Самодельная антенна для усиления wifi. Теория и практика изготовления мощной направленной и всенаправленной Wi-Fi антенны своими руками. Коэффициент усиления антенны

Современный человек настолько привык к современным средствам информации и коммуникации, что оказаться отрезанным от интернета для некоторых уже смерти подобно. Причем интернет в сегодняшнем мире передается по телефонным сетям различной пропускной способности, по сетевому кабелю или по вай-фай соединению. При удаленных источниках вай-фай возникает необходимость усиления сигнала. Лучше всего для этих целей подойдет wifi антенна своими руками.

Приемников этого высокочастотного сигнала может быть достаточно много. Это телефон, планшет или можно использовать антенну для ноутбука.Человечество настолько уже отвыкло от проводных соединений, что не представляет себя привязанным к той или иной сети. Кроме этого практически все современные гаджеты имеют wifi-приемники. Поэтому такой вид связи обеспечивает определенную автономность пользователя. Главным недостатком таких приемников является небольшой радиус действия. На большом расстоянии сигнал затухает, и связь пропадает. Также, если на его пути появляется какое-либо препятствие, такое как например, дом он пропадает вообще. И это является главной проблемой такого высокочастотного соединения.

Что необходимо знать об усилении антенной сигнала

Наука которая исследует распространение высокочастотных электромагнитных сигналов называется электродинамикой. Это достаточно сложный раздел физики и многие студенты исследуя его стараются как можно быстрее с ним расстаться. Именно эта наука показывает как распространяется сигнал, и с помощью чего его можно усилить. Но для создания антенны собственными руками нет необходимости исследовать все премудрости этой науки, но определенные принципы использующиеся для приема и усиление сигнала необходимо знать и понимать.

Важным моментом понимания сути вопроса является частота передаваемого сигнала или его длина волны. Чем больше длина волны и соответственно более низкочастотный сигнал, тем большие препятствия она может огибать. Так радио волны длинноволнового и средневолнового диапазонов могут беспрепятственно преодолевать сотни километров. Для волн сантиметрового диапазона расстояние в десятки метров может стать непреодолимым особенно, если на пути встречается препятствие.

Как можно усилить мощность приема и передачи сигнала роутером

Для начала давайте разберемся в терминологии устройств, которые применяются для приема и передачи вай-фай сигнала. В обычной ситуации провайдер предоставляет интернет с помощью кабельного или оптоволоконного соединения. После него хозяин дома или квартиры ставит свой роутер, который принимает этот сигнал, а затем раздает с помощью wifi соединения. Также может использоваться маршрутизатор для раздачи сигнала по проводам, но современные устройства могут объединять обе эти функции в одном приборе. Но вот если необходимо передать интернет даже на небольшое расстояние от дома может возникнуть проблема. На расстоянии несколько десятков метров сигнал может теряться. И тогда требуется его усиление. Зачастую эту проблему может решить внешняя направленная антенна для роутера сделанная своими руками. Без большого труда такое устройство может усилить сигнал до 10 ДБ. Кроме этого существуют и отдельные приемники такого сигнала. Они имеют название-точка доступа. Если использовать антенну для такого устройства и на приеме и на передаче сигнала, то максимально сигнал можно передать на 10 км. При условии обеспечения прямой видимости обоих устройств.

Рефлектор важнейшая часть антенны для повышения ее мощности

Рефлектором называют заднюю часть приемной антенны. Основной задачей этого устройства является не только ограничение приема сигнала с тыльной стороны, но и усиление принятого сигнала с фронтальной стороны. Как это происходит? Сигнал проходя через антенну отражается от рефлектора и возвращается обратно. При этом важно, чтобы расстояние от рефлектора до излучателя было кратным четверти длины волны. В этом случае происходит интерференция волны на излучатели и она усиливается.

Важно не только правильно выбрать материал, из которого будет сделан рефлектор, но и его геометрические размеры. Материал должен иметь хорошую проводимость. Лучше всего для этих целей подойдет медь. Можно использовать фольгированный гетинакс или стеклотекстолит. Стеклотекстолит надежней, так как медная фольга на нем более качественно приклеена. Не рекомендуются различные металлические крышки и коробки с неровными краями, так как эффект будет отрицательным. В промышленном производстве используется медная сетка, но этот вариант более дорогой с финансовой точки зрения.

Использовании поляризации антенн для улучшения приема

Вопрос поляризации больше всего влияет на помехозащищенность wifi соединения. Таким образом возможен прием более слабого передатчика за счет выделения его сигнала из множества других. Этот вариант работает в местности, где одновременно могут работать несколько передатчиков и мешать друг другу. Выбирая соответствующую поляризацию возможно защитится от мешающих станций. При передачи на небольшие расстояния, например 2 километра, для вай фай на прямой видимости поляризация большого значения не имеет. Поэтому могут применять как вертикальную, так и горизонтальную поляризацию. Некоторые специалисты предпочитают использовать круговую поляризацию, но как правило, с ней проблем при настройке гораздо больше. Но один раз настроив дальше можно не не беспокоиться об уровне помехозащищенности данного высокочастотного соединения.

Какова дальность действия вай фай антенн

Зачастую дистанция является самым важным параметром, ради которого и городят сам огород. Поэтому вопрос: на какое расстояние можно передать wifi имеет первостепенное значение. На дальность действия играет несколько факторов. В первую очередь это зона прямой видимости. На пути между приемником и передатчиком не должно быть ни каких препятствий. Это расстояния можно увеличить, если поднять их на определенную высоту. Второй момент Это размер и количество излучателей. И последнее это направленность антенны. В дальнейшем мы рассмотрим два типа антенн и их основные особенности.

Но стоит понимать следующее, чем уже диаграмма направленности той или иной антенны, тем выше ее коэффициент усиления. Но при большом расстоянии и узкой диаграмме направленности любое раскачивание антенны ветром будет приводить к тому, что связь будет неуверенной. Поэтому стараются найти золотую середину между коэффициентом усиления и шириной диаграммы направленности. В реальности хорошим коэффициентом усиления будет цифра в районе 12 ДБ.

Основные виды самодельных wifi антенн

Как уже писалось выше основных видов всего два. И они классифицируются по форме диаграммы направленности. Существуют все направленные антенны, у которых диаграмма представляет собой почти классическую окружность в центре которой находится передатчик. И направленные антенны. Эта категория вмещает в себя массу различных подвидов. Которые разработаны под определенные цели. У каждого вида собственная диаграмма направленности обеспечивающая выполнение поставленной перед ней задачей.

Причем спорить о том, какая из антенн лучше абсолютно бессмысленно. Так как важно сделать именно такую антенну, которая будет удовлетворять потребностям своего создателя, так как такая конструкция представляет собой wifi-удлинитель между приемником и передатчиком. А от такого удлинителя ожидается, что он обеспечит надежную связь между двумя точками во времени и пространстве. Если такая связь работает на отличено, значит пользователь сделал правильный выбор. Теперь давайте рассмотрим основные виды антенн и определимся со сферой их применения.

Всенаправленные устройства обеспечивающие круглую диаграмму направленности

Всенаправленная антенна находится практически на каждом роутере и представляет собой штырь определенной длины. Как раз длина этого штыря очень важна, так как он должна содержать кратное количество четвертей длины волны вай-фай сигнала. Причем при правильном выборе этой длины максимальная напряженность электромагнитного поля будет находится как раз на конце этого штыря, что обеспечит передачу максимальной мощности в пространство находящееся рядом с этим штырем. Некоторые роутеры для увеличения мощности передачи используют два и даже три штыря. При этом диаграмма направленности меняет свою форму, но она также близка к окружности.

Сфера применения таких антенн находит больше в общественной плоскости. То есть, если необходимо обеспечить передачу вай-фай сигнала пользователям, которые могут находится в любой точке помещения с любой стороны. Или, например, на дачном участке если такой передатчик поставить на крыше дома, то на расстоянии сотни метров с любой стороны дома можно подключиться к интернету на любом гаджете, что достаточно удобно, и такая связь будет стабильной несмотря на перемещения по участку.

Устройства направленные в определенную сторону с высоким коэффициентом усиления

Вопрос о том как сделать антенну с высоким коэффициентом усиления всегда интересовал радиолюбителей. Так как всегда находилась область применения такого устройства. Например, в частном секторе необходимо передать интернет от одного дома к другому. Обстоятельства складываются так, что пробросить кабель не возможно, слишком большое расстояние и необходимо по пути следования ставить усилители. А вот передача по воздуху, особенно, если существует прямая видимость и расстояние меньше десяти километров возможно. На сегодняшний день существует достаточно много разработок самых разнообразных самодельных антенн. И пользователи сети не только хвастаются своими самоделками, но и с удовольствием делятся опытом по изготовлению и настройке таких устройств. Давайте рассмотрим что необходимо чтобы изготовить такое устройство своими руками.

Технология изготовления антенн своими руками

Вопрос как сделать самому устройство для передачи вай-фай сигнала на большие расстояния всегда интересовал пытливые умы. И в интернете можно найти достаточно много материала о том, как выполнить эту работу. Давайте рассмотрим преимущества самостоятельного изготовления такого устройства. Не стоит забывать что устройства выпускаемые нашей промышленностью являются достаточно дорогим удовольствием. И не всегда имеется возможность приобрести его. А вот сделать его своими руками из подручных средств обойдется в несколько раз дешевле. Также нельзя сбрасывать со счетов и творческий фактор. Человек изготавливая нужную ему вещь собственными руками, получает от этого не только материальное удовлетворение, но и моральное. А если при этом он снимет весь этот процесс на видео и поделится им с социальных сетях, то он сможет заработать себе определенную сумму денег и уважение окружающих, а это намного больше чем заказать в интернет магазине такое устройство и установить его у себя дома.

Изготовление излучателя основного элемента wifi-антенны

По своей сути излучатель является внешним адаптером приемника или передатчика, находящегося внутри того или иного гаджета. Такой излучатель является сердцем всей системы передачи данных и от того как он качественно и точно собран, будет зависеть и качество соединения гаджета с интернетом. Существуют два стандарта передачи информации по вай-фай соединению. Это частоты 2,4 и 5 ГГц. Соответственно подбирая излучатели под эти частоты необходимо точно изготовить все геометрические размеры. Стоит помнить, что излучатели на частоте 2,4 ГГц способны передавать информацию на более далекие расстояния, так как скорость их затухания меньше. А вот более высокочастотные излучатели 5 ГГц диапазона, хотя имеют и меньшую дальность действия способны передавать больший объем информации. Поэтому выбирая частоту передачи необходимо оценить особенности собственного канала передачи данных. Теперь давайте рассмотрим наиболее распространенные формы излучателей применяемые в самодельных антеннах.

Двойной биквадрат наиболее распространенная форма излучателя

Устройство построенное по такой схеме может обеспечить сверхдальняя прием вай-фай сигнала на расстоянии прямой видимости. Коэффициент усиления такой антенны может превышать 12 Дб. Как изготовить такой излучатель? Чаще всего его изготавливают из медной одножильной проволоки. Если рассчитывать излучать на частоту 2,4 ГГц, то толщина такой жилы должна составлять 1,8 мм в диаметре. А это как раз толщина провода сечением 2,5 квадрата. Предварительно очистив провод от изоляции необходимо его качественно выровнять. Затем начинаем выгибать из нее восьмерку, которая состоит из двух прямоугольных квадратов. Причем внутреннее расстояние между гранями этих квадратов должно составлять 29мм а внешнее 30,5. Очень удобно изгибы делать с помощью утконосов. Далее две ближайшие точки на разных сторонах этой восьмерки залуживаем оловом, так как это места пайки будущего кабеля соединения антенны.

Алюминиевые банки самый дешевый излучатель для вай-фай антенны

Конечно, антенна построенная по такому принципу не является самой дальнобойной, но тем не менее от 4 до 6 Дб усиления она обеспечит. Изготовить ее достаточно просто. Необходимо подобрать качественный материал, желательно алюминий, так как жестяная банка со временем проржавеет и ее качества, как антенны, ухудшаться. Но перед тем как начать изготовление необходимо вычислить два размера. Это размер, где будет прорезаться банка и в нее вставляться излучатель, он составляет четверть длины волны от дна банки. И длину самой банки она должна составлять три четверти или пять четвертых длины волны. В этом случае сигнал на краю банки будет максимальным. Если в разрез банки вставить 3g модем, то это будет самый простой передатчик направленного действия. При этом даже нет необходимости заботится о подключении такой антенны к гаджету, так как модем уже имеет usb разъем. Единственное о чем важно побеспокоиться так это о том как качественно сделать разрез в банке, чтобы не повредить сам модем.

Мощная антенна из листовой жести

Иногда такую антенну еще называют FA-20. Она достаточно громоздкая, но может обеспечить уверенный прием сигнала на расстоянии до нескольких километров. Эту самодельную антенну дальнего действия лучше всего изготовить из тонкого медного листа. Но так как это удовольствие достаточно дорогое вполне подойдет и листовая жесть. Необходимо вырезать квадраты размером по 54 мм, их в нашем случае понадобиться восемь штук. С помощью полосы шириной в 6 мм из этой же жести соединяем эти квадраты в единую схему. Спаивать лучше всего паяльником мощностью 100вт. Рефлектор изготавливаем из этой же жести в виде короба размером 450*180*20. Излучатель крепим к коробу на стойках с зазором 20мм. Остается только кабелем подключить готовую антенну к роутеру. Давайте рассмотрим как это сделать.

Подключение антенны к роутеру

Для этого потребуется не так уж и много инструментов и материалов. В первую очередь стоит обратить внимание на качество кабеля. Если расстояние до точки подключения не велико, то качество кабеля может не сыграть существенной роли. Но если это расстояние будет исчисляться метрами или десятками метров, то лучше всего использовать качественный высокочастотный кабель применяемый в спутниковом телевидении. Не менее важно правильно подобрать разъем который будет находиться на конце кабеля. Он должен быть ответной частью разъема, который выходит из роутера для подключения антенны. Также немало важно качественно разделать кабель и запаять разъем.

Тесты антенны, сделанной собственными руками

Конец работы лучше ее начала, написано в одной мудрой книге. Поэтому после окончания сборки антенны проверить качество ее работы. Такие тесты всегда проводились, когда выпускалась новая продукция. Поэтому важно проверить, как антенна направлена и какой диаграммой направленности она обладает. Также немало важно вычислить дальность, на которой можно осуществить уверенный прием например на ноуте. После этого можно подвести итог проделанной работе и получить моральное удовлетворение от ее результата.

Плюсы и минусы самодельного устройства

При изготовлении наружной антенны важно оценить все за и против проделанной работы. А еще лучше это сделать еще на этапе планирования работ. Что можно отнести к минусам самодельной вай-фай антенны? Заводское изготовление всегда будет иметь более презентабельный вид. Надежность изготовления в заводских условиях тоже можно считать лучшей. Но давайте взвесим и плюсы такого изготовления. Это в первую очередь стоимость изделия. Заводские антенны будут в разы дороже. А если брать 4g антенны то разница в стоимости будет еще выше. Нельзя не учитывать и временной фактор. Некоторые виды антенн рассмотренные в этой статье можно изготовить в течение пятнадцати минут. А заказ антенны в интернет магазине и ее доставка может длиться неделями в зависимости от места расположения покупателя. Нельзя также не учитывать и творческий фактор, а также удовлетворение, которые получает человек видя результат собственного труда.

Самодельная wi-fi антенна изготовленная умелыми рукам может показывать гораздо лучшие результаты при тестировании чем устройства сделанные на конвейере. Так как человек при выполнении творческой работы, вкладывает в ее свою душу и стараться выполнить ее как можно качественнее. Поэтому, если есть определенные технические способности, то доставьте себе удовольствие и и изготовьте такую антенну для себя самостоятельно.

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.

Несколько месяцев назад передо мной и моими коллегами по работе встала задача, связать точку доступа из отдалённого дома и тачку на работе сеткой, да чтобы хорошо работало и пакеты не терялись. Последовав старой поговорке «На фиг медь!», было решено соединяться воздухом. Для чего была в складчину приобретена довольна дешёвая WiFi карточка. Но вот незадача, дом стоит не впритык, хоть и не километр, но всё равно не рядом, но в прямой видимости, где-то метров 150. Связь конечно была, но всё равно процент был маленький. Полезли в инет на сайт местного магазина, посмотрели цены на антенны… тут пришла жаба:) Со словами, «Да ну на фиг, я и сам так могу» я положил начало доооолгой, но занимательной и увлекательной работе:)

Был прошустрён инет на предмет схем антенн, на ходу изучались и вспоминались основы физики, длина волны, поляризация и т.д. Было изготовлено пара антенн, из подручных материалов, которыми оказались бабины из под болванок. Но по прошествии времени они нас перестали удовлетворять, поэтому углубляться в изготовление этих антенн не буду.

Решено было заняться по-взрослому и изготовить волновой канал, вернее сразу два, чтобы с обеих сторон било.
Нашли схему, думали над материалом, и не нашли ни чего лучшего, как использовать полимерные трубы:) Вот краткий фото отчёт с комментариями.

1) Была найдена схема 16-ть элементного волнового канала.

2) Купил трубу, разрезал

3) Нарезал элементы. Важно было сделать точь-в-точь со схемой, ибо своими силами длину волны мы бы не измерили.
Притащил из дома штангель, нарезал элементы, потом упорно стачивал лишние миллиметры и десятые их части

4)Размерили, и наделали дырок в трубках

Дальше кропотливо и не без усилия всовывал каждый элемент в дырки, выравнивал
Далее был куплен кабель коаксиальный на 50 Ом и коннекторы (самое затратное из всей поделки). Потом всё было обжато и антенна готова:)

(после того как фото была сделана, кабель был укорочен вдвое, дабы избежать потерь)

Кстати, да! Два волновых канала были сделаны за один рабочий день, и был это День Радио!
з.ы. проценты увеличились в два раза, пакеты не теряем, имеем стабильную связь…
до того как антенна была готова скорость была 24 мбита, после 48 мбита

UPD: схема волнового канала с размерами

UPD2:
материалы которые были задействованы:

Полипропиленовая труба
- медный провод
- коаксиальный кабель на 50 Ом
- коннекторы SMA

Беспроводной интернет – это одна из тех вещей, без которых уже нельзя представить себе жизнь. Теперь можно пользоваться из любой точки дома и офиса гаджетами, игровыми приставками, интернет-бытовой техникой. Но для одновременного запуска всех этих вещей нужен хороший потенциал.

Самый простейший способ усилить беспроводной сигнал – это использование внешнего усилителя для роутера, который можно купить, или сделать антенну своими руками. Приобретая опыт и усваивая основы, лучше начинаешь понимать, как сделать правильный выбор.

Поляризация антенн

Связь Wi-Fi зависит от радиочастотной энергии, которая передается и принимается по антеннам.

Приёмные и передающие антенны – это устройства, которые излучают радиоволны при подаче электрической энергии. Радиоволны, как и все волны в электромагнитном спектре, измеряются в единицах частоты Герцах. При упоминании радиоволн часто применяется термин «длина волны». Длина волны (в метрах) = 300 / частота (в МГц). Эта взаимосвязь между частотой и длиной волны особенно важна для расчётов и создания антенной конструкции.

Ориентация антенны относительно земной поверхности называется ее «поляризацией». Конструкции, которые предназначены для радиоволн, ориентированные, в основном, параллельно земной поверхности, называются «горизонтальными». Если воздействие направлено под прямым углом к ​​земной поверхности, то речь идёт о «вертикальных» конструкциях.

Некоторые антенны могут быть использованы в любой поляризации путем простого изменения положения. Факторы, связанные с выбором одной поляризации над другой, включают рабочую частоту, желаемый охват, механические ограничения и обычную практику.

Очень важно учитывать, что все антенны в системе связи должны использовать одну и ту же поляризацию. Для максимизации совместимости иногда находят применение круговой или эллиптической поляризации.

Усиление мощности приема и сигнала роутера

Антенна передаёт (и принимает) радиоволны лучше в определенных направлениях, тем самым увеличивая эффективную излучаемую мощность.

Обратите внимание! Полная излучаемая мощность не увеличивается, а просто становится сильнее в одном или нескольких направлениях и слабее в других направлениях.

Такое «усиление» применяется как к переданному, так и принятому сигналу. Единицей измерения количественного усиления является децибел или дБ, который был назван в честь Александра Грэма Белла.

Важно! Более высокие значения дБ показывают более высокий коэффициент усиления.

Основные виды антенн

Что нужно учитывать при создании антенны? Для работы над усилением сигнала всегда важно помнить о некоторых особенностях передачи сигнала на расстояния. Выбор типа антенного устройства может значительно повлиять на дальность и устойчивость связи.

Все Wi Fi антенны делятся на два вида:

1. направленные,
2. всенаправленные.

Которые, в свою очередь, бывают:

• внутренними,
• наружными.

Кроме того, при установке устройства нужно учитывать следующее: несовпадение поляризаций точек доступа приведет к тому, что в одном из положений уровень качества увеличится, а в другом – вообще пропадёт.

Всенаправленные

Наилучшим вариантом расширить диапазон домашней интернет-системы является установка внешней антенны с хорошими коэффициентами усиления и всенаправленности. Всенаправленная антенна обычно является антенной вертикальной поляризации. В удаленной местности, где сотовая связь слабая, устанавливать такое устройство – смысла нет. Вариант больше применим в городских условиях.

Помните! Модели всенаправленных антенн, естественно, мешают друг другу при неправильном размещении в непосредственной близости от обычного маршрутизатора.

Одной из разновидностей всенаправленной антенной с повышенным коэффициентом усиления является вертикальная коллинеарная wi fi антенна с одной точкой питания и фазированием элементов.

Направленные

Антенна является пассивным устройством, которое сигналу не добавляет мощности. Тем не менее, есть методы повышения доли энергии, передаваемой в определенном направлении, за счет уменьшения доли энергии, передаваемой в остальных направлениях.

Если применить направленные антенные усилители, то можно значительно улучшить зону покрытия вай фаем.

Одним из наименее распространенных (за счёт своей дороговизны) типов антенн в сотовой связи являются секторные антенны. Устройства позволяют обеспечить высокий уровень интернет-соединения, если использовать схемы многопанельной установки. Вертикальная и горизонтальная фокусировка лучей (90, 120 градусов) позволяет предотвратить помехи от других антенн.

Как подключить бесплатный интернет вай фай

Существует несколько способов усиления сигнала настолько, чтобы можно было подключиться к доступным точкам или к роутеру соседа, который делится своим паролем для вай фай.

Мощная антенна своими руками

Сделать wifi антенный усилитель направленного действия можно и самостоятельно, благо, что в сегодняшнем интернете много подобных схем. Например, антенну двойной биквадрат, усиление которой составляет 12 дБ. Для сборки понадобится медная проволока диаметром от 2 до 3 мм и длиной 300 мм.

В качестве рефлектора можно использовать пластину из фольгированного гетинакса. Фольгированный гетинакс – это прессованная бумага, пропитанная клеящим составом и покрытая медной фольгой. Если такого нет, то можно применить любой металл, например, крышку старого системника или обычную пивную банку.

Первое, с чего нужно начать, – это согнуть двойную восьмёрку из провода со сторонами квадратов 30 мм. Для этого провод нужно разметить на 8 равных частей, согнуть его в отмеченных местах под углом 90 градусов при помощи плоскогубцев. В результате должна получиться антенна в виде восьмёрки.

Дальше нужно вырезать рефлектор из пластины гетинакса. Отметить центр на пластине и просверлить на ней два отверстия: для антенны и выхода провода. Расстояние между проволокой и пластиной должно быть не менее 15 мм.

Далее понадобится wi fi адаптер, вернее его маленькая антеннка. Просверлив отверстие в корпусе адаптера, выводится провод. Центральный провод припаивается к восьмёрке, а обмотка к ножке. Так устроена антенна wifi двойной биквадрат. Осталось подключить к ноутбуку, и посмотреть, как она ловит сигналы. По сравнению со встроенной антенна для роутера своими руками – это просто wi fi пушка!

Сверхдальняя wi fi антенна своими руками

Для изготовления конструкции антенны для сверхдальней связи в первую очередь понадобится лист фольгированного (хотя бы с одной стороны) гетинакса или стеклотекстолита. Материал должен быть в хорошем состоянии, достаточного размера и толщины. Также нужны будут виниловые самоклеящиеся трафареты с монтажной пленкой, которые защитят упомянутые листы от травления.

Задняя стенка-отражатель может быть изготовлена из любого ровного металлического листа, хоть из фольги, главное ровной и плоской.

Текстолит сначала размечается, затем разрезается болгаркой на две части размером 450х350 мм. Перед травлением лист зачищается мелкой шкуркой, что довольно важно.

Между отражателем, который тоже вырезается из гетинакса, и самой платой должно быть строго 9 мм. Эти 9 мм можно сделать с помощью ровного пластика. Дальнейшая сборка заключается в склеивании полученных деталей, предварительно оставляются отверстия в мягком пластике, чтобы потом подпаять провод. Провод и разъём покупаются на радиорынке. Разъём подбирается по антеннам роутера.

В результате получается сверхдальняя антенна для wi-fi роутера. На расстоянии одного км от точки доступа эта мощная самодельная антенна имеет усиление 80 дБ.

Травление печатной платы с помощью раствора

Травление – довольно непростая задача. Сложность заключается в поиске емкости для больших листов. Если таковой нет, можно сделать опять же своими руками. Для изготовления самодельной емкости понадобится каркас из четырёх реек и плёнка в несколько слоёв. Плёнка накрывается и закрепляется саморезами.

Хлорное железо – это самый простой и наиболее часто используемый метод для травления печатной платы.

1. хлорным железом пользоваться в замкнутом небольшом пространстве;
2. трогать раствор голыми руками;
3. использовать металлическую посуду или металл для процесса смешивания;
4. использовать стеклянные или пластиковые лотки в процессе травления;
5. после использования бросать раствор в землю или куда-нибудь.

• прикрывать нос и глаза во время травления;
• после травления раствор один раз можно повторно использовать, но хранить нужно в прохладном месте вдали от солнечного света.

В интернете приведено много занятных вариантов, как сделать wifi антенну, которые можно взять на вооружение. Например, можно сделать модель направленного действия из всенаправленной антенны. Для этого достаточно прикрепить за ней отражающий экран, например, из того же листа фольги.

Осталось только подобрать подходящую wifi антенну, увеличить дальность сети и не расставаться с вай фаем ни на секунду.

Видео

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.

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

Инструкция по изготовлению антенны "двойной" Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN - антенны на 2,4 Ghz для wi-fi.

"Двойная восьмёрка" - это продолжение Bi-Quad, усиление которой на 2 dB выше, т.е. составляет примерно 12 dB. При постройке обратите внимание на то, что медные провода в местах пересечения не соприкасаются. После постройки "двойную восьмёрку" желательно покрыть лаком, чтобы избежать окисления/коррозии. О том, как важно выдержать расстояние в 15 мм между отражателем и медным проводом, свидетельствуют две приведённые ниже фотографии:

Для того, чтобы не возникали вопросы (в первом посте были) рассмотрим постройку антенны с круговой диаграммой, в данном случае что-то около 270°.

Сначала из медной пластины (или другой жести/материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой прим. 100 мм. Затем согнуть из медного провода прямой 6-ти элементный Quad и с помощью, например, бутылки придать ему соответствующую, изогнутую форму. Повторюсь для читающих не очень внимательно: расстояние от медного провода до рефлектора по кругу должно быть 15 мм! Важно, чтобы перекрещивающиеся провода не касались друг друга!

Конечно, это не единственно правильный вариант постройки такой антенны. Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,

В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.

В идеале это должно выглядеть немного по-другому, примерно так:

но это не так важно, главное - вы сможете по печати повторить размеры. Для изгибающих "двойную восьмёрку" - крайние квадраты не используются . У кого нет принтера, тот для изготовления рамки пользуется следующим рисунком: приведены размеры для провода диаметром 2,5 мм

"Тройная восьмёрка" - очередное продолжение "двойной восьмёрки", козффицент усиления "тройной восьмёрки" может составить 14 dB или немного больше. Так выглядит окрашенная "тройная восьмёрка", в общем, не плохо:

Для начинающих! Обратите внимание, что стойки, поддерживающте антенну на расстоянии 15 мм от отражателя, должны быть сделаны из диэлектрического материала!

Рассмотренные выше "двойную восьмёрку" и антенну с круговой диаграммой можно смонтировать вместе, в один корпус:

С другого.

Антенна закрыта. Для изготовления защитного корпуса использовался отрезок пластмассовой трубы диаметром 125 мм, которые используют в сантехнике, крышка сделана из 2-х сантиметровой пластмассы. Крепёжная верхняя гайка - из пластмассы. Покрасить можно в любой цвет.

Что такое WiFi антенна с высоким коэффициентом усиления? Как усилить сигнал WiFi ? Такие приёмы, как выбор центральной позиции WiFi роутера , установки ретранслятора, помогают, так или иначе, но одна идея остается особенно жизнестойкой - замена обычной антенны на антенну с высоким коэффициентом усиления.

Нет необходимости навязывать эту идею как нечто новое, да и придумывать колесо, давайте в месте попробуем разобраться как работает WiFi антенна своими руками из банки. А что это такое WiFi антенна с высоким коэффициентом усиления? Когда мы говорим о радио антеннах и употребляем слово «усиление» то подразумеваем направленное усиление антенны. Направленное усиление антенны, это способность антенны передавать усиленный сигнал WiFi (приём/передача) в заданном направлении.

Суть дела в том, что направленные WiFi антенны, как правило, имеют большую дальность действия и лучший прием, так как они излучают большую часть энергии в одном направлении - стремятся передать и принять сигнал в одном направлении и поэтому для безупречной работы, а также и при установке, все направленные антенны нужно обязательно хорошо выравнивать.

На рисунке выше показан процент излучения обычной антенны по сравнению с направленной антенной (предположим, что антенны расположены в центре диаграммы). Обычная WiFi антенна излучает радиоволны поровну во всех направлениях, тогда как WiFi антенна направленного действия работает в заданном направлении, предусмотренным дизайном самой антенны. Но практически, никакая WiFi антенна не сможет излучать идеально в одном направлении, равно как и вo всех направлениях.

WiFi антенна своими руками

Название происходит от словосочетания «CAN+ANTENNA» (банка+антенна). CANTENNA это открытый цилиндрический волновод (волновод это полая металлическая трубка используемая для передачи высокочастотных радиоволн), который сконструирован из доступных материалов - консервной банки или металлической трубки. Размер (диаметр и длинна) многих жестяных банок поддерживает волновое распространение на частотах порядка 2 ГГц.

Благодаря простому дизайну, легкой сборки и работой на частоте максимально приближенной к 2.4 GHz (частота WiFi сетей) практика изготовления антенны из жестяной банки своими руками получила широкое распространение. CANTENNA это направленная антенна изготовленная своими руками, которая будет полезна на коротких или средних дистанциях, хотя в некоторых случаях удавалось добиться увеличения предела досягаемости беспроводного соединения до 6-7км.

Применение антенны

CANTENNA широко применяется для ведения Wi-Fi wardriving и системными администраторами для выполнения тестов и оценки защищенности сетей Wi-Fi

При использовании направленных антенн удаётся избежать или уменьшить помехи от других сетей, а также повысить WiFi безопасность за счет того, что сигнал антенны проходит сфокусированным пучком в узком направлении. Кроме того, CANTENNA широко применяется для ведения WiFiwardriving и системными администраторами для выполнения тестов и оценки защищенности сетей WiFi.

В основном, CANTENNA используется для усиления и поиска WiFi сигнала, при условиях наличия прямой видимости. При помощи антенны изготовленной из банки Вы сможете легко создать WiFi сеть с соседями проживающими в доме напротив и свободно обмениваться файлами, играть в игры или же совместно пользоваться интернетом. Вы сможете легко подключится к WiFi сетям общего пользования в вашем районе.

CАNТЕNNА это очень простой и недорогой вариант WiFi антенны по сравнению с коммерческими WiFi ретрансляторами, но так же хорош, а некоторые утверждают, что даже и лучше. Благодаря всем этим преимуществам CANTENNA получила широкое распространение по всему миру.

Конструкция антенны

Конструкция антенны относительно несложная и изначально дешёвая. Дизайн и процесс изготовления настолько прост, что CANTENNA может быть изготовлена своими руками практически из подручных материалов - банок или трубы подходящего диаметра.

При желании Вы сможете легко модифицировать CANTENNA и превратить её в FUNNEL ANTENNA (Антенна Воронка).

Для изготовления антенны Вам не потребуется каких-нибудь специальных инструментов или навыков. Необходимые детали и общий подход к построению описаны далее.

Банка

Старайтесь не использовать банки с ребристыми стенками, так как они могут вызвать внутренние отражение и рассеивание радиоволн. Не используйте банку из под PRINGLES - она слишком узкая и в ней мало металла. В нашем практическом примере, хорошим вариантом послужит банка из под растительного масла.

Старайтесь не использовать банки с ребристыми стенками

Это банка с гладкими стенками и имеет 83мм в диаметре и 210 мм по длине, что отлично подходит для наших целей! Если ваша банка имеет хорошую пластиковую крышку - не выбрасывайте её. Крышка может пригодится, если мы будем используем нашу антенну на улице, но при одном условии, что пластик хорошо пропускает радио волны.

RF соединитель N-типа

RF (радиочастотный) соединитель N-типа с фиксирующей гайкой (диаметр 12-16 мм) и отрезок медного или латунного провода длинной 40 мм и диаметром 2 мм - наш будущий активный элемент.

Кабель и разъемы

Также нам потребуется кабель длинной 0.5-2м соответствующий гнезду WiFi карты или WiFi адаптера на одном конце и N-типа (муж) на другом, для подключения с антенной.

MMCX - тип разъёма для подключения WiFi карты

MMCX - тип разъёма для подключения WiFi карты

RP-SMA - тип разъёма для USB адаптера

RP-SMA - тип разъёма для USB адаптера

Инструменты

Стандартный набор инструментов:

• Консервный нож
• Линейка
• Плоскогубцы
• Напильник
• Паяльник
• Дрель с набором сверл для металла
• Тиски
• Разводной ключ
• Молоток

Теории антенн

Жестяные банки различных диаметров, длины и материалов представлены в широком ассортименте на просторах нашей страны. Очевидно, что банки c различными размерами покажут нам различные волновые характеристики и создадут различную силу направленного усиления. Оптимальные длину и диаметр для определенной частоты можно высчитать используя математически функции которые мы рассмотрим ниже.

Оптимальные длину и диаметр для определенной частоты можно высчитать, используя математически функции

RF (радиочастотные) соединители можно купить в магазине радиотоваров или на рынке. N-Тип разъемы самые популярные на частоте WiFi (2.4GHz) с ними тоже не должно возникнуть никаких проблем - обратитесь в любой онлайн магазин радиотоваров за справкой. Активный элемент это часть антенны которая фактически излучает волны. На тех частотах, что мы будем использовать нашу антенну, идеальная толщина провода должна быть около 2mm в диаметре (допустимо небольшие отступления от размера). Для сборки активного элемента можно использовать отрезок обычного медного провода от высоковольтного трехфазного кабеля. Отрезок кабеля (RP-SMA кабель) для нашей антенны вам продадут в магазине радиотоваров или на рынке. В соответствии с основными законами о теории антенн, высчитано, что длина активного элемента для работы в частоте 2.4GHz должна быть приблизительно 30mm, а длина волны для 2.4GHz равна 124 мм.

Рисунок ниже даёт довольно хорошее объяснение размеров идеальной банки и внутреннего расположения активного элемента. Понятно, что мы создаём WiFi антенну не для спутниковой связи и небольшие отступления от идеальных размеров не окажут значительного действия. Однако, длина и расположение активного элемента это критические факторы которые могут напрямую повлиять на работоспособность антенны.

Схематическая работа антенны

При правильном размещении активного элемента, отраженная волна накладывается на волну которая естественно излучается от активного элемента в сторону открытого конца банки, тем самым совмещая излучаемую силу в одном направлении. Если бы активный элемент не был бы установлен на расстоянии от дна банки равном 1/4 длине радиоволны, то не было бы усиливающей интерференции и коэффициент усиления был бы очень слабый. И если бы длина банки была бы меньше, чем длина равная 3/4 радиоволны, то радиоволна не была бы точно направлена до момента выхода из волновода т.е. банки.

Схематическая работа антенны

На рисунке ниже показано, почему размещение активного элемента было настолько критическим. Основная цель с которой банка «надета» на активный элемент это направить радиоволны в одном направлении. На рисунке показано как активный элемент излучает радиоволны и как они расходятся. Волны изначально излученные с стороны закрытого конца банки отражаются, «ударившись» о дно.

Совершенствуем дизайн

Иногда, воронка может быть «надета» на открытом конце Cantenna для получения дополнительной усиления. Модификация даёт нам другой тип антенны, но очень похоже на Cantenna - известный как «цилиндрические рог» или просто «Воронка Антенна». Воронка не способствует усиление во время передачи, но увеличивает чувствительность антенны во время приёма. Это достигается путём сбора излучения с большей площади.

Воронка не способствует усиление во время передачи, но увеличивает чувствительность антенны во время приёма.

Подключение антенны к оборудованию

Если вы используете WiFi модем с внешней антенной и хотели бы использовать Cantenna, это не будет проблемой. Просто отсоедините «родную» антенну и используя соответствующей длинны кабель подключите Cantenna на другом конце. Вы можете подключится роутеру (маршрутизатору) таким же образом.

• D - внутренний диаметр банки
• L o - длина волны в открытом воздухе, равна 0.122 метра
• L c - нижняя граница затухания, МГц
• L u - верхняя граница затухания, МГц
• L g - длина волны в волноводе (в нашем случае - в банке)

L c = 1.706D

L u = 1.306D

L g = 1 / (sqr_rt{(1/L o ) 2 - (1/L c ) 2 })

Для использования с адаптерами стандарта 802.11b идеальны следующие параметры:

• Нижняя граница затухания должна быть меньше 2400 МГц
• Верхняя граница затухания должна быть больше 2480 МГц

Зависимость длин волн и частот от диаметра

	Нижняя граница затухания, МГц	Верхняя граница затухания, МГц
73	2407.236	3144.522	752.281	188.07	564.211	30.716
74	2374.706	3102.028	534.688	133.672	401.016	30.716
75	2343.043	3060.668	440.231	110.057	330.173	30.716
76	2312.214	3020.396	384.708	96.177	288.531	30.716
77	2282.185	2981.17	347.276	86.819	260.457	30.716
78	2252.926	2942.95	319.958	79.989	239.968	30.716
79	2224.408	2905.697	298.955	74.738	224.216	30.716
80	2196.603	2869.376	282.204	70.551	211.653	30.716
81	2169.485	2833.952	268.471	67.117	201.353	30.716
82	2143.027	2799.391	256.972	64.243	192.729	30.716
83	2117.208	2765.664	247.178	61.794	185.383	30.716
84	2092.003	2732.739	238.719	59.679	179.039	30.716
85	2067.391	2700.589	231.329	57.832	173.497	30.716
86	2043.352	2669.187	224.81	56.202	168.607	30.716
87	2019.865	2638.507	219.01	54.752	164.258	30.716
88	1996.912	2608.524	213.813	53.453	160.36	30.716
89	1974.475	2579.214	209.126	52.281	156.845	30.716
90	1952.536	2550.556	204.876	51.219	153.657	30.716
91	1931.08	2522.528	201.002	50.25	150.751	30.716
92	1910.09	2495.11	197.456	49.364	148.092	30.716
93	1889.551	2468.28	194.196	48.549	145.647	30.716
94	1869.449	2442.022	191.188	47.797	143.391	30.716
95	1849.771	2416.317	188.405	47.101	141.304	30.716
96	1830.502	2391.147	185.821	46.455	139.365	30.716
97	1811.631	2366.496	183.415	45.853	137.561	30.716
98	1793.145	2342.348	181.169	45.292	135.877	30.716
99	1775.033	2318.688	179.068	44.767	134.301	30.716

• RF соединитель N-типа с затяжной гайкой (меньше отверстий сверлить придется);
• 40mm медного или латунного провода 2 мм диаметром;
• консервная банка из под растительного масла 83 мм в диаметре и 210 мм длиной.

1. Ножом для вскрытия консервных банок тщательно удалили верхнюю часть консервной банки. Опорожнили и помыли ее с мылом в теплой воде.
2. Линейкой измерили 62 мм - расстояние от дана консервной банки и отметили точкой. Нужно накренить отмеченную точку, что бы сверло не соскальзывало и отверстие получилось там, где нам нужно.
3. Сначала используем сверло меньшего диаметра и постепенно увеличиваем до 12-16 мм в зависимости от диаметра RF соединителя N-типа.
4. Диаметр отверстия должен точно соответствовать диаметру RF соединителя N-типа. При помощи напильники обработали неровные края.
5. Обработали отрезок медного провода напильником и перед пайкой слегка нагрели одну сторону - входящую в RF соединитель N-типа.
6. При помощи паяльника припаяли вывод к RF соединителю N-типа в вертикальном положении. В нашем случае, высота активного элемента должна ровняться 30.5 мм.
7. Зафиксировали RF соединитель N-типа на банке при помощи затяжной гайки самого соединителя.Wifi антенна своими руками чертежи. Усиленная антенна для роутера своими руками из жестяной банки. Самодельная внешняя всенаправленная Wi-Fi антенна

   Беспроводной интернет – это одна из тех вещей, без которых уже нельзя представить себе жизнь. Теперь можно пользоваться из любой точки дома и офиса гаджетами, игровыми приставками,...

Делаем Wi-Fi антенну своими руками.

Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi заполонила мир. Практически в каждом доме и каждой квартире есть устройства, поддерживающие работу с этим стандартом. Например, маршрутизаторы (роутеры) «раздающие» сигнал Wi-Fi по квартире или дому.

К сожалению, мощность данных устройств не всегда достаточна для того, чтобы обеспечить более-менее приемлемую силу сигнала во всех помещениях и комнатах квартир, а особенно домов. К примеру, используемый мною роутер TP-LINK находится в угловой комнате и обеспечивает для самых дальних от него комнат уровень сигнала практически на минимальном пределе. Оно и не удивительно-сигналу приходится пробиваться через четыре стенки.

Что делать в таких случаях, для того чтобы повысить уровень Wi-Fi сигнала роутера до приемлемых значений?? Правильно- изготовить своими руками антенну Wi-Fi диапазона.

В сети полно конструкций таких антенн. Более эффективны те антенны, которые можно подключить вместо штатных штыревых антенн роутеров.

Для меня такой вариант не подходит. Антенна моего роутера несьемная, лезть вовнутрь роутера для подпайки кабеля самодельной антенны не хочется-роутер еще на гарантии.

Поэтому находим иной вариант- антенна-насадка.

Эта антенна-насадка просто надевается на штатную штыревую антенну роутера (маршрутизатора). Никуда ничего не нужно подпаивать.

Антенна-насадка представляет собой шестиэлементный «волновой канал», имеет направленные свойства. Обеспечивает максимум усиления в направлении, совпадающем с продольной осью антенны. Кроме того, в некоторой степени задавливается (уменьшается) задний лепесток излучения. Антенна имеет пять директорных элементов и один рефлектор.

Эскиз антенны:

Для изготовления траверсы выбран стеклотекстолит толщиной 2 мм.

Штатная штыревая антенна моего роутера TP-LINK имеет в поперечном сечении неправильную геометрическую форму, в полном соответствии с извращенными вкусами современных дизайнеров-конструкторов))).

Изготовленная траверса выглядит так:

Излучающие элементы антенны-насадки изготовлены из медной проволоки в эмалевой изоляции диаметром 0,96 мм. Диаметр проволоки достаточно критичен и должен быть в пределах 0,8…0,95мм, в противном случае параметры антенны изменятся, и антенна-насадка будет настроена на частоты отличные от частот диапазона Wi-Fi.

Длины излучающих элементов также нужно выдерживать с точностью +/- 0,5 мм. Это же относится и к расстоянию между элементами.

Элементы антенны:

Для установки излучающих элементов в стеклотекстолитовой траверсе сверлятся отверствия диаметром чуть больше чем диаметр проволочных элементов. Проволочные элементы я зафиксировал небольшими капельками цианакрилатного клея.

Антенна-насадка в сборе выглядит так:

Вот так выглядит Wi-Fi антенна установленная на штатной антенне роутера:

Для достижения максимальной эффективности этой Wi-Fi антенны необходима небольшая настройка: Wi-Fi антенна должна быть размещена в точке где имеется максимальный ВЧ ток штатной штыревой антенны роутера.

Для этого нужно перемещать Wi-Fi антенну по высоте, начиная от верхнего кончика штатной антенны роутера. Проверку эффективности можно производить или каким-либо индикатором напряженности поля, или проверяя силу сигнала планшетом, смартфоном и т.п. в самых дальних от роутера помещениях.

В моем случае, наиболее эффективно изготовленная Wi-Fi антенна работает при установке её на 25 мм ниже верхнего кончика штатного штыря роутера. Данная антенна дала прибавку в одно деление по индикатору силы сигнала в тех помещениях, где сигнал был на самом минимуме.