Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня расскажу вам, как я сделал мощную WiFi антенну своими руками. Руки у меня, конечно, золотые, только растут не из того места, но и это мне не помешало. Для начала давайте разберёмся в так называемом коэффициенте усиления антенны. Не переживайте! Я не буду использовать заумные фразы или оперировать какими-то сложными терминами, но с этим нужно разобраться.
Данная величина измеряется в изотропных децибелах и обозначаются как «дБи» или «dBi». Словосочетание можно не запоминать, но вот буковки стоит запомнить. На домашних роутерах обычно стоят маломощные антеннки в 2-4 dBi. Но как показывает практика, в загородных домах или больших офисных помещениях — этого показателя не хватает.
Поэтому мы сегодня будем делать самодельную антенну от 10 до 20 dBi. Больше и мощнее делать нет смысла. Всё дело в том, что с увеличением мощности усиления пучок сигнала становится более направленным и узким. А радиус покрытия становится ниже. Взгляните на картинку выше. То есть ловить такой сигнал можно, но куда сложнее, так как пучок становится слишком узким.
Такие антенны ещё называют направленные. Их можно конструировать, если нужно объединить, например два загородных дома в одну сеть путём моста. При этом если они находятся на расстоянии до 10 км.
Теперь давайте разберёмся с частотой. Современные роутеры имеют два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц — это частота передачи данных. Понятно дело, что последний диапазон имеет большую скорость, но и имеет один минус. Как вы, наверное, помните из физики 7 класса, чем выше частота волны – тем быстрее она затухает. То есть радиус покрытия у 5 ГГц явно ниже.
После долгих раздумий самым лучшим вариантом именно для домашнего использования выбор пал на квадратную антенну. Она имеет такую форму, что коэффициент усиления можно довести до 20 дБи. И даже при такой мощности пучок сигнала не будет таким узким. Для дома она будет выступать как всенаправленная антенна с большим радиусом.
Во второй главе я расскажу, как сделать мощную Wi-Fi антенну-пушку для роутера своими руками. Панельная антенна будет значительно усиливать сигнал адаптера, но в более узком направлении. Об её дальнейшем использовании я также расскажу в самом конце.
Содержание
- Инструкция для усиления вай-фай дома
- Направленная антенна на большое расстояние
- Задать вопрос автору статьи
Инструкция для усиления вай-фай дома
- Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.
- Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.
- И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.
- Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.
- Сверху также завариваем клеем для надёжности конструкции.
- Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.
- Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.
- Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.
- В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.
Направленная антенна на большое расстояние
Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.
Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.
Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.
- Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.
- Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.
- Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.
- Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.
- Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.
- Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.
- Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.
Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.
Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.
Время на прочтение
1 мин
Количество просмотров 356K
Привет всем. Сразу хотел бы сказать, что я не гнался за серьёзным улучшением, но стандартной антеннки мне не хватало, ну и наверно это больше делалось «От делать нечего«. Сделать такую антенну легко, и в магазин идти не придется.
Вот так выглядит антеннка, которая у меня шла с PCI картой.
Разберем её, просто прокрутив шов.
Возьмем медный провод, отмерим ~7см и запомним место, можно просто загнуть.
От места сгиба сделаем 7 витков по обычному саморезу
Далее отмеряем от витков ~2,5см и отрезаем.
Берем нашу стандартную антеннку и отрезаем конец, чуть больше половины.
Далее припаиваем короткий конец к антеннке.
Чтобы антенна не болталась, я одел трубку от гелевой ручки.
После данных манипуляций, приём стал меня устраивать, и я убил 10 минут времени с пользой.
Всем спасибо за прочтение.
Чтобы улучшить прием Wi-Fi сигнала можно доработать существующую антенну, но если нужно передать сигнал на значительное расстояние, то без мощной антенны не обойтись. Ниже представлено 7 вариантов как изготовления новых антенн, так и модернизации существующих. Начнем от самых простых решений и закончим самыми сложными.
Если вы хотите улучшить вай фай сигнал в пределах досягаемости квартиры, то нет ничего проще. Даже родную антенну разбирать не придется, как это сделать смотирте здесь — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4150-kak-prosto-usilit-signal-wi-fi.html
Как улучшить антенну WiFi роутера
Родные антенны роутеров, так и вай фай адаптеров представляют из себя небольшой отрезок провода равный 1/4 или 1/8 длинны волны. Прием с ними никудышный. Как доработать стандартную антенну смотрите тут — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4055-kak-uluchshit-antennu-wifi-routera.html
Как сделать направленную Wi-Fi антенну
Сделать самому Wi-Fi антенну не сложно. Вот вариант миниатюрной биквадратной антенны, при помощи которой можно держать связь до 1 километра — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4230-kak-sdelat-napravlennuyu-wi-fi-antennu.html
Простая всенаправленная антенна 3G 4G Wi-Fi
Модернизированная, всенаправленная, биквадратная антенна, которая используется вместо основной, дает неплохие результаты во всех направлениях — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/3856-prostaya-vsenapravlennaya-antenna-3g-4g-wi-fi.html
Мощная Wi-Fi антенна
Это самый популярный вариант в соотношении простота/дальность. Делается из консервных крышек, так что с материалом проблем не будет — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4225-moschnaya-wi-fi-pushka.html
Мощная самодельная Wi-Fi антенна для приема сигнала удаленных открытых сетей
Удлиненная антенна, имеет узкую направленность, и способна ловить сигнал на 10-ки километров — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/5578-moschnaja-samodelnaja-wi-fi-antenna-dlja-priema-signala-udalennyh-otkrytyh-setej.html
Мощная самодельная Wi-Fi антенна
Плоская, блочная антенна на фольгированном текстолите про прототипам антенн СССР заслушивает отдельного внимания — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/4208-moschnaya-samodelnaya-wi-fi-antenna.html
Дальнобойные антенны с АлиЭкспресс кто не хочет мастерить свою
Если не хотите заморачиваться с постройкой антенны, то можете просто купить на АлиЭкспресс мощную, дальнобойную антенну — http://alii.pub/5kx95r
Здесь мы рассмотрим, как из подручных материалов может быть изготовлена антенна для роутера с коэффициентом усиления +2 дБ. Заметим, что диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости является круговой.
Усиление же достигается за счет того, что сигнал не уходит вверх и вниз настолько сильно, как это характерно для коаксиальных антенн. Понадобится отрезок медной проволоки, высокочастотный кабель и разъем.
Чтобы изготовить антенну, потребуется выполнить одно единственное соединение пайкой. Припаять надо будет медный кабель к штырьку разъема BNC, или же сразу к центральной жиле ВЧ-кабеля. Во втором случае высокочастотный кабель придется зачистить, соблюдая определенные требования, чтобы он выглядел в точном соответствии с рисунком:
Подсоединение ВЧ-кабеля к медному проводнику
Мы считаем, что припаять медь к фабричному разъему все же будет проще. А схема антенны выглядит так:
Схема антенны коллинеарного типа
Изготовление антенны
Перечислим материалы, которые потребуются в дальнейшем:
- Медный круглый провод (сечение меди – 4 квадратных миллиметра), длина проводника сначала должна составлять 35-36 см
- Разъемы BNC, мама и папа:
Так выглядит разъем BNC мама
- Коаксиальный кабель 50 Ом
- Разъем SMA или другой, совместимый с используемым оборудованием
Посмотрите на чертеж готового изделия. 61 мм – это расстояние от края трубки BNC-разъема до первого витка:
Антенна коллинеарного типа, ее проекция
Заметим, что точность изготовления активной части не должна быть хуже +- 0,5 мм.
Технология, на самом деле, достаточно простая. Провод навивается вокруг болванки диаметром 10 мм, и затем изгибается при помощи плоскогубец. Виток удерживается плоскогубцами, а провод отгибается. Заметим, что расстояния 91 мм и 83 мм надо отмерять от верхней части каждого витка.
Этапы изготовления антенны
Важно знать, что с первого раза сделать витки правильно не получается ни у кого. Лучше потренироваться сначала на другом отрезке такого же провода.
Припаивая медь к BNC-разъему, на последний лучше сразу накрутить его ответную часть, в которой будет запрессован кабель. А в ином случае пластмасса разъема обязательно расплавится. Центр BNC-разъема должен оказаться на одной линии с центрами витков. Но тут высокая точность уже не требуется.
Немного теории
Спрашивается, зачем при изготовлении антенны выдерживать такую точность? Кому интересно, может прочитать дальше о теории антенн. Обычный коаксиальный кабель, заканчивающийся прямым отрезком центральной жилы, в вертикальной плоскости будет иметь следующую диаграмму направленности:
Диаграммы направленности штыревых антенн
Как видим, результат всегда зависит от отношения длины «штыря» к длине волны. Мы рассматривали, как изготовить коллинеарную антенну, которая состоит из трех штыревых звеньев, соединенных через индуктивность.
Наша антенна с точки зрения теории
Наличие индуктивностей между частями необходимо затем, чтобы задерживать фазу. Результирующая диаграмма нашей антенны будет линейной комбинацией элементарных диаграмм, показанных на первом рисунке, с разными весовыми коэффициентами (в том числе и отрицательными). Более сложные коллинеарные антенны, содержащие много звеньев, имеют практически идеальную пространственную диаграмму:
Диаграмма направленности многозвенной коллинеарной антенны
Идеальность состоит в том, что энергия не излучается в потолок и в пол, где она никому не нужна.
Область применения нашей антенны
Для коллинеарных антенн рассмотренного типа есть некоторые ограничения. Например, если шнур с оплеткой, подключаемый другой стороной к роутеру, имеет слишком большую длину, то за эффективность никто не ручается. Длина шнура не должна значительно превосходить 25 см.
Одна самодельная и две фабрично изготовленные многозвенные антенны
Есть у коллинеарных антенн еще одно ограничение, которое касается направления поляризации. Если работать с протоколами, предусматривающими стандартную (вертикальную) поляризацию, то проблем не будет. Это относится к стандартам Wi-Fi 802.11 B, G. Протокол N использовать допустимо, только если не включать двойную поляризацию. Впрочем, с двойной поляризацией все работать будет тоже, но скорость связи может оказаться вдвое меньше, чем положено.
Дополнительно заметим, что покупная антенна с 4-мя звеньями по эффективности может уступать самодельной трехзвенной. Все дело в том, какая при изготовлении выдерживалась точность.
Пошаговая инструкция по изготовлению антенны
http://youtu.be/vRMGrXENYnA
Предыдущая
TP-LinkИсправляем кабельное подключение к роутеру
Следующая
РоутерКак выбрать хороший маршрутизатор
1. Принцип действия и применение Wi-Fi антенн.
Wi-Fi антенна – это радиотехническое устройство для приема и передачи сигналов беспроводного интернета. Принцип действия следующий: колебания ВЧ создаваемые генератором(роутер) при передаче через Wi-Fi антенну преобразуется в электромагнитные волны и излучается в пространство. А в принимающей происходит обратный процесс. Антенна определяет зону покрытия точки доступа.
Для подключения Wi-Fi антенны к приемнику или передатчику (ПК, ноутбук, роутер) используются антенные кабели или Wi-Fi адаптеры. Одна и та же Wi-Fi антенна может работать в двух режимах (прием и передача) одновременно.
Чаще всего Wi-Fi антенны применяются для сосредоточения спектра сигналов в определенном направлении, не усиливая его, а просто делая связь надежнее. Делают это с помощью рефлектора, или другими словами отражателя. Устанавливаются роутеры в домах, офисах, торговых центрах или труднодоступных местах, где нельзя проложить проводное соединение.
2. Исполнение для внутреннего и наружного применения.
Все антенны подразделяются на два типа: для наружного и для внутреннего применения. Отличие их состоит в геометрических параметрах и устойчивостью к внешним помехам. Антенны наружного применения больше и идут в комплекте с креплением. Антенны внутреннего исполнения используется в домах или офисах, а наружного – для покрытия, например, площади на дворе вашего дома или в саду.
Для примера возьмем антенну марки ТРИАДА-2680. Является антенной внутреннего использования. Крепится к потолку на диэлектрическую поверхность (рис. 2.1).
Рис.2.1. Антенна внутренняя ТРИАДА-2680
Примером внешней антенны можно взять марку ТРИАДА-2635. Крепится на столб или другую поверхность в направление принимающего устройства (рис.2.2).
Рис.2.2 Антенна наружная ТРИАДА-2635
3. Направленность антенны. Всенаправленные и направленные.
Направленностью антенны называется зависимость создаваемого магнитного поля с его направлением, а диаграмма направленности показывает графическое представление коэффициента усиление антенны.
Главные параметры, по которым делают количественную оценку направленности Wi-Fi антенны это ширина лепестка, коэффициент направленного действия.
По направленности антенны можно разделить: направленные и всенаправленные. Разница между ними в том, что первые с помощью рефлектора-отражателя перенаправляют сигнал в нужную сторону и имеют диаграмму в виде лепестка, а вторые распространяют сигнал по радиусу вокруг себя и имеют круговую диаграмму в горизонтальной плоскости. Стоит отметить, что каждая из них может быть, как внутренней, так и наружной.
Примером внутренней направленной Wi-Fi антенной является марка ТРИАДА-2635. Применяется для соединения с одним компьютером или одной точкой доступа. Диаграмма направленности представлена на рис.3.1.
Рис.3.1 Диаграмма направленности Wi-Fi антенны в горизонтальной плоскости.
В качестве примера всенаправленной антенны ТРИАДА-2420. Распространяет сигнал по окружности вокруг себя. Диаграмма направленности показана на рис.3.2
Рис.3.2 Диаграмма внутренней всенаправленной Wi-Fi антенны в горизонтальной плоскости.
Секторные антенны – мощность сигнала максимальна в определенном секторе.
Панельные антенны – направлены и имеют диаграмму виде лепестка в обоих плоскостях.
4. Коэффициент усиления.
Коэффициент усиления на самом деле не усиливает сигнал, так как не имеет собственного источника электрической энергии, а просто концентрирует сигнал в определенном направлении, обеспечивая более надежную связь между приемником и передатчиком.
Коэффициент усиления определяет разность между плотностью потока энергии, излучаемого антенной в каком-то направлении, и плотностью потока при работе изотропного излучателя. Изотропный излучатель (антенна) – генератор электромагнитных волн, излучающий их во все направления равномерно. Измеряется коэффициент в изотропных децибелах.
Определить коэффициент можно по формуле:
Окружность C составляет длину волны L, а расстояние d между витками составляет 0,25*С. Размер отражателя R равен C или L.
N – количество витков.
5. Поляризация. Однополяризационные, двуполяризационные(MIMO, AirMax)
Поляризация – это направление вектора электромагнитной волны.
Большое значение имеет поляризация антенны, так как радиоволны распространяются в окружающей среде по-разному. По виду поляризации различают
- Однополяризационные – это антенны, которые испускают сигнал либо в горизонтальной, либо в вертикальной поляризации. Зависит от расположения излучателя.
- Двуполяризационные – это антенны, которые передают данные одновременно в горизонтально и вертикальной поляризациях.
При изготовлении антенн на них клеится бирка, которая показывает в какой поляризации излучает антенна (чаще всего нарисована стрелка). Если повернуть вокруг оси на 90 градусов, то антенна изменит свою поляризацию.
Для того чтобы связь была надежной, необходимо, чтобы поляризация источника и приемника совпадали.
В двухполяризационных антеннах используется технологи MIMO и расшифровывается Multiple Input Multiple Output (несколько входов и выходов). Принцип работы антенн MIMO следующий:
- на передающей стороне присутствует делитель потоков, который разбивает данные на подпотоки. Число под потоков равняется числу антенн. Далее идет передача данных по каждой из антенн с различной поляризацией. Это делается для того чтобы сигнал мог быть идентифицирован принимающей стороной
- на принимающей стороне антенны принимают сигнал. Каждый из передающегося подпотока поступает на антенну в приемнике. Далее из всего потока энергии сигнала каждая антенна принимает только тот подпоток, за который она отвечает. Распределение происходит по закону, которым снабжен каждый сигнал.
Вторая технология, которая используется в беспроводных сетях называется AirMax. Различие между Wi-Fi и WiMax в том, что в первом случае станция прослушивает радиосигналы и определяет занятость канала (при свободном канале пакет отсылается), а во втором каждому абоненту выделяется слот для передачи и приема данных. Как следствие, задержек нет, слушать эфир не надо. Количество пользователей в Wi-Fi технологии не более 20, а в WiMax до 120. AirMax решает проблему, когда два клиента посылают сигнал в одно время. Так же задержка передачи голоса и видео уменьшается, так как после опроса абонентов накладывается приоритет.
6. Рабочий диапазон частот
Рабочий диапазон частот – это интервал частот, где предусмотрены характеристики присущи ТВ антенне (коэффициент усиления, согласование)
Рабочий диапазон частот позволяет использовать антенну в разных стандартах( 3G, Wi-Fi, WiMax).
Рассмотрим пример антенны ТРИАДА-2696. Диапазон частот следующий:
- GSM-9001800 МГц
- 3G-2100 МГц
- Wifi-2400 МГц
- WiMax-2600 МГц
7. Конструкционные особенности. Внешний вид. Крепеж.
Крепеж, внешний вид и конструкционные особенности различны у разных видов антенн.
Рассмотрим пример с типом внутренней антенны ТРИАДА-2696 (рис.7.1) 
Рис. 7.1 Антенна ТРИАДА-2696
Имеет петлевой укороченный вибратор и штыревой четвертьволновый вибратор. Конструкционная особенность: устанавливается в местах, где чаще всего происходят кражи. Размер небольшой, но для работы GSM терминала подходит. Обязательно должна устанавливаться на металлическую поверхность (рис.7.2).
Рис. 7.2
В случае с наружной антенной ТРИАДА-2635 все не так. Она изображена на рис.7.3 и представляет собой антенну бегущей волны.
Рис.7.3 Антенна ТРИАДА-2635
Конструкционная особенность в том, что она крепится к мачте или столбу. Имеет грозозащиту по постоянному току, водонепроницаемая. Ввиду своего корпуса защищена от воздействий окружающей среды. Так как антенна является направленной, то правильная установка показана на рис.7.4.
Рис.7.4. Установка ТРИАДА-2635
При установке любой Wi-fi антенны необходимо прочитать инструкцию, что бы обеспечить нужное качество связи.