• Мощная Wi-Fi антенна-пушка. Самодельная антенна Wi-Fi

    Сейчас в радиолюбительской практике очень распространены антенны для усиления 3G, 4G, Wi-Fi сигнала типа «Биквадрат».

    Такая антенна имеет направленное действие, что может быть не всегда достоинством, но и даже недостатком. Пример такой: вам нужно усилить сигнал вашего роутера, чтобы можно было ловить его в любой части вашего дома. Если вы будете использовать направленную антенну, то сигнал, скорей всего, будет хорошо доступен только в поле действия этой антенны. Наверняка это будет только одна комната, куда она будет направлена. Такую антенну хорошо использовать только для дальней связи, при условии, если вы знаете куда её направить.
    Для усиления своего WI-FI сигнала во всех направлениях подойдет антенна, которую покажу вам я. Она по своим характеристикам направленности близка к штыревой антенне, за исключением большей чувствительности.
    По строению это фактически тот же биквадрат, только дважды направленный в противоположные стороны. Плюс ко всему эта антенна в разы проще классического биквадрата, так как не имеет ни стойки, ни рефлектора.

    Как рассчитать антенну?

    Только пожалуйста не пугайтесь, математика пятый класс. Нам нужно рассчитать только одно плечо, так как антенна квадратная. Но для начала нужно узнать под какую частоту мы будем делать антенну. Лично я в примере буду делать под WI-FI. Известно, что частота WI-FI равна примерно 2,4 ГГц или 2400 МГц (так же есть ещё более современный Wi-Fi – 5500 МГц). Если будете делать под 3G – 2100 МГц, а 4G (YOTA)- 2600 МГц.
    Берем скорость распространения радиоволн (300,000 км/с) и делим на нужную частоту (2400 МГц) в килогерцах.
    300.000/2.400.000 = 0,125 м
    Это мы получили длину волны. Теперь поделим на четыре и получим длину плеча квадрата.
    0.125/4 примерно получиться 0,0315 м. Переведем в миллиметры для удобства и получим 31,5 мм.

    Изготовление простой антенны для Wi-Fi своими руками

    Брем толстую проволоку толщиной 2-3 мм. И шаблон, вырезанный из кусочка алюминия. Можно конечно обойтись без него, но с ним попроще.



    Гнем две петли из одной проволоки и две из другой. Разрыв должен быть между квадратами.




    Затем, малярным скотчем временно фиксирую квадраты крест-накрест, чтобы было проще спаивать. И запаиваю середину сверху, чтобы конструкция приобрела жесткость.




    Теперь нужно взять толстый кусок кабеля с разъемом (можно взять от той же штыревой антенны).



    Вставить внутрь антенны и припаять. Средний провод к верху, а нижние плечи квадратов - к общему.




    Антенна готова. Для завершения можно залить паянное соединение горячим клеем и покрасить.

    Испытания антенны

    Сравним силу сигнала со штыревой антенной, которая шла изначально с роутером.


    Штыревая антенна:


    Теперь в сравнении. Первая штыревая, а затем наш всенаправленный биквадрат.


    Видно, что наша антенна принимает и усиливает сигнал на 30% лучше. Вот вам и результат работы.
    Хороший уровень сигнала - это залог высокой скорости интернета, а значит залог стабильной работы. 30 процентов это очень высокий показатель, учитывая то что кардинально ничего менять не пришлось.
    Делайте свою простую антенну для 3G, 4G или Wi-Fi и больше не мучайтесь с нестабильным и слабым сигналом.

    Антенна для WIFI роутера – радиотехническое устройство, предназначенное для приема и передачи сигналов беспроводного WIFI интернета. WIFI антенны подключаются к передатчику или приемнику (ноутбук, ПК и т.п.) с помощью антенных кабелей и WIFI адаптеров (усилителей).

    WIFI антенны излучают сигнал во всех направлениях. Но в реальных условиях эффективность передачи сигнала в разных направлениях неодинакова. Свойства направленности антенны характеризует диаграмма направленности. Самая простая диаграмма направленности у всенаправленной WIFI антенны, которая излучает одинаковую энергию во всех направлениях. Для WIFI антенн различают круговую, секторную и узконаправленную диаграммы направленности (ДНА). Диаграммы направленности изображаются в виде двух сечений – вертикального и горизонтального.

    WIFI антенны бывают направленные и всенаправленные, внутренние и внешние. Важными параметрами WIFI антенн являются коэффициент направленного действия (КНД), коэффициент усиления (КУ), входное сопротивление и рабочая полоса частот. WIFI антенны работают в диапазоне 2,4 ГГц.

    Штатная антенна для роутера d link практически всегда имеет КУ 2dBi.

    Если требуется покрытие беспроводной связью большой площади (площадка перед офисом или двор), то необходим роутер с внешней антенной. Она сконструирована в крепком водонепроницаемом корпусе, способна выдерживать непогоду, ветер, температурные перепады. Крепятся такие антенны на мачтах или кронштейнах.

    Внутренние антенны WI-FI отличаются компактностью. Они крайне удобны для работы в пределах помещения.

    Всенаправленная антенна (Omni-directional)

    Всенаправленная антенна чаще всего используется в оборудовании для беспроводных сетей. Для такой антенны характерно равномерное покрытие территории во всём радиусе действия. В основном, всенаправленная антенна представляет собой штырь, который устанавливается вертикально. При этом сигнал распространяется в плоскости, перпендикулярной его оси. Такие антенны, в сравнении с направленными, обладают заметно меньшим коэффициентом усиления.

    Коэффициент усиления антенны – 8 дБ, длина – 520 мм, диаметр – 19 мм. Антенна удобно располагается на мачте, на крыше дома либо автомобиля. Мощности антенны хватает для работы на скорости 1 Мбит в радиусе до 1800 метров, а 54 Мбит – до 600 метров.

    Направленная антенна (Directional antenna)

    Такая антенна хорошо подходит для сети по типу точка-точка. Для компьютера, который должен соединяться с точкой доступа либо с другим компьютером лучше использовать направленную антенну. Такой антенной можно “пробить” даже непробиваемые стены.

    Примером такой антенны является антенна WAN-2118 типа Yagi. Коэффициент усиления такой антенны составляет 18 дБ.

    Антенна обеспечивает приём на скорости 1 Мбит/с – до 5 Км, 54 Мбит/с – до 1.5 Км.

    Самодельная антенна для роутера

    Существует много вариантов самостоятельного изготовления Wi-Fi антенн. Изготовленная антенна для роутера своими руками не будет уступать по характеристикам купленной модели. Для примера возьмем изготовление « антенны-насадки» . К такой антенне ВЧ–излучение подводится без применения кабеля. Антенна закрепляется на штатной штыревой антенне Wi-Fi роутера.

    Сначала определим параметры антенны. Для Wi-Fi используется несколько каналов (частот). Первый канал работает на 2412 МГц, второй – 2417 МГц, третий – 2422 МГц и т.д. Каждый канал смещен относительного предыдущего на 5 МГц. Поэтому, зная частоту работы роутера можно произвести расчёт размеров антенны. Для примера, возьмем шестой канал – 2437 МГц. и будем для нее выполнять расчёт.

    Расчет параметров антенн можно произвести в программе mmana-gal, а скачать её можно по это ссылке: http://depositfiles.com/ru/files/2zjnh48lu

    В этой программе можно моделировать практически любую антенну, и встроена большая библиотека готовых антенн.

    Основное излучение концентрируется по направлению волнового канала. Для изготовления антенны необходимо полметра провода сечением 1,5 кв.мм, кусок гофрированного упаковочного материала и колпачок от ручки (его диаметр должен быть немного больше диаметра Wi-Fi антенны роутера).

    Необходимо отрезать полосу картона 150х20 мм (несущая часть антенны). Соответственно размерам на рисунке ниже, из провода нужно нарезать вибраторы антенны и собрать всю конструкцию.

    После этого нужно надеть собранную «насадку» на штатную антенну Wi-Fi роутера и сориентировать её в необходимом направлении.

    WIFI всепогодная точка доступа своими руками

    Это простоя в изготовлении и очень мощная как пушка Wi-Fi антенна. С помощью неё можно принимать и передавать Wi-Fi сигнал не то что на сотни метров, а на несколько километров!
    Антенна-пушка напоминает вид космического бластера и так же как это фантастическое оружие имеет направленное и очень мощное действие.

    Это направленная антенна. И именно это свойство дает большое расстояние приема из-за большой концентрации сигнала в одном направлении.

    Схема-чертеж антенны


    На чертеже представлены размеры между элементами антенны. Её резонансная частота настроена на середину частоты Wi-Fi 2,4 ГГц.

    Для изготовления антенны понадобится

    • Длинная шпилька с гайками.
    • Металлический лист, я взял медный, так как он очень просто режется. Вообще можно взять и жесть от консервных банок.
    • . Но можно подключить уже к имеющемуся роутеру.

    Изготовление мощной Wi-Fi антенны-пушки

    Прежде чем приступить к изготовлению антенны, нужно знать, что любое отклонение от заданных размеров сильно ухудшит ее характеристики. Поэтому все нужно делать максимально точно.
    Берем лист металла и примерно размечаем центры диаметров кругов. Затем сверлим центра. Для точности, место перед сверлением керним или проходимся тонким сверло, а затем толстым. В итоге диаметр отверстия должен быть чуть больше шпильки.


    Затем берем циркуль и вычерчиваем кругляши на металле.


    Вырезаем сначала квадрат.


    Потом вырезаем аккуратно круг.


    Получились круги для антенны.


    Взял длинную шпильку. Обрезал лишнее по длине антенны, учитывая ширину гайки.


    Вот и готовый комплект для сборки.


    Собираем антенну. Все очень просто, как конструктор в детстве.


    Для контроля размеров рекомендую использовать металлическую линейку, так как она более точная.


    В последних двух дисках необходимо сделать отверстия для подключения кабеля.


    Разъем с кабелем мы сделаем из старой антенны от роутера или адаптера.


    Снимаем верхний кожух.


    Срезаем изоляцию. Антенна отцепилась сама, потому что была запрессована.


    Далее отпаиваем металлический колпак.


    И разъем для подключения готов.


    Лудим диски. Медь в этом плане отличная штука. Как-то я делал такую антенну из корпуса старого компьютера, так там приходилось лудить с кислотой.



    Пропускаем через отверстие последнего круга кабель и припаиваем экранирующую обмотку к диску.




    Теперь среднюю жилу пропускаем в отверстие второго диска и припаиваем.



    Антенна почти готова. Я установлю ее на кронштейн от фотоаппарата. Будет такой домашний вариант.


    К выходу разъема прикручиваем .


    Можно примотать его изолентой или скотчем к кронштейну.


    Я поставлю антенну на окошко и направлю на объекты, где может быть сигнал.


    Ого, сколько сетей появилось. Хотя раньше я ловил сигнал только своего роутера. В нашем городе не много точек для доступа.


    Результат поразительный.


    Дополнения

    Чтобы усилить эффект, я решил установить такую пушку на крышу. Но для этого мне необходимо припаять вместо разъема обычный экранированный кабель, который я использую для спутниковой тарелки.
    С помощью такой мощной Wi-Fi пушки - антенны можно передать сигнал в гараж, на работу, в школу, на дачу. Все материалы доступны абсолютно каждому, а делается все очень просто.Более подробную инструкцию по сборке можно узнать посмотрев видео ниже. Так же там показаны более широкие испытания этой мощной Wi-Fi антенны.

    PS: Если вы будете делать уличный вариант, то для изоляции и от коррозии всю антенну будет неплохо покрасить обычной краской по металлу.

    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,
    • 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. 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.

    Видео: 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.

    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.

    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,дБи 30 20 18 16 15 14 13 12 10 9 6 5 3 2 1
    A1/A0 1000 100 ≈64 ≈40 ≈32 ≈25 ≈20 ≈16 10 ≈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.