Снабжаются такие модели сетчатым отражателем параболической формы.

Принимаемый сигнал

Помимо всего прочего, антенны этого типа, как уже упоминалось, могут классифицироваться на узко- и широкополосные. Вышки операторов мобильной связи обычно передают сигнал сразу на нескольких частотах. Преимуществом широкополосных LTE-антенн является то, что они могут ловить любой из них. К примеру, если по каким-либо причинам исчезнет сигнал 4G, модель автоматически перейдет на 3G либо на 2G.

Узкополосная антенна при исчезновении 4G свои функции выполнять просто-напросто перестанет. Единственным преимуществом таких моделей является их невысокая стоимость.

4G и 3G

LTE-антеннами называются именно устройства, предназначенные для приема сигнала 4G. Однако при необходимости такие модели могут легко переходить и в режим работы 3G. Представляют они собой в подавляющем большинстве случаев одну из разновидностей антенн MIMO.

Модели 3G при этом — это обычно простые устройства без усилителя. Но иногда используются и для таких антенн.

Разница между моделями 3G и 4G заключается прежде всего в том, что первая разновидность устройств ловит сигнал на частотах 2100 Гц или 900 Гц, а вторая — 2600 Гц, 800 Гц или 1800 Гц.

Мобильные устройства

Все внешние антенны LTE — конструкции стационарные. Устанавливаются они на мачту, стену или крышу дома. Сигнал в большинстве случаев они усиливают хорошо. Однако и стоят такие устройства, даже простые «Яги», довольно-таки дорого. В некоторых же случаях обеспечить достойную скорость интернета можно, и не затрачивая особенно больших денег.

Помимо стационарных на рынке существуют также мобильные LTE-антенны. Устройства этого типа подключаются к компьютеру, роутеру или ноутбуку и устанавливаются в доме — на подоконнике или в самой высокой в помещении точке. Использовать такие модели вместо дорогих внешних антенн целесообразно, к примеру, в пригородных поселках или на улицах деревень, частично закрытых от ближайших вышек небольшим холмом. То есть там, где сигнал от станции ловится и без антенны, но скорость интернета не слишком велика или же он несколько нестабилен.

Yota LTE-антенна

Yota — это относительно новый на российском рынке оператор. Однако зона его покрытия имеется уже в том числе и в глубинке России. Ловят модемы этого оператора сигнал в основном неплохо. Однако зона покрытия Yota до сих пор (на 2017 г) меньше, чем у старых операторов - «Билайна», «Мегафона» и МТС.

Продавцы модемов Yota, уговаривая покупателей из поселков или деревень приобрести свою продукцию, обычно успокаивают их тем, что сигнал от этого оператора хорошо ловится в тех же местах, где он стабилен и от «Мегафона». Однако это, к сожалению, не всегда соответствует действительности. Поэтому именно с модемами Yota приходится использовать LTE-антенны, в том числе и внешние, чаще всего.

Для модема Yota можно, в принципе, применить антенну и от сторонних производителей. Но можно купить и модель марки именно Yota. Тем более, что модемы от этого оператора часто идут уже в комплекте с антенной.

Вместо заключения

Разновидностей внешних антенн LTE, таким образом, на современном рынке существует несколько. При выборе наиболее подходящей модели стоит ориентироваться в первую очередь на количество вышек в окрестностях, их расположение, удаленность. Также следует принять во внимание и особенности той местности, на которой будет использоваться антенна. В любом случае перед покупкой стоит обязательно посоветоваться со специалистами. Либо же хотя бы договориться с продавцом о возврате антенны после пробы в том случае, если она вдруг окажется бесполезной.

Имеющаяся беспроводная система передачи данных устраивает Вас не в полной мере? Этому можно найти ряд объяснений, но в то же время есть и действенные решения, которыми не стоит пренебрегать. В большинстве случаев лучше всего купить антенну для модема 3G 4G в интернет-магазине Lte-connect, где также доступны многие другие товары для решения любых вопросов, связанных с передачей данных и повышением скорости. Необходимо учитывать и специфику устройств – это может стать ощутимой преградой при корректном взаимодействии антенны и модема, что, соответственно, не принесет должного эффекта по улучшению сигнала. Затяжное решение проблемы вряд ли кого-то обрадует, равно как и игнорирование давно назревающих перемен.

Мы предлагаем антенны 3G/4G по лучшим ценам!

Работаем более 5 лет

Удобные способы оплаты

Вся продукция сертифицирована

Товар в наличии на складе

Для загородных домов купить антенну 3G 4G стоит в обязательном порядке, так как это позволит нивелировать недостатки расположения вдали от тех мест, где Интернет на порядок лучше (за счет многочисленных вышек связи, которые в большинстве своем охватывают города). Если имеется разъем CRC9, подойдет антенна Ультра 3G 4G, но стоит обязательно уточнить информацию о разъеме, чтобы пресечь возникновение неприятной для всех ситуации, когда приобретение оказывается неподходящим. Однако, после того как устройство оказывается на предназначенном ему месте, невозможно не оценить улучшенную скорость приема сигнала.

Наш интернет-магазин сделал каталог таким образом, чтобы было понятно не только то, во сколько обойдется покупка, мы также выделили варианты по конкретным операторам, что значительно упрощает совершение покупки. Мы создали такие условия, чтобы поиски были максимально комфортными, а когда будет найдена наиболее подходящая антенна 3G 4G, приобрести и получить ее в свое распоряжение – самая простая и приятная часть завершения сделки.

3G/4G антенны с технологией MIMO («multiple input – multiple output» – буквально «множественный вход», «множественный выход») предназначены для одновременного решения двух задач:

• Улучшение качества связи
• Повышение скорости передачи данных мобильного интернета

Улучшение сигнала связи 3G/4G происходит за счет конструкции антенны. MIMO антенна, представляя собой металлоконструкцию специальной формы, входит в резонанс с радиоволной определенной частоты, усиливает её и передает далее в кабель.

Повышение скорости передачи 3G/4G данных происходит за счет применения пространственного мультиплексирования. Иначе говоря, контуры MIMO антенны расположены в разных плоскостях. Что это дает? Сигнал, передаваемый MIMO антенной в стороны базовой станции оператора, не мешает входящему сигналу, получаемому от станции, т.к. благодаря двойной конструкции антенны эти два MIMO контура (принимающий и передающий) расположены в разных плоскостях.

Принцип работы MIMO 3G/4G антенн

Антенна MIMO представляет собой две полосковых резонаторных 3G/4G антенны с разносом в пространстве и по поляризации под наклоном +45° или -45°. Минимальная корреляция (взаимосвязь) 3G/4G сигналов достигается за счет особого разнесения антенн в пространстве. Особое расположение обеспечивает высокую надежность и повышает производительность системы связи.

Конструкционные особенности MIMO антенн

• 3G/4G MIMO антенна - это антенна выносного типа. Она, как правило, устанавливается на улице: в точке оптимального приема 3G/4G сигнала
• MIMO антенна может быть закреплена на крыше или фасаде здания посредством мачт или кронштейнов, которые позволяют изменять угол наклона антенны
• Герметичный пластиковый корпус обеспечивает надежную защиту MIMO антенны от неблагоприятного воздействия атмосферных явлений
• Входы MIMO антенн замкнуты по постоянному току, потому нет необходимости устанавливать дополнительные грозозащитные устройства
• Для подключения MIMO антенны к 3G/4G модему понадобится двойной набор комплектующих – два адаптера и две кабельных сборки

Чтобы правильно подобрать комплектующие для системы усиления 3G/4G сигнала с антенной MIMO Вы можете обратиться к нашим консультантам.

Антенна 4g Mimo станет отличным вариантом для тех, чей дом или поселок функционально отрезан от возможности покрытия. Их целесообразно применять в тех ситуациях, когда ваш провайдер не способен обеспечить качественное покрытие без разрывов и задержек сигнала.

Виды антенн

4g антенна sma Mimo предназначена для увеличения качества связи за счет усиления сигнала. Существует несколько ее модификаций, представленных на рынке и широко распространенных среди покупателей.

По типу креплений:

• направленная (всенаправленная антенна 4g Mimo) – она позволяет добиться большего усиления сигнала, однако характеризуется зависимостью от базовой станции, на которую нужно ее направлять с точностью до 7 градусов. Кроме того, характеризуется слабым креплением, которое уступает другим моделям;
• панельная – такого плана модель крепится непосредственно на фасад здания. В отличие от предыдущего вида, она допускает немного слабее усиление сигнала, однако намного проще в монтаже и не требует слишком большой точности в настройке к базовой станции – всего лишь точность до 20 градусов. В качестве примера приведем марку AGATA - широкополосная панельная антенна 2G/3G/4G/WIFI (14-17dBi));

• имеющая параболический рефлектор – внешне очень похожа с тарелками, которые используются для спутникового телевидения. Например, спутниковая офсетная антенна Супрал.

По типу исполнения:

• обычная – от нее в дом, куда будет подаваться Интернет-соединение идет коаксиальный кабель. Стоит помнить, что такого плана кабель будет иметь некоторое ухудшение сигнала, требующего для поддержания качества наличие переходника;
• с уже встроенным функционирующим модемом;
• со встроенным роутером, а также в отдельных случаях и с модемом также.

Если вы выбираете подобного рода устройства, нужно выбирать самое лучшее, которое будет обеспечивать качественную передачу сигнала без разрывов и потерь.

Mimo антенна 4g lte своими руками

Чтобы создать такую антенну, не нужно много времени и ресурсов. Достаточно соблюдать все размеры, которые указанные на чертежах, знать, как пользоваться отверткой, паяльником, иметь при себе немного медной проволоки.