Подробно о том, как сделать USB удлинитель своими руками

Чтобы сделать USB удлинитель своими руками, в первую очередь нужно разобраться, как он передает информацию от одного устройства к другому и наоборот. Конечно, можно пойти привычным путем и приобрести Universal Serial Bus в магазине, но там, как правило, самый длинный шнур имеет всего два метра. Кроме того, сигнал при увеличении расстояния ля его передачи затухает, поэтому придётся покупать высокоскоростной вариант с ферритовыми фильтрами, но это дорогое удовольствие. Так что лучше приложить совсем немного усилий и сделать такой удлинитель самостоятельно.

Как сделать удлинитель

Итак, Universal Serial Bus, что в переводе звучит, как «универсальная последовательная шина», это коннекторы в каком-либо устройстве, а в данном случае соединены между собой шнуром определенной длины. Если правильно подобрать все элементы, то можно сделать удлинитель своими руками, длиной до 15-20 м (увеличить не получится).

Что нужно купить или достать

Конечно, самый основной элемент в данном случае, это кабель и любой для этой цели не подойдет. Не раз приходилось слышать мнение, что с затуханием сигнала справится экранированный шнур, но, увы, экран не может предотвратить затухание – он защищает от внешних помех. Поэтому предлагаю сделать удлинитель USB по витой паре своими руками, то есть, говоря техническим языком, для последовательной шины нужен дифференциальный сигнал без участия общего провода. Если пара витая, тогда импульсы D+ и D- проходят по ней одновременно в противофазе, где помехи действуют одинаково, как на один, так и на другой провод. В результате они вычитаются из полезного сигнала, и он не гаснет, но поступает из пункта А в пункт Б в чистм виде. Для этого достаточно обычного сетевого провода, который используют в офисах.

Подготовьте:

• кусок сетевого кабеля PRIME CAT5E UTP нужной вам длины (один из недорогих вариантов);
• разборные USB коннекторы на вход и выход («папа», «мама»);
• паяльник и припой;
• строительный или канцелярский нож и бокорезы.

Совет: тоненькие жилы не очень удобно зачищать бокорезами, а, тем более, ножом. Я чаще всего делаю это при помощи спичек и слюны: обжигаю спичкой изоляцию, плюю на пальцы, чтобы не ожечься и стягиваю её. Возможно, это грубо, зато быстро и эффективно.

Приступаем к сборке USB удлинителя

Прежде, чем начать распайку, хочу обратить ваше внимание на витые пары. Если снять с кабеля верхнюю изоляцию примерно на 10-15 см, то без труда можно заметить, что свивка в парах отличается друг от друга, что сказывается на прохождении активных и реактивных токов. Поэтому, на линию D+ и D- нужно паять именно синюю или зеленую пару проводов, чтобы сигнал проходил нормально, без затухания и помех. Там есть ещё две пары, обычно, это коричневая и оранжевая либо коричневая и черная, только вот по коричневой сигнал очень слабый, а по оранжевой (черной) его нет вообще. Я не вдавался в подробности крутизны или шага повива проводов, то есть, не смотрел расчеты, а просто попробовал несколько вариантов – такой способ зачастую называют «метод научного тыка», но обычно он себя оправдывает. Если вы на D+ и D- пустите синюю пару, то остальные цвета задействуйте на итание, например, цветные на плюс, а те, которые белые с полоской соответствующего колера – на минус.

При такой распайке вы сможете без проблем подключать уличную камеру, USB Wi-Fi адаптер, флешку и так далее и тому подобное. Но хочу заметить, что для улицы сетевой кабель PRIME CAT5E UTP лучше не использовать – все-таки это комнатная проводка и на морозе изоляция попросту растрескается - сначала общая, а потом и на жилах витой пары, что приведет к короткому замыканию. Конечно, наружная проводка обойдется вам несколько дороже, зато вы получите качественный сигнал и не будете бояться повреждений.

Длина по максимуму

У вас может возникнуть вполне резонный вопрос о том, какой USB удлинитель активный своими руками можно сделать по максимальной длине и это вполне резонно. Давайте попытаемся разобраться. Прежде всего, речь идет об активном удлинителе, а это означает, что там будут гаситься реактивные токи, что возможно только для витой пары, где возникает противофазное противодействие и создается помехоустойчивость. Поехали дальше. Госстандарты говорят о том, по максимуму размер USB кабеля для удлинителя не должен превышать отметку пяти метров. Это касается режима Full-Speed при скорости 12 Мбит/с, но эти цифры даны для общих показателей и не могут рассматриваться, как указ к исполнению для конкретных случаев.

Мы имеем дело не обычными проводками, а с высокочастотной симметричной связью, причем это распространяется на все витые пары данного шнура, где одна пара идет на сигнал (в нашем случае – синяя), а три оставшихся – на питание. Но дело в том, что питание должно быть бесперебойным и соответствовать напряжению 5 V, а чрезмерное удлинение трассы для движения тока снижает это напряжение и, соответственно, качество сигнала. Поэтому, я не рекомендую вам делать удлинитель более 20 метров!

Возможные причины неактивности удлинителя

Вы можете столкнуться с ситуацией, что USB удлинитель своими руками не передает сигнал, например, на камеру, установленную на входе в дом или на обзор приусадебного участка. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее вероятных причин, с оторыми приходится иметь дело.

Вы используете не тот провод

Разберите коннектор и убедитесь, что вы используете именно тот провод, о котором я рассказывал выше, то есть, с четырьмя витыми парами. Кроме того, обратите внимание на жилу под изоляцией - она должна быть из меди, но не плетеной (из десятка тоненьких проводков), а одинарной. Впрочем, если вы уверены, что в вашем оборудовании используется компьютерная витая пара, попробуйте шнур на изгиб: если он мягкий, значит там многожильные (плетеные) пары, а в случае с монолитной жилой кабель будет жестким на ощупь. Также проверьте линии D+ и D- - там по умолчанию должна быть либо синяя, либо зелёная пара.

В том случае, если все подходит по цвету, по жилам и по парам, то это говорит о том, чт UTP кабель поврежден (перебит) или выпущен с заводским браком, и его нужно заменить новым. То есть, сменить не только марку, но и производителя.

Выбран не тот цвет витой пары

Это важно только для линии D+ и D-, ответственной за передачу сигнала, остальные три пары – питание и их расположение не имеют значения. Как я уже упоминал выше, на качество сигнала влияет шаг или крутизна свивки двух симметричных проводов. Наиболее оптимальные или даже можно сказать единственно пригодные пары состоят из синего и белого либо зеленого и белого проводов. Именно такой расклад позволяет сделать трассу длиной до 20 метров.

Нехватка напряжения

На сетевых шнурах всегда должно соблюдаться стабилное напряжение 5 V и если оно падает до 4 V или даже ниже, компьютер попросту не сможет определить (не увидит) подключенный гаджет. Измерить напряжение можно ампервольтомметром (мультимером), который чаще всего называют тестером. Если оно ниже требуемого, то проблема может быть в малом сечении проводов. Вспомните Закон Ома – чем толще жила, тем меньше сопротивление. 

Перепутали гнезда на ПК или ноутбуке

На компьютерах и ноутбуках есть по нескольку USB входов (чаще всего, по три) и они не все подключены к материнской плате по витой паре, хотя у некоторых моделей они идентичны. Значит, если вы воткнули удлинитель не в тот разъем, то сигнал на D+ и D- сильно искажается, так как нарушается симметрия витой пары. Просто попробуйте подключиться к другому входу. 

Заключение

Это самый простой и бюджетный вариант, каким только можно воспользоваться, чтобы сделать USB удлинитель самостоятельно, причем на это вам потребуется совсем немного времени, если дома есть все необходимое. Но, возможно, вам лень паять коннекторы – тогда предлагаю воспользоваться таким девайсом, как переходники USB-RJ45, которые продаются в комплекте с удлинителем, но это будет дороже.