Кабель для юсб модем

Самодельный удлинитель USB из витой пары для WEB камеры или 3G модема.

Как сделать удлинитель USB я понял, когда экспериментируя, сам удлинил USB шнур обычной web камеры на 18 метров для простого видеонаблюдения, (подробнее). То есть, я удлинил обычную web камеру на расстояние 18 метров от ноутбука! Это отличный результат, так как вначале мне вообще не удавалось удлинить юсб вебку и на метр. Через этот же самодельный USB удлинитель я впоследствии удлинял 3G модем и другие юсб устройства– все отлично работает.

Самодельный шнур удлинитель USB на 18 метров, который бесперебойно работал, был изготовлен мной за пятнадцать минут и обошелся в копейки. В то же время, в продаже, двухметровый качественный высокоскоростной USB 2.0 шнур с ферритовыми фильтрами стоит около 15 долларов. При этом, еще не известно, будет ли он нормально работать со всеми юсб устройствами. Мне неоднократно доводилось видеть метровые USB шнуры – удлинители, через которые нормально работали только мышки и клавиатуры. Даже флешки ни в какую не хотели через них определятся. По этому, я и начал думать, как самому сделать рабочий юсб удлинитель для web камеры, 3G модема и других, удаленных USB устройств.

Из чего сделать удлинитель USB.

Из чего сделать удлинитель USB — по началу, я пытался делать USB удлинитель из двойного экранированного микрофонного провода различных марок. Пускал D+ и D- сигналы USB по центральным жилам кабеля, а питание 5 вольт «+» и «-» по экранирующим оплеткам. Перебирал и другие варианты удлинителя юсб по экранированным проводам. Но ничего из этого не выходило. На таком удлинителе USB устройства не определялись даже на метровой длине шнура. Казалось бы – хороший экранированный провод, каналы D+ и D- разнесены и имеют отдельные экраны, что еще нужно то? Но на нем USB устройства не работали! Безрезультатные эксперименты с USB и экранированными проводами продолжались до момента, пока я не понял, что по линиям D+ и D- одновременно передается дифференциальный сигнал. А значит, для удлинителя USB нужно использовать симметричную линию — витую пару!

Сигнал USB на физическом уровне.

Сигнал USB на физическом уровне — это дифференциальный сигнал. Два сигнала, идущих по D+ и D- паре проводов одновременно в противофазе (инвертировано). Без участия общего провода. Пример дифференциального сигнала – выход сигнала с обмотки трансформатора. Амплитудой такого сигнала является не амплитуда относительно общего провода, а амплитуда относительно этих дух проводников. Соответственно, приёмник дифф сигнала регистрирует амплитуду между этими двумя инвертированными сигналами, а не амплитуду между сигнальным проводом и минусом источника питания.

USB шина — это симметричная линия связи. Качественный способ передачи высокочастотных сигналов без потерь, и синфазных помех, осуществляемый по паре проводов без участия общего провода. Метод обладает повышенной помехоустойчивостью из-за того, что помеха действует одинаково на два противофазных проводника одновременно, вычитаясь из полезного сигнала в конечном итоге.

По этому, надежный USB удлинитель нужно делать именно из витой пары. Самый доступный вариант витой пары для USB удлинителя – витая пара для компьютерных сетей, обычный «сетевой» провод.

Самодельный USB удлинитель из витой пары.

Самодельный USB удлинитель из витой пары я делал следующим образом: — в наличии у меня был кусок кабеля PRIME CAT5E UTP – 18 метров. Обычная неэкранированная компьютерная витая пара для прокладки в помещении. Самый дешевый сетевой кабель. Для подключения web камеры по USB мне необходим был кусок кабеля длиной 10 метров, но я решил не перерезать имеющийся у меня кусок и подключить его весь – для эксперимента. Как оказалось – весьма удачно.

USB удлинитель из витой пары я оконцевал разборными USB коннекторами «мама» и «папа», купленными в магазине радиотоваров.

Важный момент! Синюю пару проводов кабеля я пустил на D+ и D-. Почему именно синюю? – Все четыре витые пары жил кабеля имеют разный шаг свивки. Это хорошо заметно, если снять с UTP кабеля общую оболочку сантиметров на 10 – 15. Так вот, USB удлинитель отлично работал, если сигналы D+ и D- пустить по синей или же зеленой паре жил. Если же пустить D+ и D- по оранжевой паре, то USB удлинитель вообще не работал. Коричневая пара работала с перебоями. Вероятно, шаг свивки синей и зеленой пары жил идеально подходит для прохождения высокочастотного сигнала USB (резонанс, импеданс и т.п.).

Три остальные пары жил кабеля я запараллелил и пустил по ним питание – по трем цветным жилам плюс, по трем полосатым – минус.

Самодельный USB удлинитель из витой пары отлично работает – все USB устройства, подключенные к нему, определяются и работают без проблем. USB флешка, USB картридер, USB Wi-Fi адаптер, 3G модем МТС, EasyCap – устройство видео захвата, USB DVB-T приемник – SDR радио, USB веб камера. Это все, что мной было проверено на этом самодельном USB удлинителе.

После серии неудачных экспериментов с коротким экранированным проводом, работоспособность 18 метрового USB удлинителя казалась чем-то не реальным. Впоследствии я делал много USB удлинителей по данной технологии, и все они работали до длины 20 метров. На бо’льшую длину мне так и не удалось заставит юсб удлинитель нормально работать. Юсб устройства перестают определятся.

Максимальная длина USB удлинителя.

По стандарту, максимальная длина кабелей и удлинителей USB 1.0 не должна превышать пять метров для режима Full-Speed (скорость 12 Мбит/с). Но это общий случай – минимальная спецификация для гарантированной работы любого USB устройства.

На практике же все намного интереснее. Все зависит от конкретного UTP кабеля — шага свивки витой пары, толщины проводников, одножильности или многожильности проводников, материала проводников и изоляции, наличии экрана. Работа USB удлинителя подчинена сложной теории передачи высокочастотных сигналов. То есть, физически, USB кабель не просто шнурок из четырех проводов, а высокочастотная симметричная линия связи.

На максимальную длину USB удлинителя влияет так же и падение питающего напряжения. По этому, питание 5 вольт в USB удлинителе необходимо подавать по запараллеленым трем витым парам для увеличения сечения линии питания.

Мне удавалось делать USB удлинители из витой пары максимум длиной до 20 метров. Более длинные удлинители уже переставали работать – высокочастотный сигнал затухал, либо напряжение питания существенно падало на проводах. Ниже, я приведу все встречавшиеся мне причины не работы USB удлинителя.

Почему не работает удлинитель USB – причины:

1) Провода USB удлинителя не являются витой парой.

Никаких экранированных микрофонных и т.п. проводов для USB удлинителя применять не стоит! Только витая пара! Лучший кабель для USB удлинителя – стандартный кабель «компьютерная витая пара UTP» из одножильных медных проводов (но не из мягких многожильных проводов для пачкорда). Линии D+ и D- ОБЯЗАТЕЛЬНО должны быть витой парой проводов. Именно свитой парой проводов.

Так же возможно, что и сам кабель витая пара Вам попадется некачественный, с большим затуханием сигнала. В этом случае, если все нижеприведенные варианты не помогут – нужно взять UTP кабель другой марки, производителя и т.п.

2) Для сигналов D+ и D- USB удлинителя задействована не та витая пара проводов.

Кабель «компьютерная витая пара UTP», под своей оболочкой, имеет четыре свитые пары проводов с разным шагом свивки. Это сделано для уменьшения паразитных влияний пар друг на друга в кабеле. Однако, шаг свивки пары так же влияет и на параметры прохождения высокочастотного сигнала по ней. По этому, для линии D+ и D- желательно перепробовать все четыре пары и определить, на какой из них USB устройства работают наиболее стабильно. Мне при изготовлении USB удлинителей, чаще всего везло с синей или зеленой витой парой. Линия D+ и D- на этих витых парах кабеля работала почти всегда отлично. Вероятно, эти проводники пары имеют «нужный» шаг свивки. А вот оранжевая пара проводов чаще всего почему-то отказывала на длинных USB удлинителях (15-20 метров).

3) Большое падение питающего напряжения на удлинителе USB.

Для цепей питания необходимо запараллелить провода USB удлинителя! Питание на USB устройство через USB удлинитель нужно подавать по запараллелиным оставшимся трем витым парам – для увеличения сечения проводов и уменьшения их сопротивления. Если падение питающего напряжения 5 вольт на удлинителе будет существенным, то, USB устройство не сможет нормально работать. Оно не определится компьютером. Это прописная истина Закона Ома!

4) USB удлинитель подключен не к основным USB гнездам ПК.

USB удлинитель нужно подключать в USB гнезда, расположенные сзади корпуса ПК! Есть разница, куда подключать USB удлинитель! Дополнительные USB разъемы ПК, расположенные на корпусе, чаще всего соединены с материнской платой обычными проводами, а не витой парой. По этому, естественно, симметричный сигнал D+ и D- сильно искажается на таких проводах, вносятся помехи. А вот USB гнезда, расположенные сзади ПК, (смонтированные непосредственно на материнской плате) не внесут искажения в линию D+ и D-.

Как удлинить USB – еще другие варианты.

Если паять совсем неохота, но нужно срочно удлинить 3G модем или вебку, то можно прикупить готовый девайс – комплект переходников USB-RJ45.

Источник

Виды и технические характеристики активного USB удлинителья для 3G/4G модема

Удлинитель для модема 4G стандарта — очень полезная вещь в домашних условиях или во время отъезда, когда приходится пользоваться мобильным Интернетом. Представляет собой портативный внешний усилитель, который достаточно просто собрать своими руками.

Стандартный удлинитель для модема используется для того, чтобы вынести устройство на большое расстояние от ноутбука или ПК. При этом применяется провод или шнур на основе обычной витой пары с «ЮСБ» выходом на конце. Длина выноса модема может достигать шестидесяти метров, что позволяет подобрать место с максимальным качеством принимаемого сигнала.

Как сделать

Самостоятельно изготовить стандартный USB удлинитель 10 метров, для 4G модема можно достаточно легко. Для этого подойдут подручные средства. Алгоритм изготовления такой:

1. для основы устройства подойдет обычный фонарик с выходом usb, его наконечник с лампой необходимо снять;
2. далее следует разрезать ножом штекер разъема и открыть контакты. При помощи паяльника требуется удалить провода от разъема, после чего достать их и проволоку жесткости из разъема;
3. требуется укоротить трубку фонарика до длины в пятнадцать сантиметров, после чего приготовить четыре проводника с длиной в 25 сантиметров;
4. в трубку вставить проводники и создать изгиб на конце проволоки для того, чтобы модем имел хорошую поддержку;
5. в трубку вмонтировать проволоку для жесткости;
6. в том случае, когда проводники сложно затягиваются, возможен их обрыв через некоторое время. Поэтому необходимо выбрать трубку с большим диметром, чтобы все элементы в ней находились свободно;
7. далее необходимо припаять к разъему проводники и соединить экраны при помощи проволоки жесткости, прикрутив к концам куски меди;
8. гнездо для крепления модема можно соорудить из переходника старой мыши PS/2 — USB, для этого одна сторона корпуса должна быть разрезана и из нее извлечены разъемы и детали гнезда;
9. потом требуется припаять к разъему проводники;
10. после припаивания необходимо проверить работоспособность удлинителя при помощи обычной флешки;
11. если персональный компьютер может увидеть флешку, следует приступать к сборке устройства;
12. штекер к ПК или ноутбуку необходимо собрать и приклеить или прилепить скотчем;
13. проводники и проволоку жесткости осторожно выложить чтобы не было взаимных замыканий.

Обратите внимание! В качестве основы можно использовать и обычную пластиковую бутылку.

Характеристики

Применение удлинителей в пределах городской застройки намного более эффективно по сравнению с использованием активных усилителей или дополнительных MIMO антенн. Если пользователь проживает в квартире, то достаточно будет выставить модем возле окна или закрепить снаружи. Усилители рекомендуется использовать в сельской местности, где все зависит от расстояния. Именно на работу повышенной дальности направлены антенны.

Основные характеристики удлинителей:

• стандарт, который использует порт и USB кабель для модема 4G;
• расстояние применяемого удлинения. От длины провода зависит скорость соединения, чем короче провод, тем она выше;
• скорость передачи информации;
• тип питания. Это может быть внешний блок или питание от USB-выхода;
• потребляемая устройством мощность;
• применяемые разъемы. RJ45 и обычные USB-разъемы;
• категория кабеля.

Приобретаемые в торговых точках удлинители могут делиться по месту эксплуатации. Они могут быть выносные и внутренние. Первые будут хорошо изолированы и защищены от попадания влаги и пыли. Во втором случае будет простой корпус.

Важно! Если устройство создается своими руками и планируется применять его на улице, то следует предпринять меры для качественной изоляции мест контактов и разъемов.

Применение в других областях

Удлинители USB применяются не только для выноса модема до места с наилучшим сигналом. Есть множество других сфер, в которых представленное оборудование себя активно зарекомендовало. Распространено использование удлинителей в следующих сферах деятельности:

• в охранных системах для монтажа камер видеонаблюдения или обычных веб-камер;
• в мобильной связи для установки модемов, которые функционируют в стандарте gsm;
• для сканеров и принтеров, к которым применяется совместный доступ по локальной сети;
• при проведении различных конференций и презентаций удлинители используются для подключения мыши или клавиатуры;
• всевозможное диагностическое и измерительное оборудование;
• интерактивные автоматы, терминалы и считыватели штрих-кодов.

Комплектность

Зачастую поставляемый комплект минимален и имеет в наличии:

• непосредственно USB-устройство по витой паре (должны быть Host-блок и Dev-блок);
• второй в комплекте идет инструкция.

Зачастую в комплекте не поставляется непосредственно блок питания. Кроме этого необходимо большое внимание обратить на применяемые провода. В том случае, если они тонкие, оборудованию может быть недостаточно питания. Также они имеют недостаточную экранировку. Это чревато тем, что напряжение будет понижаться достаточно резко и может падать до пяти Вольт.

Кроме этого при большой длине самого провода и малом диаметре передаваемые электрические импульсы будут слабыми и достаточно искаженными различными помехами. В этом случае ПК или ноутбук будет испытывать проблемы с тем, чтобы отличить получаемые единички от ноликов. Это чревато частыми потерями соединения в результате отсутствия передаваемых данных.

Как определить степень качества приобретенного устройства

Сам удлинитель имеет одну наиболее важную часть в своем составе — это провод. Именно по нему можно определить, насколько качественный продукт был приобретен.

Провод с повышенным диаметром имеет максимально малую величину сопротивления, поэтому и проводимость у него повышенная. Большую роль играет и материал, из которого он выполнен.

Обратите внимание! Наиболее качественные провода делаются из меди, поскольку этот материал дает минимальное сопротивление. Далее идут обмедненные и луженые провода.

Следует обратить внимание на качество сборки разъемов. В случае с дешевыми китайскими устройствами достаточно часто используется не требуемая позолота, а напыление дешевой краски, которая быстро слазит. В результате это приводит к быстрому окислению места контакта и повышению сопротивления.

Правильная покупка заключается в подборе наилучшего провода. Для этого не помешает знать его маркировку. Здесь показана зависимость толщины проводника от длины шнура:

• 28 AWG = 0.81 метр;
• 26 AWG = 1.31 метр;
• 24 AWG = 2.08 метра;
• 22 AWG = 3.33 метра;
• 20 AWG = 5.00 метров.

AWG представляет собой калибр шнура. С уменьшением цифры перед ним повышается диаметр кабеля. В качестве примера получается, что максимальная длина провода в пять метров должна производиться из наиболее толстого кабеля в 20 AWG.

Удлинители для модемов, которые работают в стандарте 4G, можно собрать самостоятельно или приобрести готовые. Необходимо знать основные характеристики устройств и моменты, касающиеся правильности выбора.

Источник