Kendin yap “çift” Bi-Quad WiFi anteni. Güçlü, DIY paneli Wi-Fi anteni

Yüksek kazançlı WiFi anteni nedir? WiFi Sinyali Nasıl Güçlendirilir?? Merkezi konum seçme gibi teknikler Wi-Fi yönlendirici Tekrarlayıcı kurulumları şu ya da bu şekilde yardımcı oluyor, ancak bir fikir özellikle geçerli olmaya devam ediyor: geleneksel bir anteni yüksek kazançlı bir antenle değiştirmek.

Bu fikri yeni bir şeymiş gibi empoze etmeye ve tekerleği icat etmeye gerek yok, burada nasıl çalıştığını anlamaya çalışalım. Wi-Fi antenikendi ellerinle bir kavanozdan. Yüksek kazançlı WiFi anteni nedir? Radyo antenlerinden bahsettiğimizde ve “kazanç” kelimesini kullandığımızda, antenin yön kazancını kastediyoruz. Bir antenin yön kazancı, bir antenin güçlendirilmiş bir WiFi sinyalini (alma/iletim) belirli bir yönde iletme yeteneğidir.

Gerçek şu ki, yönlü WiFi antenleri, enerjinin çoğunu tek yönde yaydıkları için daha uzun menzile ve daha iyi alıma sahip olma eğilimindedirler; sinyali tek yönde iletme ve alma eğilimindedirler ve bu nedenle kusursuz çalışma ve kurulum sağlarlar. tüm yönlü antenlerin iyi hizalanması gerekir.

Yukarıdaki şekil, yönlü bir antenle karşılaştırıldığında geleneksel bir antenden gelen radyasyonun yüzdesini göstermektedir (antenlerin diyagramın merkezinde yer aldığı varsayılarak). Normal bir Wi-Fi anteni, radyo dalgalarını her yöne eşit şekilde yayar; yönlü bir Wi-Fi anteni ise, antenin tasarımına göre belirlenen belirli bir yönde çalışır. Ancak pratikte hiçbir Wi-Fi anteni, her yöne olduğu gibi tek yönde de mükemmel bir şekilde yayılamaz.

DIY WiFi anteni

İsmi “CAN + ANTENNA” (can + anten) ifadesinden gelmektedir. CANTENNA, hazır malzemelerden (teneke kutu veya metal tüp) yapılmış, açık silindirik bir dalga kılavuzudur (dalga kılavuzu, yüksek frekanslı radyo dalgalarını iletmek için kullanılan içi boş bir metal tüptür). Pek çok teneke kutunun boyutu (çapı ve uzunluğu), 2 GHz düzeyindeki frekanslarda dalga yayılımını destekler.

Basit tasarımı, kolay montajı ve 2,4 GHz'e (WiFi ağlarının frekansı) mümkün olduğunca yakın bir frekansta çalıştırılması sayesinde, teneke kutudan kendi ellerinizle anten yapma uygulaması yaygınlaştı. CANTENNA yönlüdür DIY anten, kısa veya orta mesafelerde faydalı olacak olsa da bazı durumlarda kablosuz bağlantı menzilini 6-7 km'ye çıkarmak mümkün oldu.

Anten Uygulaması

CANTENNA, Wi-Fi depolaması için ve sistem yöneticileri tarafından testler yapmak ve Wi-Fi ağlarının güvenliğini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yönlü antenler kullanıldığında, diğer ağlardan gelen parazitleri önlemek veya azaltmak mümkündür, ayrıca anten sinyalinin odaklanmış bir ışından dar bir yönde geçmesi nedeniyle Wi-Fi güvenliğini artırmak mümkündür. Buna ek olarak CANTENNA, Wi-Fi yönlendirmeyi gerçekleştirmek için ve sistem yöneticileri tarafından Wi-Fi ağlarının güvenliğini test etmek ve değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Temel olarak CANTENNA, doğrudan görünürlük koşulları altında bir WiFi sinyalini güçlendirmek ve aramak için kullanılır. Kutudan yapılmış bir anten kullanarak, karşı evde yaşayan komşularla kolayca bir Wi-Fi ağı oluşturabilir ve özgürce dosya alışverişi yapabilir, oyun oynayabilir veya interneti paylaşabilirsiniz. Bölgenizdeki halka açık WiFi ağlarına kolayca bağlanabilirsiniz.

CANTENNA, ticari WiFi tekrarlayıcılarla karşılaştırıldığında çok basit ve ucuz bir WiFi anten seçeneğidir, ancak aynı derecede iyidir ve bazıları daha da iyi olduğunu söylüyor. Tüm bu avantajlar sayesinde CANTENNA dünya çapında yaygınlaşmıştır.

Anten tasarımı

Anten tasarımı nispeten basit ve başlangıçta ucuzdur. Tasarım ve üretim süreci o kadar basittir ki, CANTENNA'yı pratik olarak hurda malzemelerden - teneke kutulardan veya uygun çaptaki borulardan - kendi ellerinizle yapabilirsiniz.

İstenildiği takdirde CANTENNA'yı kolaylıkla modifiye ederek HUNİ ANTENİNE dönüştürebilirsiniz.

Anten yapmak için herhangi bir özel alete veya beceriye ihtiyacınız yoktur. Gerekli detaylar ve inşaata genel yaklaşım aşağıda açıklanmıştır.

Kavanoz

Radyo dalgalarının dahili yansımasına ve saçılmasına neden olabileceğinden, kanatlı duvarları olan kavanozları kullanmaktan kaçının. PRINGLES kutusu kullanmayın; çok dardır ve içinde fazla metal yoktur. Pratik örneğimizde, bir kutu bitkisel yağ iyi bir seçenek olabilir.

Kenarları nervürlü olan kavanozları kullanmaktan kaçının.

Bu pürüzsüz kenarlı bir kavanozdur ve 83 mm çapında ve 210 mm uzunluğundadır; bu bizim amaçlarımız için mükemmeldir! Kavanozun iyi bir plastik kapağı varsa onu atmayın. Antenimizi açık havada kullanırsak kapak kullanışlı olabilir, ancak bir şartla: plastik radyo dalgalarını iyi iletir.

RF N tipi konnektör

Sabitleme somunu (12-16 mm çapında) ve 40 mm uzunluğunda ve 2 mm çapında bir parça bakır veya pirinç tel içeren RF (radyo frekansı) N tipi konektör, gelecekteki aktif elemanımızdır.

Kablo ve konektörler

Antene bağlanmak için ayrıca bir ucunda WiFi kartının veya WiFi adaptörünün soketine, diğer ucunda N tipi (erkek) sokete karşılık gelen 0,5-2 m uzunluğunda bir kabloya ihtiyacımız olacak.

MMCX - WiFi kartını bağlamak için konektör türü

MMCX - WiFi kartını bağlamak için konektör türü

RP-SMA - USB adaptörü için konnektör tipi

RP-SMA - USB adaptörü için konnektör tipi

Aletler

Standart araç seti:

• konserve açacağı
• Cetvel
• Pense
• Dosya
• Havya
• Metal için bir takım matkaplarla delin
• Mengene
• ayarlanabilir anahtar
• Çekiç

Anten teorileri

Çeşitli çap, uzunluk ve malzemedeki teneke kutular ülkemiz genelinde geniş bir yelpazede sunulmaktadır. Açıkçası, farklı boyutlardaki kutular bize farklı dalga özellikleri gösterecek ve farklı yönlü amplifikasyon kuvvetleri yaratacaktır. Belirli bir frekans için en uygun uzunluk ve çap, aşağıda ele alacağımız matematiksel fonksiyonlar kullanılarak hesaplanabilir.

Belirli bir frekans için optimum uzunluk ve çap, matematiksel fonksiyonlar kullanılarak hesaplanabilir

RF (radyo frekansı) konektörleri bir radyo tedarik mağazasından veya marketten satın alınabilir. N-Tipi konektörler WiFi frekansında (2,4 GHz) en popüler olanlardır ve onlarda da herhangi bir sorun olmamalıdır; yardım için herhangi bir çevrimiçi radyo mağazasıyla iletişime geçin. Aktif eleman, antenin aslında dalgaları yayan kısmıdır. Antenimizi kullanacağımız frekanslarda ideal tel kalınlığı yaklaşık 2mm çapında olmalıdır (boyuttan küçük sapmalar kabul edilebilir). Aktif elemanı monte etmek için, yüksek voltajlı üç fazlı bir kablodan bir parça sıradan bakır tel kullanabilirsiniz. Antenimiz için bir parça kablo (RP-SMA kablosu) size bir radyo mağazasında veya markette satılacaktır. Anten teorisinin temel kanunlarına göre 2,4GHz frekansında çalışacak aktif elemanın uzunluğunun yaklaşık 30mm, 2,4GHz için dalga boyunun ise 124mm olması gerektiği hesaplanmaktadır.

Aşağıdaki resim ideal bir kutunun boyutları ve aktif elemanın iç düzeni hakkında oldukça iyi bir açıklama sunmaktadır. Uydu iletişimi için bir WiFi anteni oluşturmadığımız ve ideal boyutlardan küçük sapmaların önemli bir etki yaratmayacağı açıktır. Ancak aktif elemanın uzunluğu ve konumu antenin performansını doğrudan etkileyebilecek kritik faktörlerdir.

Antenin şematik çalışması

Aktif eleman doğru şekilde yerleştirildiğinde yansıyan dalga, aktif elemandan kutunun açık ucuna doğru doğal olarak yayılan dalganın üzerine bindirilir ve böylece yayılan kuvvet bir yönde birleştirilir. Aktif eleman kutunun tabanından radyo dalga boyunun 1/4'üne eşit bir mesafeye kurulmasaydı, yükseltici girişim olmayacak ve kazanç çok zayıf olacaktı. Ve eğer kutunun uzunluğu radyo dalgasının 3/4'üne eşit olan uzunluktan daha az olsaydı, o zaman radyo dalgası, dalga kılavuzundan çıkana kadar doğru bir şekilde yönlendirilemezdi; bankalar.

Antenin şematik çalışması

Aşağıdaki resim aktif elemanın yerleştirilmesinin neden bu kadar kritik olduğunu göstermektedir. Kutunun aktif elemanın üzerine "takılmasının" asıl amacı, radyo dalgalarını bir yöne yönlendirmektir. Şekil, aktif elemanın radyo dalgalarını nasıl yaydığını ve bunların nasıl dağıldığını göstermektedir. Başlangıçta kutunun kapalı ucundan yayılan dalgalar dibe "çarparak" yansıtılır.

Tasarımın iyileştirilmesi

Bazen ek takviye sağlamak için Cantenna'nın açık ucuna bir huni "kaydırılabilir". Değişiklik bize farklı bir anten türü verir, ancak Cantenna'ya çok benzer - "silindirik boynuz" veya sadece "Huni Anteni" olarak bilinir. Huni iletim sırasında kazanca katkıda bulunmaz ancak alım sırasında antenin hassasiyetini artırır. Bu, daha geniş bir alandan radyasyon toplanarak elde edilir.

Huni iletim sırasında kazanca katkıda bulunmaz ancak alım sırasında antenin hassasiyetini artırır.

Antenin ekipmana bağlanması

Eğer harici antenli WiFi modem kullanıyorsanız ve Cantenna kullanmak istiyorsanız bu bir sorun olmayacaktır. "Orijinal" antenin bağlantısını kesin ve Cantenna'yı diğer uca bağlamak için uygun uzunlukta bir kablo kullanın. Yönlendiricinize (yönlendiricinize) aynı şekilde bağlanabilirsiniz.

• D- kutunun iç çapı
• LO- açık havadaki dalga boyu 0,122 metredir
• LC- zayıflamanın alt sınırı, MHz
• Lsen- zayıflamanın üst sınırı, MHz
• LG- dalga kılavuzundaki dalga boyu (bizim durumumuzda bankada)

LC = 1.706D

Lsen = 1.306D

LG= 1 / (sqr_rt((1/ LO) 2 - (1/LC) 2 })

Aşağıdaki parametreler 802.11b adaptörleriyle kullanım için idealdir:

• Zayıflatmanın alt sınırı 2400 MHz'den az olmalıdır
• Zayıflatmanın üst sınırı 2480 MHz'den büyük olmalıdır

Dalga boylarının ve frekansların çapa bağımlılığı

	Zayıflatmanın alt sınırı, MHz	Zayıflatmanın üst sınırı, MHz
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

• Sıkma somunlu RF N tipi konnektör (daha az deliğin delinmesi gerekecektir);
• 2 mm çapında 40 mm bakır veya pirinç tel;
• 83 mm çapında ve 210 mm uzunluğunda bitkisel yağ tenekesi.

1. Bir konserve açacağı kullanarak kutunun üst kısmını dikkatlice çıkarın. İçini boşaltıp sabun ve ılık suyla yıkadık.
2. Cetvelle 62 mm'yi ölçtük - teneke kutuya olan mesafeyi ve bunu bir noktayla işaretledik. Matkabın kaymaması ve deliğin ihtiyacımız olan yerde olması için işaretli noktayı eğmemiz gerekiyor.
3. Öncelikle daha küçük çaplı bir matkap kullanıyoruz ve N tipi RF konektörünün çapına bağlı olarak bunu kademeli olarak 12-16 mm'ye çıkarıyoruz.
4. Delik çapı, N tipi RF konektörünün çapıyla tam olarak eşleşmelidir. Dosyalar kullanılarak düzgün olmayan kenarlar işlendi.
5. Bir parça bakır teli bir dosya ile işledik ve lehimlemeden önce bir tarafını - N tipi RF konektöründe bulunan tarafı - hafifçe ısıttık.
6. Bir havya kullanarak, ucu N tipi RF konektörüne dikey konumda lehimledik. Bizim durumumuzda aktif elemanın yüksekliği 30,5 mm olmalıdır.
7. N-tipi RF konnektörünü, konnektörün kendi sıkma somununu kullanarak kutuya sabitledik.

Bunu güçlendirmek DIY Wi-Fi anteni 10-14 dBi aralığında olacak ve ışın kapsama alanı 60 derece olacaktır. Anteni açık havada kullanmamız gerekiyorsa su geçirmez bir kap yapmamız gerekecek. Bizim için bir PVC boru uygundur - antenin tamamını bir PVC borunun içine yerleştirip kapaklar ve PVC yapıştırıcıyla kapatacağız. Akılda tutulması gereken bir şey, N tipi RF konektörünün deliğidir.

Öyle oldu ki işte internetsiz kaldık ve bu anten yapmaya teşvik oldu. Ana kriter minimum maliyetle sonuçlara ulaşmaktı. Böylece eldeki her şey kullanıldı. Ve elimizde: iki TP-Link Wi-Fi modemi, çarpık eller, arzu ve amaç değil. Potansiyel erişim noktaları arasındaki mesafe, görüş alanı içerisinde yaklaşık 700 metre idi. Standart bir Wi-Fi modem yalnızca yüz metreye kadar seyahat edebilir. Kazanımı arttırmak için yüksek yönlü sinyale odaklanmak gerekir. Bu amaçlar doğrultusunda, John Kraus sarmal anteni 2 ila 5 GHz aralığındaki frekanslar için idealdir. Wi-Fi olarak da bilinen IEEE 802.11b standardını kullanan kablosuz ağlar, 2,43 GHz frekansı kullanır.

Helisel bir anten, bir reflektöre sahip N sayıda dönüşe sahip bir yay olarak tanımlanabilir. Bir dönüşün çevresi (C) yaklaşık olarak dalga boyu (l) ve dönüşler arasındaki mesafe (d) yaklaşık 0,25C'dir. Reflektör boyutu (R) C veya l'dir ve dairesel veya kare olabilir. Yayıcı elemanın tasarımı, spiralin nasıl sarıldığına bağlı olarak sağ veya sol (sırasıyla R ve L) olabilen dairesel polarizasyona (CP) neden olur. Maksimum enerji iletmek için her iki antenin de aynı polarizasyon yönüne sahip olması, yani aynı yönde sarılması gerekir.

Bu amaçlar için, dış çapı 40 mm olan sıradan bir plastik sıhhi tesisat borusu idealdir, 1 mm izolasyonlu sarılı bakır tel dikkate alınır - bu 42 mm'dir (dönüş çapı). Ancak anteni elimizde olandan monte ettik ve elimizde dış çapı 35 mm olan vinil plastik çubuklar vardı. Bu durumda bobin çapı 37 mm oluyor ki bu da fena değil.

Hesaplamalar

40 mm çaplı plastik borular için

Bobin çevresi:

Reflektör boyutu (R) 42, C veya l – 14 cm'den az değil.

Çapı 35 mm olan vinil plastik yuvarlak çubuk için

Bobin çevresi:

2,5 km için 12 yörünge yeterlidir (N=12).

Borunun uzunluğu yaklaşık 40 cm (3,24 l) olacaktır.

Reflektör boyutu (R) C veya l – 14 cm'den az değildir.

Gerekli malzemeler:

• Reflektör için folyo getinax kullanıldı, ancak herhangi bir kalınlıkta herhangi bir bakır veya alüminyum levha da kullanabilirsiniz. Ama çok ince değil çünkü... reflektör antenin ana taşıyıcı tabanıdır;
• yaklaşık 1,5 m uzunluğunda PVC yalıtımında çapı 1 mm'den ince olmayan tek damarlı bakır tel (1,5 kare kesitli bir tel kullandık);
• 35 mm çapında ve 40 cm uzunluğunda vinil plastikten yapılmış yuvarlak çekirdek;
• üçgen şeklinde bir dalga üreteci yapmak için bir bakır folyo şeridi. Küçük bacağın boyutu 17 mm, hipotenüsün uzunluğu 71 mm'dir. Kalınlık sabit değildir, asıl şart çekirdeğin etrafına sarılabilmesidir;
• koaksiyel kabloyu bağlamak için eski bir 10 Mbit/s ağ kartından bir konektör kullandım;
• sabitlemeler keyfidir.

Oluşturma süreci

İlk önce bir vinil çekirdeği alalım. Üzerine işaretler koyalım. Hesaplamalarımıza göre işaretler arasındaki mesafe 29 mm olmalıdır. Bu dönüşler arasındaki mesafedir. Teli hizalamak için genellikle basit bir yöntem kullanırım. Telin bir ucunu bir mengenede tutarak diğer ucundan kuvvetli bir şekilde ipin içine çekin. Teli eşit şekilde döşemek için en dıştaki işarete bir delik açtım. Deliğin çapı, yalıtımlı telin çapına eşittir, bu da telin ucunu deliğe yerleştirerek sabitlemenizi sağlar. Daha sonra teli çekirdeğin etrafına sıkıca sarıyoruz. Spirali düzgün bir şekilde gerin ve bobinleri tutkalla işaretlerin üzerine sabitleyin. Sonuç, 29 mm mesafeyle 12 tur olmalıdır. Boruyu çekirdek olarak kullanırken reflektörün takılmasıyla ilgili bir sorun ortaya çıkar.

Ek parçaların kullanılmasına ihtiyaç vardır. Bizim durumumuzda çekirdek vinil plastikten yapılmıştır. Uzunluğu yaklaşık 50 mm olan normal bir vida - kendinden kılavuzlu bir vida kullanılarak reflektöre kolayca takılır. Sıkmayı kolaylaştırmak için kapak vidası kullandım. Reflektörü takmak için plakanın ortasındaki deliğe bir işaret koyun. Köşegenleri geçerek merkezi buluyoruz. Deliğin çapı montaj vidasının çapına bağlıdır. Ayrıca merkezden çekirdeğin yarıçapına eşit bir mesafeyi de ölçüyoruz. Burada konektör için bir delik açıyoruz. Konektör yoksa koaksiyel kablo doğrudan lehimlenebilir. Koruyucu kontağı reflektör plakasına ve merkezi çekirdeği dalga üretecine lehimliyoruz. Bir dalga üretecinin rolü, bakır folyodan yapılmış üçgen bir plaka tarafından gerçekleştirilecektir. Spiralimizin ucunu jeneratörün ince köşesine lehimliyoruz. Bakır folyo üçgeninin hipotenüsü spiralin devamı olmalıdır.

Anten dış mekana kurulacağından lehimleme alanlarının silikonla doldurulması ve çekirdeğin üzerine 50 mm çapında ısı büzüşmesi yapılması tavsiye edilir.

Kurulum ve konfigürasyon

İki özdeş anten yaptım. Biri internetin olduğu bir evin çatısına kuruldu. İkinci anten ise hizmet binasının çatısına kuruludur. Maksimum etkiyi elde etmek için her iki antenin de birbirine doğrultulması ve doğrudan görüş hattında olması gerekir. Erişim noktası olarak TP-LINK Wi-Fi modemleri kullanıldı. Her iki AP'de de diğer modemin MAC adresini gösteren MOD Noktadan Noktaya kuruludur. Bu ayar, ağımıza (dizüstü bilgisayar ve akıllı telefon kullanan ücretsiz yükleyiciler) yetkisiz bağlantıları kesmek için güvenlik nedenleriyle ayarlanmıştır.

Yağmacılardan korkmuyorsanız antenin yakınına bir Wi-Fi modem kurmanızı tavsiye ederim. Reflektörün arkasına takabilirsiniz. Doğal olarak hava geçirmez bir pakete yerleştirmek. Modem bilgisayara bükümlü çift kablo (Ethernet) aracılığıyla bağlanır. Koaksiyel kabloyu mümkün olduğu kadar kısaltarak sinyal zayıflamasını azaltacaksınız. Ne yazık ki, kuruluşumuzun güvenlik hizmetinde pek çok kişinin adı Alexander Rodionovich Borodach :-)

Ev yapımı harici çok yönlü Wi-Fi anteni

Bu nedenle, diğer tüm kablosuz ağ (WLAN) kullanıcılarının yönlü antenlerinin yönlendirileceği 802.11b erişim noktası için harici bir antene ihtiyacımız var. Bu antenin, ağa herhangi bir yönden erişilebilmesi için her yönden sinyal alması ve iletmesi gerekecektir; dairesel bir radyasyon düzenine sahip olmalıdır. Başka bir deyişle ihtiyacımız var harici çok yönlü Wi-Fi anteni.

Elbette bunun için fabrika çözümleri var ama çok paraya mal oluyorlar, örneğin bu anten ANT24-1500 maliyeti 175 USD (Şekil 1)

ve bu ANT24-0500- 65 ABD doları (Şekil 2)

Pirinç. 2

Ve genel olarak kardeşimizi kandırıyorlar ve sadece bu alanda değil, bu ürünlerin maliyeti bir kuruş! Bu nedenle anteni kendimiz yapacağız ve fabrikadakilerden daha kötü çalışmayacak çünkü radyo mühendisliği yasaları herkes için aynı ve burada her şey yalnızca işçiliğin doğruluğuna ve kalitesine bağlı olacak.
WiFi antenimiz, radyo amatörleri tarafından Ground Plane olarak adlandırılan, ihtiyacımız olan 2.440 MHz aralığına dönüştürülmüş, yatay düzlemde dairesel radyasyon desenine sahip klasik bir kırbaç anten olacaktır. Anten, çubuğa göre 135° açıda konumlandırılmış, aynı uzunlukta karşı ağırlıklara sahip çeyrek dalga boylu bir çubuktur.

Neden 135°? Çünkü ancak bu parametrelerle antenimiz 50 ohm dalga empedansına sahip olacak ve onu besleyen 50 ohm kabloyla eşleşecektir. Bu açı değiştiğinde dalga empedansı bu şekilde değişir.

Anten ile kablo arasında bir uyumsuzluk varsa, antene yaklaşan enerjinin tamamı anten tarafından yayılmayacaktır, yani. burada üretim doğruluğunu korumak gerekli olacaktır. 2.440 MHz aralığımızın ortası için pin uzunluğu 27,95 mm'ye (28 mm yuvarlak), karşı ağırlıkların uzunluğu ise 30,72 mm'ye (31 mm yuvarlak) eşit olacaktır.

Pim neden karşı ağırlıklardan daha kısa? Burada, radyo dalgalarının farklı ortamlardaki uzunlukları farklı olduğundan, kısaltma faktörü gibi bir radyo mühendisliği kuralını izliyoruz. Antenimiz için pin çapı 2,28 mm olan bu değer 0,91'e eşit olacaktır. Pimin ve karşı ağırlıkların boyutlarının mümkün olduğunca kesin tutulması tavsiye edilir; antenin dalga empedansı da buna bağlıdır. Bir milimetrenin çok küçük bir kısmı kadar yakın denemelisiniz, çünkü bu frekanslarda anten çok küçüktür ve boyuttaki birkaç milimetrelik tutarsızlık bile pin uzunluğunun dalga boyunun dörtte birine karşılık gelmesini büyük ölçüde ihlal eder. Karşı ağırlık sayısının en az 12 olması veya daha iyisi bakır folyodan bir koni kesilmesi tavsiye edilir.

Pratik uygulama

Çok yönlü bir WiFi anteni, gerekli pim uzunluğu dikkate alınarak güç kablosunun merkezi çekirdeğinin örgüden serbest bırakılmasıyla yapılır.

Karşı ağırlıklar aynı kablonun örgüsünün bükülüp istenilen açıya ayarlanmasıyla yapılır. Kablonun üst kapağını 31 mm seviyesinde kesip örgüyü çıkarıyoruz ve pimi 28 mm'ye kısaltıyoruz. Pimin ucunu bir havya ile kalaylıyoruz, böylece merkezi çekirdeğin telleri merkezi çekirdekten ayrılıp izolasyonu çıkarmaz, çünkü onu bırakırsanız, etkisini hesaba katarak kısalma faktörünü yeniden hesaplamanız gerekecektir. . Temiz havanın bile içeri girmemesi için tüm bunların plastik bir kutu içinde hava geçirmez şekilde kapatılması gerekir.

Tepenin arkasındaki ustalar bunu şöyle yapıyor:

Pirinç. 8

Birincisi, burada yalnızca konektörde yaklaşık 2 dB kayıp var, ancak elimizde buna sahip değiliz, ikincisi, kısaltma faktörü dikkate alınmıyor ve üçüncüsü, konektörün şekli teorik olarak doğru bir antenin şeklini bozuyor bu türden.

Kablo seçimi.

Tüm erişim noktalarının RF çıkışı genellikle 50 ohm'luk bir dirence sahip olduğundan fazla seçeneğimiz yok; kablonun karakteristik empedansı 50 ohm olmalıdır. Tabii ki 0,22 dB/metre zayıflamaya sahip bir Belden H-1000 kablosu bizim için ideal olurdu ama elimizde o kadar para yok. Bu nedenle yaklaşık 0,6 dB frekanslarımızda zayıflama ile daha ucuz ve daha erişilebilir RK-50-7-11'i seçebilirsiniz. Doğal olarak ek yeri veya hasarı olmamalıdır, tercihen yeni olmalıdır.

Kabloyu erişim noktasına ucuz ve neşeli bir şekilde bağlıyoruz.

Genellikle bu konudaki tüm bağlantılar özel konektörler kullanılarak yapılır.

Pirinç. 12

Ancak bunu bilinen nedenlerden dolayı kullanmıyoruz. Bunun yerine pense alıyoruz ve hiç pişmanlık duymadan standart iç mekan WiFi antenini erişim noktasından antenin bükülme dirseğinden yaklaşık 2 santimetre uzakta kırıyoruz.

Dikkatli olun, içeride ince bir kablo var, ona daha sonra ihtiyacımız olacak. Bu kasanın içindeki gerçek antenle birlikte dışarı çekiyorsunuz.

İşte böyle biri. Bu arada, Şekil 2'de anlatılmıştır. 4, direncini 50 ohm'a düşürmek için 26 mm'ye kısalttılar, böylece çeyrek dalga anteninden daha az verimli hale geldiler.

Anten piminin tabanındaki kabloyu söküp borudan çekip bu yerde kesiyoruz. Daha sonra merkezi çekirdeğin yaklaşık bir santimetresini örgüden kurtarıyoruz, kabartıyoruz ve geriye doğru büküyoruz. Daha sonra, merkezi çekirdeğin yaklaşık 4 mm'sini yalıtımdan çıkarıyoruz ve bu ucu bir havya ile kalaylıyoruz. Şimdi büyük bir kablo alıyoruz, dış kılıfın yaklaşık bir santimetresini kesiyoruz, örgüyü geri çekiyoruz ve iç izolasyona koni görünümü veriyoruz. Daha sonra bir iğne kullanarak çekirdeğin telleri arasında 4 mm derinliğinde, tercihen çekirdeğin merkezine daha yakın bir delik açmaya çalışıyoruz.

Bu deliğe küçük bir kablonun çekirdeğini yerleştireceğiz.

Ve sonra küçük bir damla kalay ve reçine ile her iki çekirdeği de lehimliyoruz. Lehimleme alanını aynı kablonun gereksiz bir parçasından merkezi çekirdekten gelen erimiş yalıtım malzemesiyle dolduruyoruz. Daha sonra her iki kablonun örgülerini her tarafa eşit şekilde bağlayıp boşluk kalmayacak şekilde lehimliyoruz, bunun için daha fazla bakır kıl ve kalay ekleyebilir veya bakır folyo kullanabilirsiniz. Sonra hepsini elektrik bandıyla sarıyoruz ve bunu alıyoruz.

Yaptığım ürünün tüm hantallığına ve özensizliğine rağmen 90 m mesafede her şey %61 sinyal seviyesiyle 11 Mbit/s tam hızda çalışıyor.

Benim kablo uzunluğunun yaklaşık 8 metre olduğunu ve diğer uçtaki arkadaşımın da aynı bağlantılara sahip 12 metre aynı kabloya sahip olduğunu düşünürsek, basit, bitmemiş bir kutu anteni besliyor (ilgilenenler için burada bir kutu Wi ile ilgili bir makale var) -Fi anteni), o zaman bunun çok iyi olduğunu düşünüyorum.

Bir yıl sonra wi-fi destekli akıllı Nokia n95 aldım ve yeni ölçümler yapabildim.
Yani erişim noktasının gücü de 15dBm'dir, yani. 31,6 miliwatt, nokia n95 wi-fi modülünün gücü 100 miliwatt'tır, ancak iletişim aralığı sistemdeki en düşük güçlü cihaz tarafından belirleneceği için bu önemli değildir, yani. AP'nin Nokia'yı duyduğu mesafede, Nokia daha düşük gücü nedeniyle artık AP'yi duyamayacaktır. Her iki durumda da Wi-Fi antenleri yönsüzdür: AP'de her şey yukarıda açıklananla aynıdır, ancak Nokia'da yerleşik bir anten vardır. GPS okumalarını kullanarak mesafeleri birkaç metre hassasiyetle belirledim. 1100 metre mesafeye uzaklaştıktan sonra bağlantı hala stabildi. HTTP sunucusundan her şey kesintisiz olarak indirildi; hız zaten minimum 1 megabit saniye olmasına rağmen internete erişim normaldi. 1200 metre mesafede bağlantı zaten çok kopmuştu ve çalışmak imkansızdı. DWL-2100AP gibi daha güçlü AP'ler kullanıldığında daha uzak mesafelerden iletişim kurmak mümkün olacaktır.
Yönlendirici antenler olmasa bile doğrudan görüş vardı. Her ne kadar Nokia anteninin belirgin olmasa da bir miktar yönlülüğü olduğuna dair şüphelerim olsa da - sol tarafı sinyal kaynağına doğru olacak şekilde dikey konumda biraz daha iyi yakalıyor. Elbette telefonun açık olduğu hiçbir yerde bağlantı iyi olmayacaktır; genellikle tepelerde, ovalarda bağlantı daha iyi olur ve kaybolabilir.

Son zamanlarda sitede bir 3G anteni gösterildi. Sadece diğer sitelerden kopyalanmakla kalmayıp, tarafımca yapılmış ve gerçek koşullarda test edilmiş üç Wi-Fi antenini sunmak istiyorum. Yönlendiricimin yanındaki evde, 150-200 m uzaklıktaki bir evde internet erişimine ihtiyacım vardı.

İlk anten http://usd.ucoz.ru/publ/2-1-0-71 çok yönlüdür ve bir parça RG-213 kablodan yapılmıştır. Bu antenin yalnızca sıradan bir kamçı anten olarak kullanılabileceğini ve sitelerden birinde açıklanan özelliklerin beklentilerini karşılamadığını hemen söyleyeceğim. Bu antenin menzili 30 metreydi. Bu nedenle artık denemedim.

Kabloyu temizledim. Merkezi çekirdeğin uzunluğu 28 mm'dir.

Yapısal sağlamlık için iç dielektrik üzerine 2,5 mm² kesitli bakır telden yapılmış bir halka yerleştirdim.

Karşı ağırlık kolunun uzunluğu 31 mm, alt halkanın çapı ise 54 mm idi.

Saniye spiral Wi-Fi anteni HELIX 40 mm çapında bir parça plastik kanalizasyon borusu ve 2,5 mm² kesitli bir parça elektrik telinden yapılmıştır. http://www.wifiantenna.org.ua/antennas/helix/

Borunun üzerine 33 mm dönüş adımlı 12 tur tel sardım ve Moment tutkalı ile yapıştırdım, bu borunun etrafında çok güçlü bir sarım sağlayacaktır.

Anteni reflektöre bağlamak için sabun köpüğü şişesi kullandım. Reflektöre vidayla vidaladım, anteni de yapıştırıcıyla tutturdum.

Tüm erişim noktalarının ve yönlendiricilerin RF çıkışı tipik olarak 50 ohm'luk bir empedansa sahip olduğundan, kablonun 50 ohm'luk bir karakteristik empedansa sahip olması gerekir. Anteni kabloyla eşleştirmek için telin ucuna ayaklar boyunca 71*17 mm boyutlarında kalaydan yapılmış dikdörtgen bir üçgen lehimledim.

Anteni kabloya bağlamak için reflektöre bir delik açtım ve bakır bir boruyu lehimledim.

Kompansatör üçgenine lehimlenmiş,

Ve ekran yapıştırıldı ve lehimlendi.

Kabloda 50 ohm karakteristik empedansa sahip RG-58/U kullanıldı. Kablonun diğer ucuna RP-SMA(m) konektörünü lehimledim.

Üçüncü bir kutudan anten

Bir kutudan anten yapımıyla ilgili tek bir makale okuduktan sonra 1 litrelik bir kutu Zhigulevsky birası almaya karar verdim.
Pürüzsüz düz bir tabana ve uygun bir çapa sahiptir.

Http://www.cqham.ru/cantenna.htm - bağlantıda, kutunun çapına ve antenin tahmini frekansına göre anteni hesaplamak için bir hesap makinesi bulunmaktadır.


Kabloyu takmak ve antenin kendisini takmak için bir F konektörü kullandım.


Konektörün merkezi kontağı delinmiştir.


Konektörü direğe vidaladım.


Kablonun merkezi çekirdeğini gereken uzunluğa kadar sıyırdım.


Kavanozun içine bir delik açtım.


Anteni monte ettim

Ve bir sprey kutusundan nitro emaye ile boyadım.

Şimdi antenleri gerçek koşullarda test etmeye başlayalım.

İlk anten hakkında zaten yazmıştım. Yarıçapı yaklaşık 20-30 metreydi.
İnternet sayfalarına erişim için D-Link DIR-300 router ile tablet bilgisayar arasındaki bağlantı kontrol edildi
ve iki noktadan Skype üzerinden görüntülü iletişim.


İlk nokta antenden 240 m uzaktaydı. 450 m mesafede internete erişim 1 Mb/s hızındaydı ancak Skype üzerinden görüntülü bağlantı sürekli kesiliyordu.
Kutu anteni sarmal antenden daha iyi performans göstermiştir. 450 m mesafede Skype üzerinden görüntülü iletişim tatmin ediciydi. Şu sonuca vardım: Kutudan çıkan anten daha dar bir radyasyon düzenine sahiptir ve uzaktaki kullanıcılarla bağlantı oluşturmak için iyidir.
Ancak bunu yapmak için aynı kullanıcıyı "hedeflemek" gerekir. Helisel antenin daha geniş bir diyagramı vardır, bu nedenle dikkatli bir "hedefleme" gerekmeden bağlantı mümkündür.
Mesafeye gelince, internete tablet bilgisayar üzerinden bağlandım ve düşük kazançlı dahili Wi-Fi antenleri var, bu nedenle mesafe kısa.
Onlar. Yönlendiriciden iyi bir sinyal alıyorum ancak bağlandığımda bir IP adresi alamıyorum ve bağlantı kopuyor. Temelde istenilen sonuçlara ulaştım. 450 m benim için fazlasıyla yeterli.
Ancak iletişim için daha fazla mesafeye ihtiyaç duyanlar için önerilerim şu şekilde olacaktır: Her iki tarafa da aynı harici antenleri takın,
hem yönlendirici veya erişim noktası tarafından hem de ağ bağdaştırıcısı tarafından SENAO ECB-8610S veya EnGenius ECB-3500 gibi daha güçlü bir erişim noktası kurun.
Geleneksel yönlendiricilerden altı kat daha fazla çıkış gücüne sahiptirler, ancak fiyatı beş ila altı kat daha pahalıdır.

Üretme.
Her şeyden önce, bir reflektör yapmanız gerekir - bu 450x350 mm'lik bir metal levhadır (antenin arkası). Wi-Fi dalgalarını vibratörlere yansıtmaya ve iletmeye hizmet eder ve aynı zamanda antenin gövdesi olarak da hizmet eder.
Bunu yapmak için oldukça kalın bir demir levha alın. Örneğin eski bir çamaşır makinesinin muhafazası veya fırın tepsisi bu işi görecektir. Öğütücü ile istenilen ebatta kesip pastan temizliyoruz. sağdaki fotoğraf 1'e bakın
Bunu bir kenara bırakalımŞimdilik boş reflektörü bir kenara bırakın ve tek tarafı 1,5 mm fiberglas laminat üzerine yerleştirilecek vibratörlerin imalatına başlayalım. Bunu yapmak için kendinden yapışkanlı montaj filmine sahip bir vinil vibratör şablonu satın almanız gerekir. Bu tür işler çizici kesim atölyelerinde verilen çizime göre yapılır.
Delta Ds 2400-21 çizimini indirin. USB flash sürücüye kopyalayın. Bir çizici kesim şirketinde yöneticiye çizim parçalarının gerçek boyutlarının ne olması gerektiğini açıklayın!
Şablonu yapıştırmadan önce küçük çizikleri giderin ve fiberglas laminatın bakır yüzeyini bir karalama defteri ve GOI macunu kullanarak parlatın. Yüzeyi solvent (aseton) ile yağdan arındırın! Şablonu dikkatlice fiberglas laminatın bakır yüzeyine aktarın. Anten devre kartını aşındırmaya başlayalım.
Dökün Uygun büyüklükte bir kapta sıcak suya 1:3 oranında bakır sülfat ve sofra tuzu ekleyin, iyice karıştırın ve fiberglas camı bakırla indirin. Tahtanın batmasını önlemek için önce köpüğü çift taraflı bant kullanarak karşı tarafa yapıştırın. Fazla bakır tamamen eriyene kadar bekleyin. soldaki fotoğraf 2'ye bakın.
İşlem bittiğinde fiberglası temiz suyla durulayın ve vinili vibratörlerden ve raylardan çıkarın. N-235 TGT konektörünün ve tenekenin teması için bir delik açın. Dış ortamdan ve oksidasyondan korumak için antenin yan tarafını izolasyon verniği olan vibratörlerle kaplayın!
Fiberglası reflektörün üzerine yerleştirin, bir işaret koyun ve n tipi konnektör için bir delik açın. Ayrıca delik aç harici wifi anten montaj kiti için, sağdaki fotoğraf 3'e bakın.
Daha sonra reflektörü ve fiberglas panelini birbirine bağlamamız gerekiyor. Reflektör ile vibratörler arasındaki boşluk 9 mm olmalıdır!
İşte yapacağımız şey şu: 6 mm'lik laminat parke parçalarını reflektöre İNCE bir yapıştırıcı tabakasıyla yapıştırın. Bundan önce bunları çift taraflı bant kullanarak cam elyafının üzerine eşit şekilde yerleştirin. soldaki fotoğraf 4'e bakın.
Laminat 6 mm + fiberglas 1,5 mm + tutkal 1,5 mm = boşluk 9 mm.
Şimdi yerine takıyoruz ve N-235 TGT konnektörünü sıkıca sıkıyoruz. Tutkal kuruduktan sonra cam elyafını (çift taraflı bantla tutturulmuş) reflektörden soyun. Laminatı ve konnektörü maskeleme bandı ile kaplıyoruz ve her iki taraftaki reflektörü dış mekan kullanımına uygun metal boya ile boyuyoruz. Reflektör neredeyse hazır, harici anten montaj yapısını takıyoruz.
Daha sonra laminata ince bir tabaka "moment" tutkalı uyguluyoruz ve reflektörü fiberglas ile birleştiriyoruz. N tipi konektörün kontağını deliğe yerleştirdikten sonra ucunu vibratörlerin bakır yoluna lehimleyin. Sağdaki fotoğraf 5'e bakın.
Bu örnekte anten için koruyucu bir kapak sağlanmamıştır. Bunun yerine, reflektör ile fiberglas arasındaki çevre boyunca hibrit bir yapıştırıcı-sızdırmazlık maddesi olan “Soudal Fix All Crystal” kullanılmış ve uygulanmıştır. Soldaki fotoğraf 6'ya bakın. Daha sonra wi-fi anteninin ön kısmı üç kat beyaz akrilik boya ile kaplanır. İlk önce anteninizi koruyup korumayacağını görmek için boyayı kontrol edin. Bir parça kalın kağıdı boyayın ve boya tamamen kuruduğunda wi-fi anteninin ön tarafını kaplayın. Sinyal değişmezse bu boyayı kullanmaktan çekinmeyin. Sağdaki fotoğraf 7'ye bakın.
Bu ürünü çalışırken kontrol edelim.
İşte bir DIY Wi-Fi antenini test etmenin sonuçları:
Anteni bağlamak için harici bir USB wifi adaptörüne ihtiyacımız var. Bu örnekte "alfa awus036h 1000mw - Tayvan" kullanılmaktadır.
Öncelikle adaptörü anten olmadan bağlayalım ve bize ne gösterdiğini ve hatta çalışıp çalışmadığını görelim. Alfa'nın üç puan bulduğu ortaya çıktı. -66 dBm bağlı noktaya odaklanacağız. Yarım saat boyunca sinyal neredeyse hiç değişmedi ve bu da antensizdi. Soldaki fotoğraf 8'e bakın.
Şimdi konumu değiştirmeden, ev yapımı Wi-Fi antenimizi yönlendiriciye doğrultarak kontrol edelim. Gördüğünüz gibi, sonuç daha iyiye doğru çarpıcı biçimde farklı. Sağdaki fotoğraf 9'a bakın. Bağlanılan noktanın sinyali -66 dBm'den -45 dBm'ye yükseldi. Üç nokta daha keşfedildi.
66-45=21.
Anten kazancının 21 dB olduğu ortaya çıktı.