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

• 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.

Усиление данной Wi-Fi антенны изготовленной своими руками будет находится в пределах 10-14 dBi и лучевым покрытием равны 60 градусов. Если нам потребуется использовать антенну на улице - придется изготовить водонепроницаемый контейнер. Нам подойдет трубa из PVC - целиком вложим антенну в трубу из PVC и загерметизируем при помощи крышек и PVC клея. Необходимо помнить об отверстии для RF соединителя N-типа.

Решили сделать антенну для WiFi… Существует премного вариантов, пользователи сети ищут новые пути. Наверное, оттого что ситуаций жизненных мириады, каждой решение бессильна сеть выложить. Предлагаем сегодня рассмотреть пару-тройку методик улучшения приема/передачи. Рассматриваться будут нетипичные решения, процесс проектирования антенны Харченко описан неоднократно. Согласно замыслу конструктора, датированному 70-ми годами прошлого века, в модернизированном исполнении. Желаете самостоятельно сделать WiFi антенну? Лучше читайте обзор дальше! Приступим.

Увеличение коэффициента усиления антенны WiFi

При помощи пивных банок соберете антенну приема диапазона МВ (вездесущего Первого канала), отличный рефлектор произвольной частоты. Параболическая поверхность наделена одним интересным свойством:

Лучи, приходящие с любого направления, отражаются, собираются фокальной плоскостью. Если направить изделие на точку вещания, линии пересекутся в фокусе.

Интернет наводнили доработки заводских модемов, антенн с целью получения дополнительного усиления. Не заплатив ни гроша. Методики экономии рассмотрим. Большинство внешних антенн модемов WiFi всенаправленные. В заводском модеме антенн 2-3 (чаще внутри), могут делиться следующим образом:

1. Наличие внешней/внутренней антенны.
2. Наличие нескольких внутренних антенн.
3. Наличие нескольких наружных антенн.

Понятно, большинство модемов идут в стандартном исполнении, непосвященные задают вопрос: что дает количество антенн? Ответ прост: более качественные прием, передачу. Связью принята вертикальная поляризация. Вектор вращается, сигнал пропадает вовсе. Дело исправит антенна с круговой поляризацией, будет принимать не хуже, в зависимость от направления электрического поля не впадет.

Самодельная антенна

Сегодня интересуют две поверхности:

• Параболоид вращения получается, если обыкновенный график Y = X 2 повращать вокруг оси симметрии (в данном случае – ординат). Лучи, приходящие со стороны вогнутой части станут собираться фокальной плоскостью. Используя принцип, работают спутниковые тарелки. Если взять готовую, произвольного радиуса, изготовить нечто подобное своими руками из бумаги, эпоксидной смолы, фольги, получится дельное устройство для усиления приема.
• В случае штыревых антенн можно использовать поверхность сгиба. Покупной лист тонкой стали подгоняют по лекалу – поговорим ниже. Метод широко обсуждается интернетом, вместо параболы используется полукруг, жесть берется пивной банки. Минус видим: две линии совпадают приблизительно в самом начале оси абсцисс. Точная фокусировка невозможна, падает коэффициент усиления.

Давайте посмотрим, почему антенна WiFi начинает лучше принимать, если огородить рефлектором. В ютубовском видео ValeraZik говорит: некоторые штыри, будучи прикрыты с одного бока ладонью, принимают лучше (любой канал), часть излучения отражается рукой. Неправда. Если брать мастера кунг-фу (путь преграждающего кулака), длань будет подобна стальной, десница прочих людей, равно как шуйца, неспособна ничего отразить.

Рука гасит излучение, приходящее с прочих направлений. Искусственные помехи, естественные источники. В результате качество сигнала неумолимо повышается. Иногда заметно невооруженным ухом, в случае длинных антенн может не играть роли.

Представим на примере человеческого слуха. Лор тихо говорит цифры, пытаемся расслышать, в другом конце комнаты постоянно болтают. Допустим, перегородкой отгородились от помехи, стеной изолятора звука, понятно, нужная информация станет восприниматься четче. Если руку заменить металлическим заземленным экраном, ситуация в корне изменится. Стена отражает лишние волны обратно, полезную информацию будет концентрировать в нужной точке. Разумеется, если огибающую фигуры выбрать правильную.

Использование параболической антенну приема-передачи WiFi

Случается, точки вещания, приема в прямой видимости, удалены значительно. Во-первых, пригодятся заводские, самодельные логопериодические антенны, волновые каналы, поступают и остроумно. WiFi на 5 ГГц совпадает частотой диапазона спутникового вещания С. Существует топик по адресу forumru.tele-satinfo.ru/index.php?topic=70121.0, показывается, как переделать конвертер с приема на передачу сигнала. Разумеется, эксперимент не для новичков, зато, получив удачный расклад, ловим вещание космоса, с Земли тем более примем.

Теперь вспомним, именно С диапазон меньше боится туманов, дождей, прочих прихотей природы. Нужно организовать двунаправленный канал. Про приемную часть много, подробно написано здесь cqham.ru/ao40_equip.htm. Предлагается подчинить целям ловли конвертеры MMDS (кабельное вещание в эфире, нет возможности проложить сеть под землей, по поверхности). Отличие с WiFi в диапазоне составляет 100 МГц, автор по указанной ссылке обсуждает, как правильно переделать конвертеры MMDS на WiFi. Если говорить подробнее, решается немного другая задача, для нашего случая решение годится (в обзоре автор пытается наладить связь на частоте WiFi с радиолюбительским спутником АО-40).

Обсуждается тема двунаправленного канала. На передачу используется спиральная антенна, конструирование которой (своими руками) обсуждалось разделом. Равно нюансы диаграммы направленности устройства. Из текста статьи видно: подходит целям приема заводская тарелка. Подойдет дополняющим функциональность уже стоящей (НТВ+). Обсуждали, как правильно приспособить оборудование WiFi. Кратко напомним, саму тарелку трогать нет необходимости, просто, исходя из законов оптики (угол падения равен углу отражения) прикиньте, в какой точке фокальной плоскости будет находиться WiFi модем, антенна.

Мини-антенна, снабженная рефлектором

Рой конвертеров облепил мультифид, добавьте туда приемник. Орбита проецируется на фокальную плоскость по одной дуге большого диаметра, точка расположения лучшего приема WiFi зависит от координат нахождения передатчика, относительно тарелки.

Понимаем, ссылки на форумы неспособны выступить надежным источником. Во-первых, читатели могут поискать Яндексом, как правильно проделать технологические операции, во-вторых, могут попросить администратора выложить тему. Тогда работу проделаем мы. Надеемся, читатели поняли, осознали возможность использования спутникового оборудования для наземной связи (MMDS).

Сделать экран из пивной банки для антенны WiFi

Иногда сделать антенну для WiFi своими руками не лучший вариант, проще переоборудовать имеющуюся. Рассмотрим, часто встречающийся случай ограничения области вещания точки доступа. Если прикрыть некоторые антенны WiFi рукой, улучшится качество приема, не будешь круглый год сидеть! Для желающих решить задачу в помощь приводим название программы – Inssider. Измеритель уровня сигнала, при помощи которого найдете лучшую антенну, создадите подходящий экран, наведете устройство по азимуту. Собственно, этим начинайте, потом конструируйте/покупайте.

ZikValera в видео демонстрирует сравнение антенн, заводских и собственной сборки. Желающих потратить 20 минут на созерцание, отправляем смотреть, прочим доводим: лучше себя показывает направленный биквадрат, ненаправленный «клевер» с разносторонней поляризацией. Можно оценить лучшую заводскую модель. Но речь не о том, чтобы сделать направленную WiFi антенну. Желаем показать, как простыми методами улучшить имеющиеся.

Как самому сделать антенну для WiFi, доработать для улучшения качества. Изготовьте из банки пивной экран, штырь поставьте в фокусе. Проще сделать, поленившись выписать из аналитической геометрии уравнение эллипса, антенну поместить в фокус фигуры. ZikValera пытался сделать на глаз оптически. Фокусом считал положение, при котором отражение антенны по максимуму «расплывается» по нутру банки. Авторы привели научный подход. Добавим, при визуальной оценке смотреть нужно издалека – чтобы лучи зрения были параллельны друг другу – так ведет себя фронт волны при реальном приеме. Так можно всенаправленную WiFi антенну сделать направленной, заодно поднять коэффициент усиления.

Любое допотопное оборудование умелым подходом обращается в нужное. Смешно видеть свалки, заваленные рамами пластиковых окон. Картина показывает неумение общества целиком использовать ресурсы.

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

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.

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.

Изготовление.
Прежде всего, нужно изготовить рефлектор - это металлический лист 450x350 мм (задняя часть антенны). Он служит для отражения и передачи wifi волн на вибраторы и по совместительству выполняет роль корпуса самой антенны.
Для этого берём достаточно толстый лист железа. Например, корпус от старой стиральной машины или противень для выпечки, вполне справятся с этой задачей. Вырезаем "болгаркой" нужный размер и очищаем от ржавчины. см. фото 1 справа
Отложим пока в сторону заготовку рефлектора и займёмся изготовлением вибраторов, которые будут располагаться на одностороннем стеклотекстолите 1,5мм. Для этого надо приобрести виниловой трафарет вибраторов с монтажной пленкой на самоклеящейся основе. Такие вещи делаются в мастерских плоттерной резки по предоставленному чертежу.
Скачать чертёж Delta Ds 2400-21. Копируем на usb флешку. На фирме плоттерной резки объясните менеджеру, какие должны быть реальные размеры деталей чертежа!
Перед наклейкой трафарета, удалите мелкие царапинки и отполируйте медную поверхность стеклотекстолита с помощью нулёвки и пасты ГОИ. Обезжирьте растворителем (ацетон), поверхность! Осторожно переведите трафарет на медную поверхность стеклотекстолита. Приступим к травлению монтажной платы антенны.
Налейте горячей воды в подходящею по размеру ёмкость, добавьте медный купорос и пищевую соль в соотношении 1:3, хорошенько перемешайте и опустите медью вниз стеклотекстолит. Что бы плата не утонула, предварительно с помощью двухстороннего скотча наклейте пенопласт на противоположную сторону. Дождитесь полного растворения лишней меди. см. фото 2 слева.
Когда процесс закончится, промойте стеклотекстолит чистой водой снимите винил с вибраторов и дорожек. Сделайте отверстие для контакта разъёма N-235 TGT и залудите. Для защиты от внешней среды и от окисления, покройте сторону антенны с вибраторами - изоляционным лаком!
Приложите стеклотекстолит на рефлектор, сделайте отметку и просверлите отверстие для разъёма n-type. Так же сделайте отверстия для комплекта наружного крепления wifi антенны, см. фото 3 справа .
Далее нам нужно соединить рефлектор и плату стеклотекстолита вместе. Зазор между рефлектором и вибраторами должен быть 9мм.!
Вот как мы поступим - приклеим кусочки напольного ламината 6 мм к рефлектору ТОНКИМ слоем клея. Перед этим, равномерно разместим их на стеклотекстолите с помощью двухстороннего скотча, см. фото 4 слева .
Ламинат 6 мм + стеклотекстолит 1,5 мм + клей 1,5 мм = зазор 9 мм.
Теперь устанавливаем на своё место и туго затягиваем N-235 TGT разъём. После высыхания клея, отлепляем (держащийся на двухстороннем скотче) стеклотекстолит от рефлектора. Закрываем ламинат и разъём малярным скотчем, и окрашиваем рефлектор с обеих сторон, краской по металлу для наружного применения. Рефлектор почти готов, присоединяем конструкцию наружного крепления антенны.
Далее наносим тонкий слой клея "момент" на ламинат и соединяем уже рефлектор со стеклотекстолитом. Вставив в отверстие контакт n-type разъёма, припаиваем его кончик к медной дорожке вибраторов. См. фото 5 справа .
В данном примере, защитная крышка для антенны не предусматривается. Вместо этого используется гибридный клей-герметик «Soudal Fix All Crystal» и наносится по периметру между рефлектором и стеклотекстолитом, См. фото 6 слева . Затем фронтальная часть wi-fi антенны покрывается тремя слоями белой, акриловой краской. Предварительно проверьте краску, не будет ли она экранировать Вашу антенну. Покрасьте кусок плотной бумаги и когда краска полностью высохнет, закройте фронтальную сторону wi-fi антенны. Если сигнал не меняется, смело используйте эту краску. См. фото 7 справа .
Проверим сие изделие в деле.
Вот результаты тестирования Wi-Fi антенны сделанной своими руками:
Для того чтобы подключить антенну, нам понадобится внешний USB wifi адаптер. В этом примере используется «alfa awus036h 1000mw - Тайвань».
Сначала подключим адаптер, без антенны и посмотрим, что он нам покажет, и вообще будит ли работать? Как оказалось, alfa нашёл три точки. Будем ориентироваться на подключённую точку -66 dBm. На протяжении получаса сигнал почти не менялся, и это без какой ли бо антенны. См. фото 8 слева .
Теперь, не меняя место расположения, проверим нашу самодельную вай фай антенну, направив её в сторону роутера. Как видите результат резко отличается в лучшую сторону. См. фото 9 справа . Сигнал подключённой точки улучшился с -66 dBm до -45 dBm. Обнаружились ещё три точки.
66-45=21.
Получается, коэффициент усиления антенны - 21 Дб.

Online-сервисы

Инвертирование светлой и темной окраски в фотошопе

Браузеры

Формулы OpenOffice Calc Вычисления в опен офис write

Что такое спам

Какой фоторедактор для Андроид лучше и какой можно скачать бесплатно и легально?