Мій батько живе далеко від міста і підключення до більш-менш швидкісного інтернету є проблемою. Раніше він користувався доступом через GSM, точніше GPRS з'єднання. Одного разу, втомившись від того, що під час візитів до батька у мене немає нормального підключення, і я не можу показати йому ролик на ютубі, я вирішив якось виправити цю проблему. На той час я вже знав, що живуть неподалік знайомі користуються 3G (CDMA EV-DO Rev. A) інтернетом від «Інтертелекому», використовуючи покупне рішення - USB модем і детекторні антену. Порившись в характеристиках USB модемів, я вирішив зробити щось схоже. На жаль, спроби «виїхати» на вбудованої антени успіхом не увінчалися. Але коли я встромив в роз'єм для зовнішньої антени зволікання завдовжки 1/4 довжини хвилі, під'єднатися до мережі вдалося, правда тільки зовні будинку.
Через те, що безпосередньо з дому з'єднатися все одно не виходило, довелося винаходити інші варіанти. Цілком робочим варіантом виявився роутер з USB портом (я взяв на той момент найдешевший TP-Link TL-MR3220), який був залишений на горищі разом з модемом і моєї офігенно антеною:
Через кілька тижнів я знову приїхав до батька і виявив:
- Залізний дах серйозно екранує сигнал від точки доступу, так що Wi-Fi доступний далеко не по всьому двору;
- Несподівано прийшло літо (ой!) І днем температура під залізним дахом, що прогрівається сонячними променями, стала більше 50 ° C; через це модем і роутер стали дуже гарячими, що не обіцяло нічого доброго;
- З'єднання було нестабільним і час від часу пропадало; тим не менш, продуктивність була досить непогана: 0.5 / 0.2 Mbit DL / UL.
Натхнений результатами замірів, я вирішив зробити щось більш надійне і значне: о), з антеною краще і встановити все це господарство зовні будинку, щоб уберегтися від перегріву влітку.
Спочатку я взявся за пошуки готового корпусу для свого рішення, в який би помістилися всі потрібні компоненти. Але дуже скоро зрозумів, що шлях тупиковий: готові корпусу або були повністю герметичні (що не годиться, бо для охолодження потрібна вентиляція), або через свою конструкції практично гарантували попадання води всередину. Крім того, платити $ 50 за найпростіший IP55 не входило в мої плани. Тому я вирішив надізайніть і зробити ящик самостійно.
Перш за все я зробив листогиб для пластику (фото, на жаль, не збереглося) - просто натягнув ніхромовий дріт між двома великими шурупами, неглибоко угвинченими в дерев'яну рейку, і підключив до неї джерело живлення на 12V / 10A з крокодилами. Потужність нагріву регулював, змінюючи положення крокодилів. Цей листогиб я використовував для того, щоб зігнути два листа полістиролу розміром 45 см * 70 см от в такі дві закарлюки:
Полістирол був вибрав по-перше тому, що він відмінно витримує впливу нашого клімату, а по-друге тому, що мені подарували кілька шматків; о) З іншого боку, він дуже доступний - наприклад в будівельних магазинах (я бачив в Епіцентрі) продається прозорі листи.
Листи були зігнуті відповідно до цього кресленням. Має вийти щось, що на попередньому знімку. Зазначені розміри - в міліметрах.
Врахуйте, що при згинанні листового пластика через його товщини (у мене були 3 мм) ідеально чітких кутів не вийде, вони будуть закруглені. Так що варто це враховувати. Я зробив підгонку з по нижній частині за рахунок бічних вирізів в підставі.
Після згинання частин я зібрав їх, закріпив зажимами в потрібному положенні і просвердлив 4 складальних отвори діаметром 3.2 мм з боків. Потім були просвердлені 6 мм отвори під кріплення. Було заплановано вішати коробку на двох шурупах з дюбелями, вкручених в стіну.
Щоб збірка була зручніше, я скрутив гвинт М3 і гайку через монтажні отвори основи, і заглибити гайку в пластик розігрітим паяльником. Потім повклеівал гайки суперклеєм в пророблені поглиблення.
Для захисту від вологи, вентиляційні отвори пилу висвердлені в місцях, які більш-менш захищені від дощових бризок. Але от інші місця, кудою можна проникнути всередину, я закупорив за допомогою самоклеющейся стрічки, призначеної для ізоляції вікон і дверей.
8 см кулер, який був виколупати з зламався ATX блоку живлення, був встановлений на кришці для примусової вентиляції. Для цього я насверліл 12 мм отворів, які були закриті сіткою з поліестеру. Сітка повинна захищати внутрішній простір від комах, які, по досвіду, набагато небезпечніше, ніж дощ, і норовлять пролізти в тепло в найнесподіваніших місцях.
Для підігріву внутрішнього простору в морози використовуються два з'єднаних послідовно 10 Вт 10 Ом-них резистора. Розрахункове тепловиділення збірки при 12 В харчуванні буде 7,2 Вт.
На цьому знімку всі компоненти системи підігріву та вентиляції змонтовані на кришці. Я пізніше ще додав два світлодіода, щоб контролювати включення / вимикання вентилятора і нагрівача, але необхідності в них немає, установка продиктована виключно моїм цікавістю і параноєю: о) Монтаж світлодіодів і контролера був зроблений за допомогою одного з найулюбленіших моїх інструментів - клейового пістолета: о)
Для управління охолодженням (вентилятор) і нагріванням (резистори) я зробив простенький контролер на основі компаратора LM393, декількох резисторів і конденсаторів, 10КОм НТК термистора і здвоєного N-канального MOSFET транзистора. Компаратор утворює два тригера Шмітта . Я зробив розрахунки цієї схеми, використовуючи онлайн-калькулятор на сайті Random Science Tools and Calculators з тим, щоб включати вентилятор, коли температура всередині корпусу стає вище 30 ° C і відключати при зниженні до 27 ° C. Нагрівач відповідно включається при охолодженні до 3 ° C вимикається при підйомі до 7 °. Розрахунки були приблизними, але тестування показало, що я в них не помилився.
Контролер живиться безпосередньо 12В / 1А блоком живлення.
Схема контролера:
Список компонентів:
- IRF7103 SO-8 dual MOSFET 50V, 3.0A
- LM393 SOIC-8 dual comparator
- 0.1uF C0805 ceramic capacitor
- 1uF C0805 ceramic capacitor
- 3x Molex 2-pin polar connectors 0.1 "step
- 10K NTC thermistor R0805
- 33K R0805 resistor
- 39K R0805 resistor
- 330 R0805 resistor
- 2x 10K R0805 resistor
- 56K R0805 resistor
- 22K R0805 resistor
- 330K R0805 resistor
Для забезпечення дренажу на випадок, якщо вода все-таки проникне в корпус, вентиляційні отвори були просвердлені і в днище. Тут також встановлено SMA / RP-SMA коннектори для Wi-Fi і 3G антен і кабельний ввід для кабелю живлення.
Для доступу в інтернет я купив Novatel Wireless Ovation ™ U720 EV-DO Rev A USB модем і підключив його до «Інтертелекому», який працює в діапазоні 800 МГц.
Я замовив кілька кабелів MS-147-SMA для того, щоб підключити зовнішню антену до модему, але все, що прислали мені китайські «друзі» на перевірку виявилися з роз'ємами типу DB9, який на півміліметра менше діаметром. Зрештою я плюнув, розібрав модем і підключився безпосередньо до картки пігтейл U.FL-SMA, прибравши кабель від картки до гнізда MS-147. До речі, U720 виявився USB - PCI-E адаптером, в який встромлено картка PCI-E EV-DO модему.
Так як рівень сигналу мережі CDMA в місцевості, де стоїть крапка, залишає бажати кращого, я вирішив спорудити простеньку зовнішню антену.
Скориставшись онлайн-калькулятором Slim Jim antenna calculator, я розрахував розміри, необхідні для роботи в діапазоні CDMA 800 МГц. Термінали CDMA 800, виходячи з інструкції, працюють в таких частотних смугах:
- Передача 824.7-848.31 MHz
- Прийом 869.7-893.31 MHz
Я розраховував розміри для середньої частотою між 824.7 і 893.31 МГц. Потім намалював за розмірами лінію в рисовалка, і витравив її на текстоліті.
Так як у мене не було підходящої ємності для того, щоб протравить плату довжиною 30 см, і кількість розчину в запасі у мене було обмеженим, довелося споруджувати ванночку з коробки з-під цукерок і харчової плівки: о) Я користувався лазерним праскою для перенесення малюнка на плату, а труїв в хлорному залозі.
Для захисту антени, і для полегшення її монтажу, я уклав її в всередину відрізка водопровідної ПВХ труби, діаметром 1/2 дюйма, і закрив з обох сторін заглушками. В одній з заглушок був просвердлений отвір для роз'єму SMA, до якого приєднується подовжує кабель з коаксиала RG-316, який я купив (як і коннектори) на eBay. Обидві заглушки для більшої надійності я заізолював плавким клеєм.
А тут можна побачити всю начинку шухлядки в зборі. А ось список усього, з приблизними цінами в USD:
- 2x 45cm * 70cm листової полістирол - $ 15
- Самоклеїться для вікон / дверей - $ 3
- 80mm вентилятор - $ 3 (Я забезкоштовно виколупав його з БП)
- Клімат-контролер - $ 5 (на рахунок ціни не впевнений, тому що мікросхеми я виколупав зі старої материнки, все, що було куплено - це резистори і термістор, а це коштує всього кілька центів; по ніж брав текстоліт - вже не пам'ятаю, там шматочок зовсім невеликий вийшов)
- Нагрівач (2x 10W керамічних резистора) - $ 1.5
- Шматок ПВХ труби, ковпачки, засувки-держалкі, роз'єми SMA і текстоліт для антени - грубо близько $ 10
- RG-316 коаксіальний кабель (3м) та конектори - $ 10
- Кабельний ввід і клема - $ 2
- 2x пігтейлу (U.FL / SMA, RP-SMA male / female) - $ 8
- Розетка на три вилки - $ 3
- 12V / 1A БП - $ 5 (не купував, у мене завалялося кілька від старої техніки)
- Novatel U720 USB CDMA Rev.A modem - $ 40
- TP-Link TL-MR3220 3G / 802.11b / g / n wireless router - $ 40
- Колінеарна Wi-Fi антена для діапазону 2.4 ГГц - $ 12
- Суперклей і плавкі стрижні, двосторонній скотч, стяжки та інша фігня - $ 5
ВСЬОГО: близько $ 160
Всього на конструювання і виготовлення коробулькі я витратив близько 16 годин.
Раджу зайти на flickr, клікнувши по картинці вище, я там наоставлял notes для полегшення ідентифікації компонентів, якщо що раптом незрозуміло.
Кілька фотографій зібраної точки:
Wi-Fi точка була змонтована на фронтоні близько до даху з північно-західного боку будинку. Найбільша замеренная швидкість, яку я бачив, була 0.9 / 0.4 Mbps DL / UL (міряв на speedtest.net), використовуючи CDMA EV-DO Rev.A з'єднання. Без зовнішньої антени в місці, де працює ця точка доступу, з'єднання встановити не вдавалося.