Антенны

Простая выносная антенна LTE/4G/3G своими руками, питание по «витой паре»

Этот проект достаточно прост, и его легко можно повторить в домашних условиях.

Материалы, необходимые для самоделки.
— Модем LTE 4G Huawei Wifire USB
— Wifi Роутер ZBT-WE1626 с поддержкой USB 4G модема
— Мини роутер USB, LAN, WiFi для 3G/4G модемов
— Мини понижающий преобразователь 3.3 5, 9, 12В
— POE адаптер питания
— POE сплиттер со стабилизатором
— POE инжектор
— Кабель «витая пара», припой, изоляционная лента
— Двухсторонний скотч
— Канализационная труба, муфта, заглушки.

Инструменты, использованные автором.
— Паяльник с регулировкой температуры T12
— Программируемый лабораторный блок питания MDP-XP 30В, 5А
— Термоклеевой пистолет
— Мультиметр токовые клещи Mastech MS2108A
— Дремель, шуруповерт
— Ступенчатое сверло
— Обжимные клещи RJ45.

Процесс изготовления.
Для начала Александр расскажет о технологии POE, и продемонстрирует одну из простых схем включения оборудования.
Возможно, вам уже известна технология передачи и сигнала и питания по кабелю «витая пара» — она называется POE (Power over Ethernet). Ее очень часто применяют в системах видеонаблюдения по причине удобства и экономии — так не придется тянуть к каждой из камер по два кабеля (питание и сигнал).

Вот так выглядит POE адаптер питания. Кроме входа 220В, он имеет два порта RJ45. Порт «LAN» — входящий, а «POE» является исходящим.

Подключив в POE порт разъем с зачищенным кабелем, мастер замеряет на «синей» и «коричневой» парах напряжение с помощью мультиметра. В данном случае адаптер выдает 24В на эти провода, причем синяя пара — это плюс, а коричневая — минус.

Немного исхитрившись, технологию POE можно использовать для питания различных устройств, изначально не имеющих ее. Например, можно запитать роутер, установленный в таком месте, где нет 220В, но подведены провода LAN.

Та же задача возникнет, если роутер вместе с модемом LTE/4G нужно вынести на улицу или крышу для улучшения сигнала.

Такая схема весьма проста. К порту «LAN» подключается ноутбук или ПК, а из порта POE в кабель уже подается питание 24В.

Для наглядности мастер обжимает клещами патч-корд по классической схеме «B».

Конечно, если подключить второй конец этого кабеля к порту роутера — то он может выйти из строя. Как уже говорилось, он заведомо не поддерживает технологию POE.

Данная модель роутера не сломается, поскольку в разъемах попросту отсутствуют соответствующие технологии POE контакты. В других моделях такой «защиты» может не оказаться (суть в том, что для подключения 100Мбит используются всего две пары, а для 1 Гбит — все четыре).

Тут уже потребуется некоторая доработка. В первую очередь нужно разорвать изоляцию кабеля, не затрагивая жилы.

Далее перерезаются коричневая и синяя пары. Это и есть выход питания. Сигнальные пары (оранжевая и зеленая остаются нетронутыми).

Чтобы уменьшить напряжение с 24В на POE линии до нужных устройству (в данном случае — 12В), отлично подходят понижающие DC-DC преобразователи.
Они бывают на 3.3 5, 9 и 12В.

Мастер подал 24В на вход преобразователя, и выбрал 12В модель. Он использует весьма интересный лабораторный блок питания MDP-M01.

Преимущество такой схемы подключения заключается в том, что нейтрализуется влияние просадки напряжения в кабеле. Даже если напряжение упадет с 24 до 14В, после преобразователя будут все те же нужные 12В.

Используя паяльник T12, ко входу преобразователя мастер припаивает линии питания, а к выходу — разъем питания, не забывая про полярность.

Врезка заматывается изоляционной лентой.
Конечно, вместо такого «колхоза» можно использовать специально предназначенный POE сплиттер со стабилизатором.

Итак, первая и самая простая схема работает (тандем роутера и 4G модема). Такую сборную «антенну» можно расположить в сухом защищенном пространстве, например, под крышей.

Поскольку эта конструкция избыточна по портам, достаточно громоздка, и никак не защищена от воздействия влаги, Александр собрал второй, компактный вариант.

Вместо полноценного роутера используется компактный мини роутер, к USB порту которого подключается модем LTE/4G.

Штатно этот мини роутер вместе с модемом питается напряжением 5В от разъема micro-USB.
Эта схема подойдет лишь для тестов. При длинном LAN кабеле будут просадки напряжения и, как следствие, сбои.

Корпус можно соорудить, например, из пластиковой канализационной трубы, муфты и пары заглушек. Это автор реализовал в тестовой версии.
В заглушке мастер сделал отверстия шуруповертом со ступенчатым сверлом.

В отверстия по бокам вставляются дюбели — они зафиксируют положение платы, и обеспечат пространство для вентиляции. Она необходима как летом для охлаждения, так и зимой (чтобы не образовывался конденсат).
Внизу, возле разъема, плата герметизируется горячим клеем.

Далее сборка корпуса осуществляется следующим образом.

Итак, для подключения питания нужно разобрать корпус роутера, и перерезать ножки как это показано на фото. Нумерация справа-налево: 1,2 — минус 4,5 — плюс на LAN разъеме роутера.

К оставшимся выводам на разъеме аккуратно припаиваются два коротких отрезка провода. Они же будут подключены ко входу преобразователя.

Также припаиваются проводки и к выводам питания на разъеме USB. Их нужно будет подключить к выходу преобразователя.

К нижней части платы мастер приклеил кусочек толстого двухстороннего скотча. Он послужит и креплением и изолятором.

Антенна готова. Желательно отключить встроенный в мини-роутер WiFi через Web-интерфейс.
Эту конструкцию можно поместить в коммутационную коробку, или сделать корпус как показано выше.

Полученную антенну, если уж совсем слабый сигнал, можно разместить вместо головки на параболической антенне. Последнюю нужно будет сориентировать в направлении вышки сотовой связи.

Благодарю Александра за мастер-класс по изготовлению выносной LTE/4G антенны.
В том же магазине, где и модем, Вы найдете и другие антенны, роутеры и прочее беспроводное оборудование.

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

Авторское видео можно посмотреть здесь.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»