Делаем WiFi антенну биквадратную сверхдальнюю для роутера своими руками

Каталог

Рубрика: High-Tech

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.

Wi-Fi антенна – пушка

Данный вариант передатчика очень мощный, как настоящая пушка. Антенна-пушка может напомнить космический бластер, и по аналогии с этим фантастическим оружием обладает направленным и очень сильным действием.

Именно направленность в одну точку, как основной принцип работы Wi-Fi антенны, позволяет обеспечить довольно большое расстояние приема и передачи сигналов, так как происходит высокая концентрация импульсов в одном направлении.

Чтобы собственноручно смастерить такое устройство приготовьте:

• длинную металлическую шпильку;
• 18 гаек соответствующего диаметра;
• металлический лист, например, медный;
• вай фай адаптер (однако, можно подключить уже установленный роутер).

Инструкция, как сделать мощную Wi-Fi антенну, будет следующей:

• возьмите металлический лист и разметьте центры каждого круга (всего кругов семь, первый диаметром 9 см, второй 6,8 см, третий 5,4 см, четвертый 3,8 см, оставшиеся три – 3,7 см);
• просверлите центра (диаметр полученных отверстий должен на немного быть больше диаметра шпильки);
• с помощью циркуля прочертите круги на металле и аккуратно вырежьте их;
• обрежьте от шпильки лишнее, оставив длину 18 — 22 см;
• поочередно насаживайте круги на шпильку и закрепляйте их с помощью гаек;
• в двух последних кругах просверлите отверстия для кабеля;
• лудим диски;
• пропустите сквозь отверстие в последнем кружке кабель и припаяйте экранирующую обмотку к металлу;
• среднюю жилу кабеля проденьте через дыру во втором диске и припаяйте;
• к выходу разъема прикрутите имеющийся вай фай адаптер.

Перед началом работ внимательно изучите фото вай фай антенны данного типа. Так вам будет проще вникнуть в суть всего процесса.

Мощная антенна-пушка готова к работе, установите её на окно и принимайте сигналы с очень большого расстояния.

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.

Подготовка материалов

И так, я пошёл в магазин и купил медный лист, так как он достаточно легко режется. И центральная жила у нас будет из шпильки, на которой будут намотаны гайки под данный диаметр. И так в первую очередь давайте возьмём и вырежем круги по диаметру. Используйте циркуль, и перед вырезанием обязательно – два раза проверьте размеры.

В центре аккуратно просверливаем дырки под диаметр нашей сердцевины. Лучше использовать сверло по металлу. Также на двух самых больших нужно также просверлить ещё по две дырочки – таким образом, чтобы они были напротив друг друга в конструкции. Смотрите по схеме в месте «SMA». Если не уверены, где сверлить, то сделаем это позже.

Изготовление излучателя

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.

Wi-Fi антенна – пушка

Данный вариант передатчика очень мощный, как настоящая пушка. Антенна-пушка может напомнить космический бластер, и по аналогии с этим фантастическим оружием обладает направленным и очень сильным действием.

Именно направленность в одну точку, как основной принцип работы Wi-Fi антенны, позволяет обеспечить довольно большое расстояние приема и передачи сигналов, так как происходит высокая концентрация импульсов в одном направлении.

Чтобы собственноручно смастерить такое устройство приготовьте:

• длинную металлическую шпильку;
• 18 гаек соответствующего диаметра;
• металлический лист, например, медный;
• вай фай адаптер (однако, можно подключить уже установленный роутер).

Инструкция, как сделать мощную Wi-Fi антенну, будет следующей:

• возьмите металлический лист и разметьте центры каждого круга (всего кругов семь, первый диаметром 9 см, второй 6,8 см, третий 5,4 см, четвертый 3,8 см, оставшиеся три – 3,7 см);
• просверлите центра (диаметр полученных отверстий должен на немного быть больше диаметра шпильки);
• с помощью циркуля прочертите круги на металле и аккуратно вырежьте их;
• обрежьте от шпильки лишнее, оставив длину 18 — 22 см;
• поочередно насаживайте круги на шпильку и закрепляйте их с помощью гаек;
• в двух последних кругах просверлите отверстия для кабеля;
• лудим диски;
• пропустите сквозь отверстие в последнем кружке кабель и припаяйте экранирующую обмотку к металлу;
• среднюю жилу кабеля проденьте через дыру во втором диске и припаяйте;
• к выходу разъема прикрутите имеющийся вай фай адаптер.

Перед началом работ внимательно изучите фото вай фай антенны данного типа. Так вам будет проще вникнуть в суть всего процесса.

Мощная антенна-пушка готова к работе, установите её на окно и принимайте сигналы с очень большого расстояния.

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.

Из чего сделать wi-fi пушку и как?

Родилась идея создать своими руками вай фай пушку. Изготовить антенну можно из любого листа металла. Взял медную фольгу толщиной 0,3 миллиметра, ее легко резать ножницами. Детали антенны будут крепиться на шпильке. Нужно вырезать 7 дисков с дыркой посередине. Для этого нужно разметить пробить или просверлить семь отверстий и только потом циркулировать окружность. Если сделать наоборот, то сверло может уйти в сторону, а для нас важно, чтобы отверстие было ровно посередине.

Выцарапываем окружность согласно размерам на схеме и вырезаем диски. Делать нужно как можно точнее, отклонение всего на миллиметр и работать будет погано.

Нужные электронные компоненты можно найти в этом китайском магазине.

Толщина металла и диаметр шпильки почти не влияют на работу бластера и могут быть любыми.

После того, как все детали вырезаны, остается накрутить на шпильку, соблюдая размер зазоров между ними. Облучатель собирается легко, как конструктор. Устанавливаем вторую пластину бластера на расстоянии 30 миллиметров. Подкручивая гаечки, подбираем точно 30 мм.

В последних двух дисках нужно сделать отверстия для провода.

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.

Что это за устройство

Современная самодельная антенна-пушка для Интернета — это устройство, которое позволяет принимать и передавать беспроводной сигнал на большие расстояния. В зависимости от места установки и особенностей рельефа способна нормально взаимодействовать с передающим устройством на дальность до 10 км.

Впечатляющая дальность передачи сделала такую антенну очень популярной среди пользователей. Кроме этого, ее очень просто собрать самостоятельно. Готовый прибор на первый взгляд напоминает футуристический лазер, который способен работать направленным способом. В связи с этим при направлении устройства в место с большой концентрацией сигнала оно способно легко его принять.

При помощи этой антенны можно легко перехватывать или ловить чужой сигнал Wi-Fi. В связи с этим, заметив такое устройство, направленное в сторону личного маршрутизатора, лучше принять меры безопасности — установить или сменить пароль.

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.

Дальнейшее увеличение мощности антенны неразумно, распространение сигнала будет идти в слишком узкой зоне, имеющей форму диска.

Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск

Схема и размеры вайфай бластера

Самое главное, делать всё в точности по чертежу. Даже небольшое отклонение, будет ухудшать сигнал. Ниже вы можете посмотреть на чертёж. Я выбрал частоту диапазона 2.4 ГГц, а не 5 ГГц. Так как большая частота гасится куда быстрее, особенно это актуально для загородных домов вблизи леса. Конечно, можно установить её повыше, но лучше использовать популярный стандарт.

Внешняя антенна

Пуляться из окон, это конечно хорошо, но эта штуковина больше подходит для наружного уличного использования. Так что теперь нам понадобится коаксиальный кабель с разъёмом.

Основу, которая идёт вокруг провода мы должны припаять к большому кругу, а саму сердцевину к следующей окружности. Если сердцевина слишком мала, то просто вытащите провод и оголите нужную длину сердцевины. Все, она готова! После этого закрепляем мощную Wi-Fi антенну-пушку и устанавливаем как можно выше.

Можно использовать кронштейн для надёжности. Для соединения двух сетей на большом расстоянии стоит сделать такую же. Правда надо будет потом ловить сеть второй и ставить её в нужное положение. После запуска антенны появилось в 4 раза больше WiFi сетей. Если попробовать использовать её в городе, то будет ещё больше.

Испытание в уличных условиях

Можно установить и направить пушку на улице в любое место и отходить от нее на определенное расстояние. Таким образом представляется возможность проверить, какая у нее дальность передачи сигнала.

Результаты тестов, проведенные любителями, показывали отличное качество сигнала на расстоянии в 300 м. На большем удалении уровень связи становился немного ниже, но передача данных продолжалась. В итоге предел дальности составил 3 км. После этого телефон не смог найти необходимую сеть.

Интересно! Важное значение также имеет мощность антенны у самого смартфона. Например, использование аналогичных пушек для приема и передачи сигнала позволяет обмениваться данными на расстоянии до 10 км.

Рассмотрев, как сделать Wi-Fi пушку, проведя необходимые расчеты и установив ее, можно прийти к выводу, что с ее помощью легко настроить Интернет в загородном доме, гараже, на даче или любом другом удаленном от города месте. Прибор подходит, чтобы раздавать сигнал друзьям или знакомым в пределах города на расстоянии до 1 км, если отсутствуют серьезные помехи.

Домашняя антенна

В качестве подключения мы будем использовать стандартную антенну для роутера. Снимаем верхний колпачок. И отрезаем верхнюю основную часть, так чтобы остался только отрезок провода.

Теперь нам надо подготовить проводок от антенны. Смотрите, на конце надо оставить только провод. Далее будет идти обмотка и экранированная часть, которая будет чуть ниже.

Просовываем провод в одну из пар отверстий. Теперь к большому кругу надо припаять именно экран провода. После пойдет обычная обмотка и провод, который надо будет просунуть и припаять к второму кругу.

Надо закрепить наше орудие. Для этого можно взять любую металлическую плоскую балку. Просверливаем в нем нужную дырочку и прикручиваем с помощью гайки. К нашей антенне можно прикрутить любой передатчик.

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 трубкиВырез 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.

Wi-Fi антенна дальнего действия

Такое устройство позволит значительно усилить прием и передачу сигнала. Если обычные антенны доставляют сигналы максимально в радиусе 5 километров, то передатчик дальнего действия позволит увеличить это значение до 10 км.

Поэтапное изготовление Wi-Fi антенны своими руками будет следующим:

• подготовьте стеклотекстолит, который будет использоваться в качестве отражателя;
• обрежьте его до прямоугольника размером 10 на 14 см;
• просверлите в середине пластины отверстия под кабель;
• взяв медный провод, соорудите непосредственно антенну, она представляет собой два соединенных друг с другом квадрата;
• произведите припайку кабеля к медным квадратам;
• прикрепите антенну на отражатель.

Схема устройства Wi-Fi антенны достаточно проста: отражатель, непосредственно антенная, выполненная из медного провода и кабель. Такая конструкция, несмотря на свою простоту, способна доставлять сигнал на большое расстояние.

Сборка

Начинаем сборку нашей конструкции. Все делается под линеечку и ровно. Лучше как говорится 7 раз отмерить и проверить.

И так берём линейку и проверяем дырочки. Если вы их еще не просверлили, то нужно прочертить ровный угол до центра. А далее на 10 миллиметров от края сделать небольшое отверстие на предпоследнем круге (68). А потом делаем напротив следующего, самого большого круга (90) – такие же отверстия. Но так, чтобы они были ровно напротив, так как туда будет вставляться и припаиваться провод.

Антенна до 50 километров

Данное устройство не сложно смастерить своими руками следуя вышеописанному принципу. Главное отличие – большие размеры рефлектора, приблизительно 35 на 45 сантиметров.

На него устанавливаются вибраторы из стеклотекстолита.

В остальных пунктах схема изготовления вай фай антенны, способной принимать и доставлять сигналы на расстоянии 50 километров, будет схожа с пошаговым описанием изготовления антенны дальнего действия.

Если вам необходимо усилить принимаемый Wi-Fi сигнал, не спешите посещать магазины с дорогими роутерами и дополнениями к ним. Повысить работоспособность имеющейся антенны возможно с помощью дополнительных рефлекторов и решеток.

Попробуйте сделать мощный передатчик своими руками, он будет гораздо эффективнее и четче принимать и доставлять сигналы даже на большие расстояния. Вышеописанные инструкции помогут вам изготовить мощную Wi-Fi антенну дальнего действия.