0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антенна — Bi-Quad W-LAN Wi-Fi 2,4 ГГц

Антенна — Bi-Quad W-LAN Wi-Fi 2,4 ГГц

Не знаю, будет ли интересно. Страницу нашёл где-то год назад, хотел выложить, да система подвела. адрес потерялся. и забыл я про это дело. А сейчас случайно наткнулся.

Для отражателя подойдёт кусок фольгированного текстолита, гетинакса или просто жести. Размеры рефлектора не очень критичны и при необходимости могут быть немного уменьшены.

В качестве держателя двойного квадрата подойдёт пластмасствая крышечка от напитков.

Коаксиальный кабель: при коротком кабеле можно использовать RG58, но если длинна кабеля составляет примерно 2 метра, то лучше взять высококачественный кабель — Aircell, Ecoflex или аналогичный.

От качества применяемых деталей и точности сборки зависит следущее: получите ли вы выигрыш по усилению, а значит лучший и надёжный приём.

Для начала нужен пластмассовый держатель, мы возмём защитный колпачёк от велосипеда, но подойдёт так же колпачёк от тюбика с зубной пастой и т.д.

Нужен так же отражатель (для удобства обработки лучше взять фольгированный стеклотекстолит), плата размером 10 х 14 см и кусок медного провода диаметром 2,5 mm2 или 4 mm2

Делаем отражатель, 10 х 14 см. Размер не критичен и при необходимости может быть немного уменьшен.

Просверлите отверстие диаметром на пару миллиметров больше диаметра кабеля, чтобы позже можно было клеевым пистолетом закрепить держатель.

Обрежьте держатель на высоту 18 мм

Круглым надфилем (или чем-нибудь подходящим) сделайте пропилы так, чтобы расстояние между отражателем и квадратами было примерно 15 мм.

Квадраты можно сделать из куска медного провода диаметром 2,5mm2 или 4mm2. Потребуется примерно 25 см.

Квадраты согнуть так, чтобы расстояние от середины до середины провода было 30 -31 мм. Приведён пример гибки провода 2,5mm2.

Продолжайте сгибать строго по размеру.

У вас получились вот такие «очки». Проверьте ещё
раз размеры.

Спаяйте концы провода и залудите место будущего крепления коаксиального кабеля.

Приклейте сначала держатель, с помощью клеевого пистолета
или какого-нибудь суперклея. Затем просуньте кабель с «очками».

Теперь с помощью клеевого пистолета закрепите квадраты. При
желании медные части можно покрыть защитным лаком, чтобы они не окислились и
хорошо смотрелись.

Клеевым пистолетом закрепите кабель на выходе.

За изготовление и использование антенны автор (переводчик)
статьи ответственности не несёт. Вы должны быть уверенны, что знаете, куда и
как нужно подключить антенну.

Антенна «двойной» Bi-Quad WiFi своими руками

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

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

Стойка на месте, расстояние выдержано.

Стойки убрали, расстояние между элементами (отражатель — провод) уменьшили.

Вид сбоку. Видно, что в местах перекрещивания провода не соприкасаются.

В общем, выглядит благородно. Отверстия в отражателе для крепления.

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

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

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

например, специально рассчитать под аппарат, к которому она будет подключена. Количество квадратов для этого случая рассчитывается отдельно.

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

Общий вид без крышки.

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

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

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

Читать еще:  Объемный бумажный цветок

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

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

Вид верха, штырь из пластика, резьба М14.

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

Постройка Biquad антенны

Эта статья подробно рассказывает о постройке biquad антенны. Biquad антенна легко изготавливается, и обеспечивает надежное усиление 11дБ, с довольно широкой шириной диаграммы направленности.

У Тревора Маршала есть интернет страница с информацией об использовании biquad в качестве облучателя к спутниковой антенне Primestar, с очень хорошими результатами. Я решил попытаться использовать biquad в качестве облучателя 24дБ параболической антенны.

Отметьте, что фотографии на интернет странице Тревора Маршала ясно не показывают постройку biquad — особенно способ, которым вибратор подсоединён к кабелю. Многие люди (включая меня) построили biquads неправильно, основываясь на его фотографиях, и пришли к выводу что его характеристики очень плохие.

Используйте фотографии моей biquad антенны показанные ниже, и обратитесь к вебсайтам, перечисленным в справочной секции в конце этой страницы для получения дополнительной информации о правильной постройке biquad.

Используемые материалы

Я использовал следующие материалы:

  • 123ммx123мм кусок фольгированного текстолита
  • 50-миллиметровая медная трубка диаметром 1/2″
  • короткий отрезок CNT-400 или L MR-400 коаксиального кабеля (

300mm)

  • 250 мм 2.5mm2 медный провод (диаметром приблизительно 1.5 мм)
  • N коннектор
  • Отметьте, что Вы не обязаны использовать текстолит для отражателя. Вы можете использовать любой электропроводный материал отражающий радиоволны (то есть, любую металлическую пластину).

    Я также услышал о людях, использующих CD-ROM в качестве отражателя, поскольку фольга на диске отражает радиоволны.

    Отражатель

    Отрежте из фольгированного текстолита пластину размером 123×123 мм.

    Отметьте, что Тревор Маршал рекомендует размер 123×123 мм, используя biquad в качестве автономной антенны, в то время как 110×110 оптимально для использования biquad в качестве облучателя параболической антенны.

    Фольгированный текстолит

    Отрежте от медной трубки кусок длиной 50мм и отполируйте его (включая внутреннюю часть , чтобы гарантировать хорошую связь с кабелем).

    Сделайте вырез размером 2мм с одной стороны трубки Вырез в трубке

    Просверлите отверстие в текстолите так, чтобы получившаяся трубка плотно сидела в отверстии. Я нашел, что удобнее всего это сделать буром, предварительно просверлив отверстие.

    создание отверстия в центре текстолита

    Вставьте медную трубку в отверстие вырезом к медной стороне текстолита. Медная труба должна высовываться из отверстия на 16 мм.

    вставьте медную трубу в отражатель

    Припаяйте медную трубку к текстолиту, чтобы получить хорошее электрическое соединение.

    Припаяйте медную трубку к текстолиту

    Для пайки трубки необходима достаточно большая мощность паяльника. Я нашел, что для этой цели хорошо подходит маленькая газовая гарелка.

    Изготовление вибратора

    Вибратор сделан из отрезка медного провода, согнутого в виде двух квадратов.

    Отметьте, что длины каждой из «сторон» должна быть выполнены с максимальной точностью, насколько это возможно (длинна измеряетя от центра медного провода к центру медного провода).

    форма и размеры вибратора

    Я использовал медную проволоку из куска электрического кабеля сечением 2.5mm 2 . Этот кабель имеет диаметр около 1.6 мм это немного больше чем 1.2 мм, которые рекомендует Тревор Маршал. На характеристики антенны это не должно оказать особого влияния.

    электрический кабель

    Удалите изоляцию, отрежте отрезок длинной 244мм и хорошо выправите его

    выправите провод

    Отмерьте середину провода, и сделайте исгиб на 90 градусов. Радиус изгиба должен быть минимальный

    Сгиб на 90 гардусов

    Отмерьте середину каждой половины, и сделайте еще два исгиба на 90 градусов, так чтобы получилась фигура показанная на фотографии ниже.

    еще два изгиба

    Еще раз отмерьте середину каждой секции, и сделайте еще один исгиб на 90 градусов так чтобы получилась фигура показанная на фотографии ниже.

    Ещё один изгиб

    Сделайте то же самое другой стороне, чтобы привести антенну к форме biquad.

    Последний изгиб

    Проверьте чтобы каждая сторона имела размер 30,5 мм и была ровной. Возможно Вам придётся немного укоротить проволоку

    Сборка

    Теперь вибратор должен быть присоединен к отражателю. Отметьте, что только два «конца» медного провода быть присоединены к медной трубке — центр медного провода не должен коснуться медной трубки (Для этого и нужен вырез в медной трубке).

    Проволочный вибратор должен быть на расстоянии

    15 мм от отражателя. Тестирую антенну, изменяя интервал между вибратором и отражателем я получил результат, что расстояние

    15 мм обеспечивает самый низкий SWR (результаты испытаний доступны здесь).

    Вибратор напаян на медную трубку

    Зачистите коаксиальный кабель на 30мм.

    Распустите внешнюю оплёту, зачистите центральный проводник и обрежте его так, чтобы он выходил наружу на 4мм

    Вставьте кабель в медную трубку, так, чтобы центральная жила провода была на одном уровне с концом трубки, и припаяйте к нему центр вибратора. Проследите чтобы центр вибратора не касался медной трубки.

    Для того чтобы кабель прочно держался в трубке её необходимо обжать с помощью кабельного кримпера.


    Теперь осталось только установить на другой конец кабеля коннектор.

    При желании для повышения механической прочности Вы можете добавить распорки по концам вибратора. Как их выполнить можно посмотреть на странице про double biquad антенну.

    Если бы Вы собираетесь установить biquad антенну снаружи, я рекомендовал бы, чтобы Вы поместили её в защищённый от непогоды корпус чтобы предотвратить коррозию и попадание воды в кабель.

    Многие люди для этой цели успешно используют пищевые контейнеры для микроволновок.

    Готовый biquad

    Тестирование

    Провёл первое тестирование biquad антенны в качестве облучателя 24дБ параболической антенны. Результаты меня вполне удовлетворили.

    Мне также удалось получить связь на расстоянии 10 км используя только biquad соединённый с 30мВт RoamAbout Wi-Fi картой.

    Некоторое, более детальное тестирование с многократными антеннами, включая biquad, показанный выше, указывает, что biquad имеет усиление 11-12дБ.

    Друг имеет доступ к некоторому испытательному оборудованию антенны, и выполнил некоторые тесты на biquad, показанные на этой странице.

    Диаграмма направленности biquad показанная ниже, показывает ширину луча

    Варианты

    Много людей предлагают, что расстояние между вибратором и отражателем должно быть 1/4 длины волны (то есть, 30.5 мм) вместо 15 мм. Однако, результаты испытаний указывают, что SWR biquad минимален, когда расстояние между вибратором и отражателем 15-17mm. Увеличение интервала к 30.5 мм увеличивает SWR, таким образом уменьшая эффективность biquad.

    Если нужна большая эффективность антенны то, можно использовать double biquad антенну, которая такая-же простая в изготовлении.

    Использование

    Используя biquad, чтобы установить связь с другим беспроводным устройством, Вы должны гарантировать, что поляризация biquad та же самая как у антенны с которой Вы соединяетесь. Примечание, устанавливая связь с помощью двух biquads антенн Вы гарантируете, что они ориентируются в одной и той же поляризации.

    Неправильная поляризация антенны приведёт к потере качества сигнала.

    Поляризация изменяется вращением всей biquad антенны на 90 градусов.

    Ширина диаграммы направленности антенны получается в диапазоне 40-50 градусов. Это позволяет использовать антенну biquad для вардайвинга позволяя Вам принимать сигнал не направляя антенну на источник сигнала.

    Увеличиваем сигнал WI-FI на 2.5 км — Антенна биквадрат (BiQuad)

    Сегодня мы хотим тебе предложить конструкцию простой, недорогой и надежной антенны, которую можно собрать практически из подножного хлама!

    Частоты работы Wi-Fi и WiMAX абсолютно идентичны и равняются 2.4-2.7 ГГц. Отличие кроется в кодировке сигнала и мощности передатчика, но для нашей антенны это совершенно неважно. Чтобы изготовить антенну, нам требуется знать длину волны. По формуле из курса физики ее довольно просто рассчитать. Достаточно разделить скорость света в вакууме на частоту волны. Не будем утруждать тебя долгими вычислениями. Скажем лишь, что ее длина составляет приблизительно 124 мм при 2.4 ГГц (начало рабочей частоты) и 111 мм в конце диапазона на частоте 2.7 ГГц. Чтобы создать антенну, работающую одинаково на всем диапазоне частот, мы сделаем сторону квадрата равной 30.5 мм, что составляет четвертьволновой диапазон.

    Немного теории

    Антенна состоит как бы из двух частей: рефлектора и резонатора. Резонатор — это сам двойной квадрат со стороной в четверть длины волны, а рефлектор — это металлическая часть, к которой все крепится. Естественно, что среди радиолюбителей этот простой и доступный вариант антенны используется уже не первый год, а сама эта система придумана очень давно. Данная антенна способна дать усиление от +6 до +10 дБ. Некоторые источники также сообщают, что если ее использовать вместе с параболическим зеркалом (обычной спутниковой тарелкой), то можно добиться усиления до +20 Дб. Для WiMAX это означает халявный Интернет на даче.

    Изготовление

    Начнем с резонатора. Для него тебе потребуется медная проволока диаметром 1.5-3 мм. Ее ты можешь достать где угодно, ибо в наше время это совсем не дефицит. Кроме нее тебе могут пригодиться молоток, пассатижи, паяльник, припой, линейка, канифоль или паяльный флюс, желательно ЛТИ-120, и руки, растущие из нужных мест. Надеемся, ты достаточно хорошо усвоил школьный курс геометрии и знаешь, как должен выглядеть квадрат. Сначала мы берем кусок проволоки длиной 244 мм и размечаем его через каждые 30.5 мм. Затем ты должен взять плоскогубцы и изгибать проволоку под углом в 90 градусов на каждой засечке. Следи, чтобы отклонения в разные стороны были минимальны и проволока не перегибалась никуда в другую сторону. Для простоты смотри чертеж.

    Как только у тебя получился один квадрат, сделай второй, максимально на него похожий, с другого конца. Угол между сторонами квадратов должен составлять 90 градусов. У тебя должен получиться замкнутый контур. Концы проволоки можно спаять вместе. Далее откладываем в стону резонатор и принимаемся за рефлектор. Его можно изготовить вообще из чего угодно: из стенки корпуса от компа, старой завалявшейся железки, автомобильного номера…

    Однако мы рекомендуем использовать для этого плату из фольгированного текстолита. Во-первых, там используется медь, сопротивление которой ниже, чем у железа, а во-вторых, текстолит способен выдерживать практически любые погодные условия, что позволяет вывешивать антенну прямо на улице. Для данной антенны желательно использовать одностороннюю плату 120х100 мм, однако, как показывает практика, 100х100 мм тоже вполне подходит. Тут нам понадобится еще и дрель. Также тебе потребуется высокочастотный разъем N типа в сборе. Ты должен измерить диаметр выбранного тобой разъема и просверлить по центру платы дырку для его вывода. Разъем вставляется с пустой стороны, а его выход — с фольгированой. После просверли еще дырочки маленьким сверлом по креплениям разъема и привинти его к плате. Подобные винтики несложно найти в любом хозяйственном магазине. К внутренней части разъема и к самой плате мы припаиваем по два куска той же проволоки так, чтобы расстояние от рефлектора до конца любой из них составляло 2.5 см. Далее ты должен взять резонатор и припаять его к этим ножкам. Постарайся сделать так, чтобы рефлектор и резонатор были параллельны друг другу. Изготовление антенны закончено, и мы приступаем к подключению и настройке

    Подключение и настройка

    Само собой, тебе потребуется как-то подключить готовый девайс к модему. Учти, все, что ты делаешь с гарантийным оборудованием, ты делаешь на свой страх и риск! Редакция не несет за это никакой ответственности.

    Для начала сними верхнюю крышку модема. Делать это надо аккуратно, желательно тонкой отверткой или скальпелем. Начиная с одного конца, около разъема USB, затем, медленно поддевая крышечку, продвигайся дальше, пока она не откроется с одной стороны .Потом повтори ту же процедуру, но с другого конца. Сняв крышку, ты увидишь два маленьких разъема, заклеенных защитной бумажкой. Сними и ее! Если положить модем портом USB вниз, то нам нужен левый разъем. К правому даже не прикасайся! Теперь у тебя два пути: или покупать фирменный пикдейл (переходник), или сделать свой. Мы выбрали второй вариант, взяв антенный переходник от маленького горелого ТВ-тюнера и немного его модифицировав удалением внутреннего пластикового кольца. Но если у тебя подобной вещи нет, то лучше купи фирменный.. После тебе нужно подключить его к проводу. Провод следует использовать RG-6U, как наиболее подходящий по волновому сопротивлению. Чем меньше будет длина самого провода, тем меньше будут потери сигнала. В данном случае мы надели на один из концов провода обычный телевизионный штекер, идеально подходящий к нашему самодельному пикдейлу. На второй была водружена прикручиваемая часть высокочастотного разъема для подключения к антенне. После этого все соединяем вместе. У фирменного пикдейла есть специальное крепление к модему, мы же использовали скрепку и две канцелярские резинки. Несмотря на то, что выглядит конструкция достаточно хлипкой, она держится у нас в редакции вот уже четыре месяца.

    Далее следует подвесить антенну на улице. Мы использовали мачту от активной телевизионной антенны и ее крепление. После этого надо подвести кабель к модему и собрать все воедино. Далее мы вылезаем на карниз (будь осторожен, не свались вниз!) и настраиваем антенну на точку доступа. Делается это просто: ты крутишь антенну потихонечку во все стороны и следишь за уровнем сигнала. Найдя точку, где сигнал будет максимальным, ты закрепляешь антенну как можно сильнее и забываешь про ее существование. Нам удалось добиться сигнала в 15 дБ там, где модем без антенны ловил 3-4, иногда 5 дБ. Практика показала, что у радиолюбителей такая антенна добивала на 2.5км.

    Нам удалось достичь хорошего сигнала в месте, где по карте WiMAX провайдера приема быть не должно вообще. Методом проб и ошибок нами была сделана антенна, по своим характеристикам не уступающая фирменным, имеющимся в продаже. К тому же она очень универсальна и подходит как для Wi-Fi, так и для WiMAX. Разница только в типе подключаемого оборудования. За время тестирования были и сбои, и неполадки, однако не по вине антенны. Единственной проблемой была ворона, которая чуть не скинула всю конструкцию с 12-го этажа. Сигнал получился стабильным, и скорость соединения возросла в разы. Единственной бедой было то, что мы лишились гарантии на модем. Хотя она, скорее всего, и не понадобится.

    Успехов тебе, радиолюбитель!

    Антенна биквадрат (BiQuad) версия№2

    Это моя измененная конструкция антенны. А изготовил антенну я полностью из алюминия. Так как он не паяется, я крепил все на болты. Антенна полностью соответствует размерам. На практике я её не применял, но посоветовавшись с радиолюбителями и с теми, кто изготовлял такие антенны, сказали, что должно работать!

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector