Самый правильный метод, если есть разъём на модеме, поставить внешнюю антенну. Это и качество приёма поднимет куда лучше, чем вынос модема на улицу, и проблему утепления и гидроизоляции решит кардинально — пассивной антенне температура практически не важна.
Сам модем довольно неплохо нагревается, так что если хорошо утеплить, то дополнительный подогреватель не нужен. Как материал утепления неплохо подойдёт пенополиуретан, белый, без наполнителей(они могут сильно уменьшить проницаемость), по возможности с крупными порами.