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

Разрешите поделиться радостью долгого созидания! Были сделаны колонки диаметром 50 см. Толщина стенок — 3 см . Внутренний объем — 50 литров. Динамики VRC-200, 8" дюймов коаксиального типа с шелковой пищалкой на керне магнита. Фазоинвертор направлен вниз в кольцо подставки. Выполнен из отрезка пластиковой трубы.

Мечта сделать круглые колонки появилась у меня давно, в начале 80-х годов. Воодушевили проспекты фирмы Grundig, которая выпускала сферические колонки. Сейчас я не нашел на их сайте ни одного упоминания об этих славных изделиях. Я не буду углубляться здесь в преимущества или недостатки шаровой формы. Это огромная и отдельная тема. Цель технологическая — рассказать о том, как это делалось на коленке и на кухне.

20 лет назад я так и не придумал приемлемого способа осуществить идею. Была попытка склеить из папье-маше. Детский надувной мяч, обьемом ~16 литров, обклеивался кусочками газет. После месяца(!) склеивания удалось достичь толщины корки 10мм. Ведь каждый слой приходилось сушить! Потом он благополучно перекочевал на помойку - слишком мал объем и тонкие стенки.

Но вот благодаря Genn (см. 2*), который в своей статье надоумил на интересную технологию, и пришла мысль сделать шарики из наборных колец дсп. Толщину дсп выбрал 16мм и просчитал набор колец. Материал закупался сначала на одну колонку. Ведь я не знал, что получится, и получится ли вообще. Пришлось покупать стопку квадратов дсп 50х50х50.

В результате образовались отходы, часть которых пошла потом на второй экземпляр. В результате на вторую колонку ушло в 2 раза меньше материала, чем на первую. Сначала были размечены диски и выпилены электролобзиком. В центре дисков сверлились отверстия для последующей центровки шара. Все диски, конечно, были пронумерованы.

Диски свинчевались шурупами. После чего были разобраны и пропилены внутренние диаметры.

Кольца склеивались столярным клеем розового цвета на основе ПВА. Держит он намертво. После смазывания кольца клеем, оно привинчивалось в намеченные отверстия. Это гарантировало правильную центровку. В результате был получен шар со ступенчатой поверхностью.

Ступенька выравнивалась крупным рашпилем, который буквально выкрошил лишний материал. Как ни странно, этот этап прошел довольно гладко и ровно. Лишнее просто скашивалось, и зарезать в ненужную сторону не так просто. Рашпиль просто натыкается как бы на стену.

Для контроля формы я использовал шаблон из толстого картона. Какие-либо неровности и царапины шпаклевались шпатлевкой для дерева. Завершающая доводка - шкуркой.

После приведения формы и поверхности в надлежащий вид, я пропитал шар грунтовкой.

Отверстие фазоинвертора разместилось внизу колонки. Далее возник вопрос с внешним оформлением. Рассматривались разные варианты - покрытие шпоном, покраска. Была даже интересная идея оклейки желтыми и красными листьями. Этакий гербарий :) В конечном счете, я использовал самое простое и, в то же время (на мой вкус), хорошо смотрящееся решение - жидкие обои.

Подставка под колонки сделана на базе бывших табуреток, ножки которой сделаны в виде ласточкина хвоста. Сверху привинчено кольцо из ДСП, обнесенное золотистым порожком. Сейчас мне самому эти подставки не очень нравятся, и идет поиск более интересного решения. Хочется сделать что-то типа ножки шахматной фигуры с тяжелым основанием. Например, блин от штанги.

Труба фазоинвертора настраивалась на частоту 40 герц. Я не сторонник фильтров высокого порядка, поэтому фильтр внутри первого порядка. Просто емкость МБГП на пищалку. Стенки внутри остались ступенчатые и покрыты поролоном. Резонанс сферы без фазоинвертора около 60 гц. Фазоинвертор настраивался в основном на слух. Теперь о звуке. Я считаю, что мои ожидания полностью оправдались. Хоть и большой труд, но он того стоил. Мне очень нравится звучание. Многое зависит, конечно, и от усилителя. Спаринг партнер шариков - ламповый двухтактный усилитель мощностью 50 ватт. Особенно хорошо звучат средние частоты, но и бас впечатляющий. Колонки, на мой взгляд, просто идеальны для классической музыки. Я также (и в основном) слушаю на них рок. Pink Floyd "Wish you were here", например, просто тестовый диск. Комната, конечно, нуждается в суровых акустических переделках. Обстановка спартанская и холостяцкая. Так что, уж извините..