Как собрать антенны для связи, телевидения, Wi-Fi своими руками

Содержание

Wi-fi антенна дальнего действия своими руками

Как собрать антенны для связи, телевидения, Wi-Fi своими руками

Обычный вай-фай передатчик доставляет сигнал на расстояние до пяти километров. Этого достаточно для организации местной сети. В иных случаях требуется специальные устройства для усиления передачи. При этом дальнейшая возможность передачи ограничивается законом. Однако вай фай антенна на 10 км вполне реализуем с учетом законодательства, если ее сделать своими руками.

  • 1 Характеристика
  • 2 Промышленные антенны
  • 3 Антенны своими руками

Характеристика

Wi-fi антенна дальнего действия работает согласно всем требованиям, закон не будет нарушен, так как она пассивна. Действие устройства должно быть направлено по строго определенному руслу, тогда это гарантирует увеличение сигнала и стабильность работы устройства. Важно понять, как действует прибор в пассивном виде без всякого усиления.

Принципы действия wi-fi антеннs дальнего действия:

  1. gрименение рефлекторов. Это отражатели, похожие на тарелки для спутникового телевидения. Они концентрируют сигнал в определенном направлении и, таким образом, усиливают его;
  2. для усиления сигнала wi-fi антенны дальнего действия эффективны решетки, которые при определенном расположении направляют сигнал в нужном направлении;
  3. есть смысл применить указанные варианты в комбинированном сочетании рефлектора и решетки. Тогда усилить сигнал можно еще в большей степени. Это наиболее кардинальный способ усиления.

Из перечисленных вариантов понятно, что для усиления сигнала на дальнее расстояние необходимо концентрировать его в нужном направлении, и при этом, есть возможность подобрать антенны промышленного производства, которые будут отвечать соответствующим требованиям.

Промышленные антенны

Производители оборудования для сетевой отрасли позаботились и о том, чтобы wi-fi антенны дальнего действия были доступны для потребителя. Далее разберем примеры устройств и их отличительные особенности.

Wi-Fi TL-ANT5830B имеет рефлектор, способный направить луч сигнала в нужном направлении, таким образом, его значительно усилить. Устройство приспособлено именно для четкой связи на дальних расстояниях.

TL-ANT2414A антенна уступает предыдущей по дальности, но зато способна вещать нескольким абонентам. Ее предшественница может передавать на большие расстояния сигнал от одного до другого абонента, не охватывая большого числа людей. Зона покрытия прибора значительна.

D-Link ANT24-0700 мощно усиливает сигнал и крепится с помощью магнитов, по своему внешнему виду выглядит как штырь, который можно наклонять в разные стороны, таким образом, направляя излучение в нужном ракурсе.

D-Link ANT24-1800 внешне выглядит как панель, которая крепится на наружную стену и обеспечивает стабильный сигнал на расстоянии до 8 километров.

Эти примеры нескольких устройств промышленного производства, вполне убеждают в том, что можно купить достойную антенну для дальнего действия. Так же вполне возможно сделать такое устройство самостоятельно и оно не будет уступать по характеристикам покупным моделям.

Антенны своими руками

Устройство будет гарантировано передавать сигнал на расстоянии 10 километров. Вай фай антенна дальнего действия, сделанная своими руками, во многом лучше устройств промышленного производства.

Основные этапы изготовления:

  1. в качестве отражателя подойдет стеклотекстолит, который обрезается на 10х14 сантиметров;
  2. в центре пластины просверливаем отверстие под кабель;
  3. из медного провода делаем саму антенну в виде двух соединенных между собой квадратов.;
  4. конструкция крепится на отражатель, а к ней припаивается кабель;
  5. при помощи клея квадраты располагаются на отражателе.

Принцип сборки прост: отражатель, сама антенная из медной проволоки и кабель. Вся эта конструкция способна принять и передать сигнал на дальнее расстояние.

Вай фай антенны до 50 км. Подобное устройство также можно изготовить самостоятельно по тому же принципу, что и вышеуказанную антенну.

Только рефлектор будет значительно больше – 35х45 сантиметров и на него необходимо установить вибраторы из стеклотекстолита. В остальном технология изготовления похожа. Такая антенна способна передавать сигнал на расстояние до 50 километров.

При установке устройства пассивного типа, есть возможность усилить сигнал за счет применения рефлекторов и решеток.

Можно приобрести эти антенны в магазине, однако, wi-fi антенны дальнего действия сделанные своими руками будут гораздо эффективнее передавать и принимать сигнал.

Изготовить такое устройство не так сложно, при этом есть варианты производства, как 10 километровой, так и 50 километровой антенны.

Источник: https://reckey.ru/besprovodnoe/wi-fi-antenna-dalnego-dejstviya/

WiFi антенна своими руками: как изготовить усилитель вай-фай сигнала для роутера в домашних условиях

Как собрать антенны для связи, телевидения, Wi-Fi своими руками

Wi-Fi является технологией, способной к нормальному функционированию лишь в пределах прямой видимости. Беспроводные сети легко теряются среди стен, мебели и прочих преград в квартире.

Перемещение адаптера или роутера по дому с целью увеличения эффективности работы приборов возможно не всегда.

Более правильным подходом является использование внешней, более мощной, антенны — активной части передающего/принимающего устройства.

Типы Wi-Fi антенн

В плане использования все антенны для Wi-Fi делятся на два класса:

  • для наружного использования (outdoor),
  • для внутреннего применения (indoor).

Отличаются эти антенны, в первую очередь, своими размерами и коэффициентом усиления. Класс outdoor подразумевает большие размеры и возможность крепления к какой-либо опоре (поверхности).

Высокого коэффициента усиления в таких антеннах добиваются конструктивными особенностями. Такие устройства используются обычно для беспроводной передачи данных между точками, которые находятся на значительном удалении друг от друга.

Устанавливать их предпочтительнее в зоне прямой видимости.

В зависимости от типа антенны Wi-Fi характеризует больший или меньший коэффициент усиления — один из важнейших параметров любого приёмного и передающего оборудования

Антенны класса indoor предназначены для применения внутри помещений, они имеют меньшие габариты и не отличаются выдающимися усилением и мощностью. Крепятся внутренние антенны либо непосредственно к передающему/принимающему гаджету, к стене, либо ставятся на поверхность. Присоединение антенны к плате устройства осуществляется как напрямую, так и посредством кабеля.

Дополнительная Wi-Fi антенна в квартире или доме

Основной причиной необходимости дополнительной антенны Wi-Fi является усиление слабого сигнала. Такая ситуация может возникнуть в следующих случаях:

  • точка доступа Wi-Fi расположена на значительном расстоянии (если помещение большое), имеются преграды (стены, перекрытия);
  • роутер недостаточно мощный.

Также дополнительная Wi-Fi антенна может понадобиться, если требуется организовать сеть «роутер — несколько клиентских точек», или если нужно связать между собой несколько ПК «по воздуху».

Изготовление своими руками

В сети можно найти множество рекомендаций по изготовлению самых разных типов Wi-Fi антенн в домашних условиях. Как правило, для повторения большинства конструкций не требуется наличия глубоких познаний в радиоэлектронике, дефицитных материалов и специализированных инструментов. Сделать любую из Wi-Fi антенн по приведённым ниже инструкциям можно буквально за пару часов.

Двойной биквадрат

Антенна «двойной квадрат» для Wi-Fi и её модификации — самая популярная в сети. Классический биквадрат обладает хорошим коэффициентом усиления и широкой диаграммой направленности. Двойная биквадратная антенна, рассматриваемая далее, имеет ещё более высокие характеристики.

Для повторения конструкции потребуются:

  • медная моножила (провод) сечением 2 мм;
  • небольшой лист алюминия толщиной 1–2 мм;
  • кусок резиновой (виниловой) трубки, пластиковые стяжки;
  • паяльник, припой, канифоль, дрель, свёрла, плоскогубцы;
  • кабель для подключения.

Изготовление антенны не представляет сложности, главное — точно выдержать размеры, так как даже небольшие отклонения грозят смещением рабочих параметров:

  1. Чертим эскиз. Длина одной стороны каждого квадрата равна 30 мм, размеры рефлектора 220×100 мм, расстояние между активной частью и отражателем — 15 мм. Проводим разметку отверстий.

    Двойной биквадрат — улучшенная версия классической биквадратной антенны

  2. Гнём медную жилу строго в соответствии с шаблоном. Зачищаем (если провод с лаковым покрытием) и спаиваем концы.

    Даже небольшой промах в размерах (буквально на пару миллиметров) ухудшит качество работы антенны

  3. Из листа алюминия изготавливаем отражатель. Сверлим отверстия диаметром 3–4 мм.

    Рефлектор можно изготовить также из медной пластины или (на худой конец) стального листа

  4. Пластиковыми стяжками через резиновые трубки крепим активный элемент антенны к пластине.

    Стойки крепления антенны к отражателю обязательно должны быть из непроводящего ток материала

  5. Пластиковыми стяжками закрепляем адаптер (или кабель, если устройство расположено удалённо). Припаиваем выведенные провода. Расстояние между контактами — 5 мм.

    Адаптер следует крепить максимально надёжно, но аккуратно, так, чтобы не повредить устройство

Из достоинств данной конструкции можно отметить:

  • лёгкое и быстрое изготовление,
  • отсутствие дефицитных материалов,
  • значительное усиление сигнала и стабильную работу.

Пожалуй, единственным недостатком такой антенны является то, что даже небольшие отклонения от необходимых размеров грозят снижением её эффективности.

Из алюминиевой банки

Данную конструкцию, конечно, нельзя назвать полноценной антенной (по сути, это отражатель), но в какой-то мере усилить слабый сигнал Wi-Fi она способна.

Что потребуется:

  • пустая алюминиевая банка,
  • нож и ножницы,
  • кусочек пластилина.

По простоте изготовления антенне из алюминиевой банки нет равных:

  1. Промойте банку. Отрежьте ножом дно.

    Будьте осторожны во время проведения работ, здоровье дороже даже самой высококлассной Wi-Fi антенны

  2. Сделайте разрез в верхней части, но не до конца — оставьте неразрезанным участок длиной 1,5–2 см.

    На этом этапе также можно отломать открывашку

  3. Разрежьте ножницами банку вдоль с обратной стороны.

    Алюминиевая банка легко режется любыми ножницами, главное, чтобы последние были достаточно острыми

  4. Разогните металл.

    Угол раскрытия можно подобрать экспериментально после установки, ориентируясь на уровень Wi-Fi сигнала

  5. Закрепите отражатель на устройстве с помощью пластилина, надев его на штатную антенну роутера. Направьте в нужную сторону.

    В отсутствие пластилина воспользуйтесь жвачкой

Плюсы антенны из алюминиевой банки:

  • простота изготовления,
  • отсутствие дефицитных материалов,
  • универсальность (будет работать с любым роутером с внешней антенной).

Среди минусов стоит отметить недостаточное усиление сигнала и нестабильную направленность приёма/передачи.

Мощная антенна из листовой жести

Wi-Fi антенна из листа жести, известная как FA-20, характеризуется повышенной мощностью и может использоваться для приёма сигнала удалённых (до нескольких километров) точек доступа.

Для её изготовления понадобятся:

  • листовая жесть;
  • мощный паяльник (100 Вт), припой, флюс (кислота для пайки);
  • диэлектрические стойки, крепёж (винты, гайки);
  • дрель, свёрла;
  • кабель для подключения;
  • ножницы по металлу, деревянный молоток, мелкая наждачка, плоскогубцы.

Повторение конструкции требует, как минимум, начальных навыков слесарного дела.

Инструкция по изготовлению FA-20:

  1. Ножницами по металлу вырезаем четырёхугольники и полоски, строго соблюдая обозначенные размеры. Края желательно обработать наждачной бумагой.

    Детали антенны вырезаются по отдельности, а затем спаиваются

  2. Спаиваем элементы антенны. Используем припой и специальный флюс для пайки. Делать это удобнее на деревянной поверхности.

    Пайку жестяных элементов следует проводить в хорошо проветриваемом помещении

  3. Готовую конструкцию промываем под струёй воды от кислоты. Сверлим отверстия диаметром 3–5 мм.

    При необходимости выравниваем антенну деревянным молотком (киянкой)

  4. Изготавливаем короб. Размеры — 450×180 мм. Высота бортиков — 2–3 см. Если вы не имеете навыков жестянщика, в принципе, можно обойтись без бортов (немного проиграв в чувствительности), просто вырезав прямоугольник. Высверливаем в нём отверстия, совпадающие с дырками активных элементов. Крепим детали на стойках, расстояние между частями 20 мм.

    Опорные стойки должны быть из изоляционного материала

  5. Припаиваем кабель: красная точка — центральная жила, синяя — общий (экран).

    Для подключения антенны к роутеру подойдёт обычный телевизионный кабель

Плюсы самодельной антенны из листовой жести:

  • высокая мощность,
  • хорошая направленность,
  • не требуются дефицитные или дорогие материалы для изготовления.

Существенным минусом FA-20 является сложность её изготовления. К тому же антенна довольно габаритная и, вероятнее, подойдёт для установки на крыше или балконе.

Вариации Wi-Fi антенн своими руками

В интернете среди огромного разнообразия самодельных антенн для Wi-Fi чаще всего встречается так называемый «двойной квадрат» и его варианты. Впрочем, отличных от классики поделок можно увидеть тоже немало.

Вы можете выбрать и попробовать изготовить любую из антенн, однако следует помнить, что не все из таких изделий являются действительно высокоэффективными, как это утверждают авторы.

Фотогалерея: другие самодельные конструкции

Антенна MIMO имеет два контура внутри одного корпуса и, соответственно, два разъёма для раздельного приёма и передачи Данная вариация биквадратной антенны многократно усиливает сигнал Отражатель биквадратной антенны часто выполняют из фольгированного стеклотекстолита Дисковая Wi-Fi антенна отличается высокой направленностью и может быть применена как в помещении, так и на улице Антенна из банок выглядит оригинально, но на самом деле это не слишком эффективная конструкция Лепестковая пароварка в этой конструкции может быть заменена дуршлагом или железной миской

Подключение

Способ подключения Wi-Fi антенны зависит от типа используемого роутера, адаптера или другого устройства.

В большинстве случаев придётся вскрывать гаджет, находить место, куда подсоединена (припаяна) штатная антенна и аналогичным образом присоединять (припаивать) кабель самодельной конструкции.

Очень удобно, когда в гаджете предусмотрено независимое подключение внешней антенны, это может быть выполнено в виде:

  • разъёма в батарейном отсеке, на задней крышке прибора, внутри корпуса и т. п.;
  • так называемого пигтейла (обычно находится непосредственно на плате устройства).

Если у адаптера съёмная штатная антенна, самодельную конструкцию можно подключить вместо неё.

В любом случае (исключая вариант с пайкой) вам понадобится соответствующий разъём-коннектор, приобрести который можно в радиомагазине.

Фотогалерея: варианты подключения внешней антенны

Разъём для подключения внешней антенны может быть спрятан под крышкой роутера Антенные коннекторы могут отличаться размерами и конструкцией Вам повезло, если ваш роутер имеет выход для подключения внешней антенной гарнитуры Гнездо пигтейла вы можете сами установить на корпусе гаджета, если уверены в собственных силах Крохотный разъем на плате устройства служит для присоединения специального удлинителя-пигтейла Иногда самый быстрый и надёжный вариант — припаять кабель вместо штатной антенны

Настройка

Настройка самодельной антенны для Wi-Fi сводится, прежде всего, к её установке в нужном направлении. При этом нужно соблюдать следующие условия:

  • учитывать вектор распространения сигнала приёмника/передатчика Wi-Fi сигнала;
  • принимать во внимание наличие преград между передающими и приёмными устройствами;
  • учитывать то, что твёрдые поверхности отражают сигнал, а мягкие, наоборот, поглощают его;
  • по возможности устанавливать антенну в пределах прямой видимости относительно приёмника/передатчика.

Для большей эффективности антенна должна быть направлена в сторону точки доступа.

На этапе настройки длину кабеля, насколько это возможно, следует уменьшить, так вы избавитесь от излишних потерь сигнала и улучшите его качество.

Как протестировать изменения

Самым простым и доступным вариантом тестирования самодельной Wi-Fi антенны является замер изменений скорости интернет-канала.

Для этого проводят сравнительное исследование результатов поочерёдно с подключенной штатной антенной и изготовленной своими руками. Провести такие измерения можно, например, на ресурсе Speedtest.

Система автоматически подберёт оптимальный сервер, проверит пинг, скорость скачивания и загрузки.

Для подтверждения результата рекомендуется протестировать скорость интернета 2–3 раза

: усиление Wi-Fi сигнала своими руками

С появлением Wi-Fi у множества пользователей появилась возможность быстрого и мобильного доступа в интернет. Для стабильной работы беспроводного соединения рекомендуется использование специального дорогостоящего оборудования, однако можно обойтись малой кровью, собрав внешнюю антенну своими руками.

  • alexeish4tohin
  • Распечатать

Источник: https://itmaster.guru/nastrojka-interneta/routery-i-modemy/wifi-antenna-svoimi-rukami.html

Wi-fi антенна – как сделать простые всенаправленные модели своими руками

Как собрать антенны для связи, телевидения, Wi-Fi своими руками

Это оборудование представляет собой приемник сигнала беспроводной сети.

Многие хотят добиться более мощных показателей от этого устройства, однако не стоит делать неоправданные действия с устройствами мощностью 15-20 дБи.

Их отличием является максимально допустимая для широкого покрытия зона. При усилении такой антенны будет расти радиус действия, сокращаться зона охвата беспроводным соединением.

Эта ситуация может стать серьезным препятствием комфортного использования соединения с глобальной сетью. Область распространения волн будет настолько узкой, что приемник сигнала необходимо будет держать в определенной точке без возможности перемещения.

Конечно, если нельзя будет пересесть с телефоном на диван или сходить с планшетом на кухню, тогда и изготовление wi-fi антенны в домашних условиях себя не оправдает. Нужно очень хорошо взвесить потребность в такой манипуляции.

Самодельная биквадратная антенна

Первопроходцами среди самодельных излучателей биквадратного типа для распространения беспроводного сигнала были образцы еще в 2005 году. Наилучшими модификациями этих приспособлений были биквадратные, которые выдавали сигнал мощностью до 12 дБи, и биквадратные со значением этого показателя до 14 дБи.

Если брать по многофункциональности устройства, то предпочтительнее устанавливать биквадратную конструкцию. Это оборудование позволит сохранить ширину угла раскрытия сигнала при неизбежности сжимания поля излучения.

Если данное устройство правильно расположить в помещении, то можно обеспечить прием стабильного сигнала по всей территории. Реализовать любые из существующих версий данного типа приборов просто.

Детали для изготовления биквадратного излучателя:

  • Для рефлектора пригодится фольгированный текстолит размером 12,3х12,3 см;
  • Проволока медная с сечением поперечника 2,5 кв. мм;
  • Коаксиальный кабель с показателем ВС 50 Ом;
  • Разъем с выходом типа N для подсоединения самой антенны.

В целом, устройство будет выглядеть как соединенные углами квадраты с расположенными на одной прямой диагоналями. Посмотрев на фото wi-fi антенны, можно заметить биквадратный излучатель и заземленный рефлектор. Устройство должно верхней частью примыкать к кабелю, а нижней – примыкать к земле.

Рефлектор представляет собой кусок хорошо проводимого материала. Отлично с этой задачей справляется алюминий, сталь или жесть. В некоторых случаях проще воспользоваться компакт-диском.

Как изготовить излучатель и рефлектор wi-fi антенны

Изготовление передатчика достаточно простое. Подготовив все необходимые материалы можно приступить к созданию устройства.

Пошаговая инструкция как сделать wi-fi антенну:

Шаг 1. Проверить пригодность всех материалов. Для расчетной частоты будущего передатчика-приемника беспроводной сети принимается частота 2,4 ГГц, что требует использования медного провода толщиной 1,8 мм. Это соответствует указанному в перечне материалов сечению поперечника.

Шаг 2. Нужно подготовить проволоку и согнуть ее под прямыми углами на расстоянии 30,5 от каждой точки перегиба. Главное, чтобы активный элемент получил подобие квадратной восьмерки.

Шаг 3. Отмеряем расстояние, равное 29 мм от края до загиба проволоки.

Шаг 4. Постоянно контролируем соответствие наружного диаметра в 30,5 см и делаем еще один загиб.

Шаг 5. Выполняем еще пару внутренних загибов на 2,9 см расстоянии во внутрь рамки.

Шаг 6. После завершения конструирования активного элемента следует проверить соответствие чертежу. По средней линии должно быть расстояние, равное 30,5 мм.

Шаг 7. В местах, которые отведены для последующего крепления к ним коаксиального кабеля, необходимо сделать пропой.

Рефлектор

Этот элемент оборудования предназначен для отражения волн в задней части приемника сети. При правильном расположении рефлектора можно добиться усиления сигнала за счет наложения амплитуд испускаемого и отражаемого сигналов. Эффект интерференции способствует увеличению дальности распространения беспроводного излучения.

Достижение данного физического явления можно легко просчитать. Выбранное колебание имеет определенную длину волны, а при отражении необходимо, чтобы волны накладывались.

Расстояние между рефлектором и излучателем определяется как разность четверти из величины определяемой конструктивными особенностями передатчика от десятой доли волны. Из простых соображений получаем значение в четверть длины волны.

Для выбранной частоты в 2,4 ГГц волна будет длинной в 12,5 см. Умножив полученное значение на 5, получим величину искомого интервала 1,56 см.

Чтобы получить максимально возможное усиление в 12 дБи от конструируемого устройства, необходимо правильно рассчитать размер отражателя. Максимальное усиление будет с пластиной 12,3х12,3 см. Можно воспользоваться и больших размеров рефлекторов, однако это никакого эффекта не даст, а сделает оборудование более громоздким и тяжелым.

Приведенная схема устройства wi-fi антенны дает излучение мощностью 12 дБи, а аналоги изготовленные на базе компакт-дисков могут за счет ограниченной площади обеспечить максимум 8 дБи сигнал.

Необходимо помимо размеров и типа материала для рефлектора выбирать гладкие однотонные поверхности, обладающие хорошими отражательными свойствами. Волны могут рассеиваться на любых дефекта, что приводит к частичной потере сигнала.

Сбор излучателя на рефлекторе можно произвести через припаивания медной трубы непосредственно к отражателю. Также можно крепить ее термоклеем на пластмассовой трубочке. Нужно обязательно к рамке излучателя припаять выводы на кабель.

Подключение к роутеру

Может случиться, что изготовление такой wi fi антенны своими руками будет большей проблемой, чем финансовым приобретением. Поскольку подсоединение изготовленного самостоятельно оборудования должно производиться через проникновение внутрь роутера.

Для всех обладающих навыками работы с сетевым и беспроводным оборудованием, процесс припаивания на монтажную плату к контактным площадкам внутри роутера труда не составит.

Следует очень осторожно и максимально быстро работать паяльником с контактными дорожками, поскольку они очень тонкие и могут моментально среагировать на температурный скачок отрывом от платы.

При наличии у родного кабеля разъема SMA подсоединить аналогичного типа штекер антенны. Такой радиочастотный соединитель очень распространенное оборудование, поэтому купить его можно в любом специализированном магазине.

Тестирование wi-fi антенны

При создании биквадратной антенны по идеальным размерам, соблюдая все приведенные указания, можно добиться сигнала с 4-километровой дальностью.

Необходимо понимать, что многое зависит из чего можно сделать wi-fi антенну, чтобы показатели были соответствующими теоретическим. Мощность такого оборудования может достигать 12 дБи.

Дл антенн из компакт-дисков или других подручных материалов, наблюдается более слабый сигнал, иногда достигающий своего максимума на показателе 8 дБи. При удачных поделках направленность и дальность излучателя на диске CD может достигать 2 километров.

Для двойного биквадрата граничной мощностью является 14 дБи и дальнобойность несколько больше 6 километров.

Такие антенны могут использоваться для дачного участка, дворов частных домов или местности около гаража, поскольку обладают углом раскрытия в 60°.

Фото wi-fi антенн

Источник: http://tytmaster.ru/wi-fi-antenna/

WiFi антенна своими руками для роутера: направленная пушка, биквадрат двойной

Как собрать антенны для связи, телевидения, Wi-Fi своими руками

Хотите собрать дальнобойную WiFi антенну, тогда следует знать о некоторых её особенностях.

Первое и самое простое: большие антенны в 15 или 20 dBi (децибел изотропных) являются предельными по мощности, и не нужно делать их ещё мощнее.

Вот наглядная иллюстрация, как с ростом мощности антенны в dBi уменьшается зона её покрытия.

Так получается, что с увеличением дистанции действия антенны, площадь её покрытия значительно уменьшается. Дома вам придется постоянно ловить узкую полоску действия сигнала при слишком мощном WiFi излучателе. Встанете с дивана или приляжете на пол, и связь тут же пропадет.

Вот почему домашние роутеры имеют обычные, излучающие во все стороны, антенны мощностью в 2 dBi—так они наиболее эффективны на короткой дистанции.

Направленная

Антенны на 9 dBi работают только в заданном направлении (направленного действия) — в комнате они бесполезны, их лучше применять для дальней связи, во дворе, в гараже рядом с домом. Направленную антенну при установке потребуется регулировать для передачи четкого сигнала в нужном направлении.

Теперь к вопросу о несущей частоте. Какая антенна будет лучше работать на дальнем расстоянии, в 2.4 или 5 ГГц?

Сейчас есть новые роутеры, работающие на удвоенной частоте в 5 ГГц. Такие маршрутизаторы все еще остаются новинкой, они хороши для скоростной передачи данных. Но сигнал 5 ГГц не очень хорош для дальних расстояний, так как затухает быстрее, чем при 2.4 ГГц.

Потому старые роутеры на 2.4 ГГц будут работать лучше в дальнобойном режиме, чем новые быстродействующие в 5 ГГц.

Чертёж двойного самодельного биквадрата

Первые образцы самодельных распространителейWiFi сигнала, появились еще в 2005 году.

Наилучшие из них конструкции биквадрат, обеспечивающие усиление до 11–12 dBi и двойной биквадрат, имеющие несколько лучший результат в 14 dBi.

Согласно опыту использования, конструкция биквадрат является более подходящей в качестве многофункционального излучателя. Действительно, преимуществом этой антенны является то, что при неизбежном сжатии поля излучения, угол раскрытия сигнала остается достаточно широким, чтобы покрыть всю площадь квартиры при правильной установке.

Все, возможные, версии биквадратной антенны являются простыми в реализации.

Необходимые детали

  • Металлический рефлектор—кусок фольгированноготекстолита123х123 мм, лист фольги, CD, DVD компакт диск, алюминиевая крышка с чайной банки.
  • Медная проволока сечением 2.5 мм.кв.

  • Отрезок коаксиального кабеля, лучше с волновым сопротивлением 50 Ом.
  • Пластмассовые трубочки — можно нарезать из шариковой ручки, фломастера, маркера.
  • Немного термоклея.

  • Разъем N-типа — пригодится для удобного подсоединения антенны.

Изготовление излучателя

Для частоты 2.4 ГГц, на которой планируется использовать передатчик, идеальными размерами биквадрата будут 30.5 мм. Но все-таки мы делаем не спутниковую антенну, поэтому допустимы некоторые отклонения в размерах активного элемента —30–31 мм.

К вопросу о толщине проволоки также нужно отнестись внимательно. С учетом выбранной частоты 2.4 ГГц, медную жилу надобно найти толщиной точно в 1.8 мм (сечением 2.5 мм.кв.).

От края проволоки отмеряем расстояние 29 мм до загиба.

Делаем следующий загиб, проконтролировав наружный размер в 30–31 мм.

Следующие загибы вовнутрь делаем на расстоянии 29 мм.

Проверяем самый важный параметр у готового биквадрата —31 мм по средней линии.

Пропаиваем места для будущего крепления выводов коаксиального кабеля.

Рефлектор

Основная задача железного экрана за излучателем — отражать электромагнитные волны. Правильно отраженные волны будут накладываться своими амплитудами на колебания только что выпущенные активным элементом. Возникающая усиливающая интерференция даст возможность максимально далеко распространитьэлектромагнитныеволны от антенны.

Чтобы добиться полезной интерференции надо расположить излучатель на расстоянии кратном четверти длины волны от отражателя.

Расстояние от излучателя до рефлектора для антенн биквадрат и двойной биквадрат находим как лямбда / 10 — определяемую особенностями данной конструкции / 4.

Лямбда — длина волны, равная скорости света в м/с деленной на частоту в Гц.

Длина волны при частоте 2.4 ГГц — 0.125 м.

Увеличив пятикратно рассчитанное значение, получим оптимальное расстояние — 15.625 мм.

Размер рефлектора сказывается на коэффициенте усиления антенны в дБи. Оптимальные размеры экрана для биквадрата — 123х123 мм или больше, только в этом случае можно добиться усиления в 12 dBi.

Размеров CD иDVD дисков явно недостаточно для полного отражения, поэтому антенны биквадраты, построенные на них, имеют коэффициент усиления лишь в 8 dBi.

Ниже приведен пример использования крышки с чайной банки в качестве рефлектора. Размера такого экрана тоже недостаточно, коэффициент усиления антенны меньше, чем ожидалось.

Форма рефлектора должна быть только плоской. Старайтесь также найти пластинки максимально гладкие. Изгибы, царапины на экране приводят к рассеиванию высокочастотных волн, по причине нарушения отражения в заданном направлении.

В выше рассмотренном примере бортики на крышке явно лишние — они снижают угол раскрытия сигнала, создают рассеиваемые помехи.

Как только пластинка рефлектора будет готова, у вас есть два способа собрать на нем излучатель.

  1. Установить медную трубку с помощью пайки.

Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.

  1. Закрепить все на пластмассовой трубке используя термоклей.

Берем пластмассовую коробочку для дисков на 25 штук.

Отрезаем центральный штырь, оставив по высоте на 18 мм.

Прорезаем надфилем или напильником четыре шлица в пластмассовом штыре.

Подравниваем шлицы одинаково по глубине

Устанавливаем самодельную рамочку на шпиндель, проверяем, дабы её края оказались на одинаковой высоте от дна коробочки — около 16 мм.

Припаиваем выводы кабеля к рамке излучателя.

Взяв клеевой пистолет, закрепляем CD диск на дне пластмассой коробочки.

Продолжаем работать клеевым пистолетом, фиксируем на шпинделе рамку излучателя.

С обратной стороны коробочки фиксируем термоклеем кабель.

Подключение к роутеру

У кого есть опыт, тот с легкостью припаяется к контактным площадкам на монтажной плате внутри роутера.

Иначе, будьте осторожны, тонкие дорожки могут оторваться от печатной платы при долговременном прогреве паяльником.

Можно к уже припаянномукусочку кабеляродной антенны подключиться через разъем SMA. С приобретением любого другого радиочастотного соединителя N-типа в ближайшей точке торговли электроникой не должно возникнуть проблем.

Тесты антенны

Испытания показали, что идеальный биквадрат дает усиление около 11–12 дБи, а это до 4 км направленного сигнала.

Антенна из CDдиска дает 8 дБи, поскольку получается поймать WiFiсигнал на расстоянии 2 км.

Двойной биквадрат предоставляет 14 дБи— немного больше 6км.

Угол раскрытия антенн с квадратным излучателем составляет около 60 градусов, чего вполне достаточно для двора частного дома.

О дальности действия вай фай антен

От родной роутерной антенны на 2 dBi сигнал 2.4 ГГц, стандарта 802.11n может распространиться на 400 метров в пределах прямой видимости. Сигналы 2.4 ГГц, старых стандартов 802.11b, 802.11g хуже распространяются, имея вдвое меньшую дальность по сравнению с 802.11n.

Считая WiFi антенну за изотропный излучатель — идеальный источник, распространяющий электромагнитную энергию равномерно во всех направлениях, можно руководствоваться логарифмической формулой перевода дБи в прирост мощности.

Децибел изотропный (дБи) — коэффициент усиления антенны, определяемый как умноженный на десять десятичный алгоритм отношения усиленного электромагнитного сигнала к исходному его значению.

AdBi = 10lg(A1/A0)

Перевод дБи антен в прирост мощностей.

A,дБи302018161514131210965321
A1/A01000100≈64≈40≈32≈25≈20≈1610≈8≈4≈3.2≈2≈1.6≈1.26

Судя по таблице, несложно сделать вывод, что направленный WiFi передатчик максимально допустимой мощности в 20 дБи может распространить сигнал в даль на 25 км при отсутствии преград.

Дальнейшее увеличение мощности антенны неразумно, распространение сигнала будет идти в слишком узкой зоне, имеющей форму диска.

Виталий Петрович, Украина, Лисичанск

Источник: https://volt-index.ru/electronika-dlya-nachinayushih/interesnoe/delaem-sverhdalnyuyu-wifi-antennu.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.