Как 3G/4G роутер Tp-Link обзавелся внешней антенной

Как 3G/4G роутер Tp-Link обзавелся внешней антенной

Начитавшись разных статей про OpenWRT и прочее, про доработку роутеров, оснащение их всевозможными возможностями, решил тоже приобшиться к этому делу! Были приобретены два роутера tp-link mr3020. Он представляет собой миниатюрный роутер с возможностью подключения 3G/4G модема, может работать как точко доступа, клиент, ретранслятор, мост... в целом функций много даже в стандартной конфигурации. Захотелось большего, прошил OpenWRT и пошло поехало....датчики, lcd, антенны, wifi-адаптеры, флешки, радио и прочее, так ло конца пока и не довел один проект, ждет завершения, когда изучу тему про lcd и тогда повеситься роутер на стену и будет гордо показываться все что разработчику в голову придет! 

Вот собственно и подопечный и подопытный:

Но в это же время пришла мысль сделать интернет на даче,для всех, так сказать, гаджетов беспроводных! И как обычно, был заказан роутер, 3G модем уже имелся (МТС), но решил что надо знания применить и решил сделать внешнюю антенну для tp-link'а. Был куплен wifi удлинитель 3-х метровой длины с разъемами SMA, как показала практика кабель для антенны необходимо делать минимальной длины, иначе потери в кабели нивелируют все преимущества внешней антенны. 

Кабель и инструмент, провод ушел на изготовление антенны Харченко (биквадрат) по мотивам http://mycompplus.ru/3g/45-3g/302--2100.html, http://satray.ru/viewtopic.php?t=676, длина плеча квадрата выбрана равной 0.375*L и угол 120 град  (L - длина волны на частоте требуемого wifi канала http://bwa.lgp.kz/wifi_p3.php, в моем случае для 11, 0.375*L=45.7см )

Инструмент для разметки

Для изготовления антенны использовал корпус компьютерного БП, верхнюю крышку, провод ВВГ 2.5мм^2.После разметки, выкроек, паек и прочего, получилась антенна, изображенная на рисунках ниже:

С разных сторон

Основные размеры (размеры рефлектора, особо не подбирал, ибо на разных сайтах все по-разному, данный рефлектор, выплненный из части крышки от компового БП, органично вписался в конструкцию)

Сверху

Сбоку

Место крепления кабеля и пайки экрана, центральная жила проходит по металлическому цилиндру и паяется на вибратор,

Крепление вибратора к рефлектору и расстояние от плоскости вибратора до рефлектора

Расстояние от рефлектора и размеры антенны желательно соблюдать точно! 

У меня получилось не очень точно, где-то вообще криво, про точность углов, с этим сожно, потому как согнуть биквадрат с углами 90 град, гораздо проще, чем с углами в 120 град. В общем как получилось!

Далее разбираем роутер, аккуратно поддеваем верхнюю крышку с противоположной стороны от разъема мини-USB, два до этого были разобраны аккууратно, этот не поддавался в одном месте, в результате крышка треснула, но была благополучно склеена!

Приступаем, нож и роутер

Аккуратно поддеваем со всех сторон, третий мне попался с хорошим количеством клея, пришлось попотеть!

В итоге, должно получиться так:

На плате видно две антенны, одна из них (так, которая ближе к USB ) не используется, на плате отсутствуют элементы свзяи! Смотрим на другую и ее элементы связи! Нам необходимо удалить резистор, указанный на рисунке (нижний кргу), в первом круге, показан, контакт экрана (оплетки, земли):

 

Справа показан результат удаления!

Подготавливаем высокочастотный кабель к пайке, отмеряем нужный отрезок, зачищаем, облуживаем оплетку и центральную жилу и аккуратно припаеваемся с плате!

 

Размечаем и сверлим отверстие для выходного SMA разъема! 

Вставляем плату в корпус, закрепляем гайкой и шайбой ВЧ разъем на корпусе и собираем конструкцию!

Штыревая антенна (стандартная от wifi адаптера tp-link wn722), модем МТС с сим-картой и необходимые шнуры: сетеовой и питания! Проверил на компьютере, все нормально работает, примечательно, что уровень 3G внутри помещения 100%(светло-синий цвет означает подключение 3G CDMA). После проверок, собираем все с внешним аккумулятором и тестером напряжения и тока

   

Из последнего рисунка, наш роутер в работе потребляет всего Рпот=5.24*0.33=1.73Вт! (очень хороший результат!) Во время тестирования скорости, наблюдались редкие скачки тока до 0.4А-0.45А.

Устанавливаем все на улице, с начала со штыревой антенной

 

Отходим на сколько позволяет площадка, порядка 60 метров прямой видимости, открываем программу WiFi Analyzer на телефоне и смотрим уровень сигнала и измеряем скорость утилитой от проекта www.speedtest.net

 

Меняем штыревую антенну на собранную нами антенну Харченко (биквадрат) и проделывааем тот же эксперимент, смотрим результаты:

Внешний вид

Измерения:

 

Сравниваем результаты двух измерений, уровень сигнала вырос в среднем на 7-9 дБ, что соответствует расчетному Ку для биквадратной антенны Харченко, скорость download возрасла в 1.5 раза,  скорость upload возрасла более чем в 2 раза, время ping'a уменьшилось!

Итог - все характеристики канала связи улучшились. что не может не сказаться на обшем впечатлении от работы данной системы! 

Осталось протестировать систему на дачном участке и по результатам будет видно, нужна ли внешняя антенна 3G/4G модему! Ждите результатов!

                                                                                                               Ваш tube guide