Ισχυρή κεραία για δρομολογητή με τα χέρια σας. Κεραία WiFi DIY: είναι δυνατόν; Χάραξη πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με χρήση διαλύματος

Θέλετε να συλλέξετε μια μεγάλη εμβέλεια Κεραία WiFi, τότε θα πρέπει να γνωρίζετε μερικά από τα χαρακτηριστικά του.

Το πρώτο και απλούστερο: οι μεγάλες κεραίες των 15 ή 20 dBi (ισότροπα ντεσιμπέλ) είναι η μέγιστη ισχύς και δεν χρειάζεται να γίνουν ακόμα πιο ισχυρές.

Ακολουθεί μια σαφής απεικόνιση του πώς, καθώς αυξάνεται η ισχύς της κεραίας σε dBi, η περιοχή κάλυψής της μειώνεται.

Αποδεικνύεται ότι όσο αυξάνεται η απόσταση λειτουργίας της κεραίας, η περιοχή κάλυψής της μειώνεται σημαντικά. Στο σπίτι, θα πρέπει να πιάνετε συνεχώς μια στενή ζώνη κάλυψης σήματος εάν ο πομπός WiFi είναι πολύ ισχυρός. Σηκωθείτε από τον καναπέ ή ξαπλώστε στο πάτωμα και η σύνδεση θα εξαφανιστεί αμέσως.

Γι' αυτό οι οικιακόι δρομολογητές διαθέτουν συμβατικές κεραίες 2 dBi που ακτινοβολούν προς όλες τις κατευθύνσεις - επομένως είναι πιο αποτελεσματικοί σε μικρές αποστάσεις.

Σκηνοθετημένη

Οι κεραίες 9 dBi λειτουργούν μόνο σε μια δεδομένη κατεύθυνση (κατευθυντική) - είναι άχρηστες σε ένα δωμάτιο, χρησιμοποιούνται καλύτερα για επικοινωνίες μεγάλων αποστάσεων, στην αυλή, στο γκαράζ δίπλα στο σπίτι. Η κατευθυντική κεραία θα πρέπει να ρυθμιστεί κατά την εγκατάσταση για να μεταδώσει ένα καθαρό σήμα προς την επιθυμητή κατεύθυνση.

Τώρα στο ερώτημα του φέρουσα συχνότητα. Ποια κεραία θα λειτουργεί καλύτερα σε μεγάλη εμβέλεια, 2,4 ή 5 GHz;

Τώρα υπάρχουν νέοι δρομολογητές που λειτουργούν με διπλάσια συχνότητα των 5 GHz. Αυτοί οι δρομολογητές είναι ακόμα νέοι και είναι καλοί για μεταφορά δεδομένων υψηλής ταχύτητας. Όμως το σήμα των 5 GHz δεν είναι πολύ καλό για μεγάλες αποστάσεις, καθώς ξεθωριάζει πιο γρήγορα από τα 2,4 GHz.

Επομένως, οι παλιοί δρομολογητές 2,4 GHz θα λειτουργούν καλύτερα σε λειτουργία μεγάλης εμβέλειας από τους νέους υψηλής ταχύτητας 5 GHz.

Σχέδιο ενός διπλού σπιτικού biquadrat

Τα πρώτα παραδείγματα οικιακών διανομέων σήματος WiFi εμφανίστηκαν το 2005.

Τα καλύτερα από αυτά είναι τα σχέδια biquadrate, που παρέχουν κέρδος έως και 11–12 dBi, και το double biquadrate, που έχει ελαφρώς καλύτερο αποτέλεσμα 14 dBi.

Σύμφωνα με την εμπειρία χρήσης, ο σχεδιασμός biquadrate είναι πιο κατάλληλος ως πολυλειτουργικός εκπομπός. Πράγματι, το πλεονέκτημα αυτής της κεραίας είναι ότι με την αναπόφευκτη συμπίεση του πεδίου ακτινοβολίας, η γωνία ανοίγματος του σήματος παραμένει αρκετά μεγάλη ώστε να καλύπτει ολόκληρη την περιοχή του διαμερίσματος όταν εγκατασταθεί σωστά.

Όλες οι πιθανές εκδόσεις μιας κεραίας biquad είναι εύκολο να εφαρμοστούν.

Απαιτούμενα Ανταλλακτικά

• Μεταλλικός ανακλαστήρας - ένα κομμάτι φύλλου-textolite 123x123 mm, ένα φύλλο αλουμινίου, ένα CD, ένα DVD CD, ένα καπάκι από αλουμίνιο από ένα κουτί τσαγιού.
• Χάλκινο σύρμα διατομής 2,5 mm2.
• Ένα κομμάτι ομοαξονικού καλωδίου, κατά προτίμηση με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 50 Ohms.
• Πλαστικοί σωλήνες - μπορούν να κοπούν από στυλό, στυλό, μαρκαδόρο.
• Λίγη ζεστή κόλλα.
• Υποδοχή τύπου N - χρήσιμη για εύκολη σύνδεση μιας κεραίας.

Για τη συχνότητα των 2,4 GHz στην οποία σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθεί ο πομπός, το ιδανικό μέγεθος biquadrate θα ήταν 30,5 mm. Αλλά και πάλι δεν το κάνουμε δορυφορικό πιάτο, επομένως, επιτρέπονται ορισμένες αποκλίσεις στις διαστάσεις του ενεργού στοιχείου - 30–31 mm.

Το θέμα του πάχους του σύρματος πρέπει επίσης να εξεταστεί προσεκτικά. Λαμβάνοντας υπόψη την επιλεγμένη συχνότητα των 2,4 GHz, πρέπει να βρεθεί ένας πυρήνας χαλκού με πάχος ακριβώς 1,8 mm (τμήμα 2,5 mm2).

Από την άκρη του σύρματος μετράμε απόσταση 29 mm μέχρι την κάμψη.

Κάνουμε την επόμενη κάμψη, ελέγχοντας το εξωτερικό μέγεθος 30–31 mm.

Κάνουμε τις επόμενες στροφές προς τα μέσα σε απόσταση 29 mm.

Ελέγχουμε την πιο σημαντική παράμετρο του τελικού biquadrat -31 mm κατά μήκος της κεντρικής γραμμής.

Συγκολλάμε τις θέσεις για μελλοντική στερέωση των καλωδίων ομοαξονικού καλωδίου.

Κάτοπτρο

Το κύριο καθήκον της σιδερένιας σήτας πίσω από τον πομπό είναι να ανακλά Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα σωστά ανακλώμενα κύματα θα υπερθέσουν τα πλάτη τους στις δονήσεις που μόλις απελευθερώθηκαν από το ενεργό στοιχείο. Η προκύπτουσα ενισχυτική παρεμβολή θα καταστήσει δυνατή τη διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων όσο το δυνατόν πιο μακριά από την κεραία.

Για να επιτευχθούν χρήσιμες παρεμβολές, ο πομπός πρέπει να τοποθετηθεί σε απόσταση που είναι πολλαπλάσιο του τέταρτου του μήκους κύματος από τον ανακλαστήρα.

Απόσταση από πομπό έως ανακλαστήρα για κεραίες biquad και double biquad βρίσκουμε λάμδα / 10 - καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά αυτού του σχεδιασμού / 4.

Το λάμδα είναι ένα μήκος κύματος ίσο με την ταχύτητα του φωτός σε m/s διαιρούμενο με τη συχνότητα σε Hz.

Το μήκος κύματος σε συχνότητα 2,4 GHz είναι 0,125 m.

Αυξάνοντας την υπολογιζόμενη τιμή πέντε φορές, παίρνουμε βέλτιστη απόσταση - 15.625 χλστ.

Μέγεθος ανακλαστήρα επηρεάζει το κέρδος της κεραίας σε dBi. Το βέλτιστο μέγεθος οθόνης για biquad είναι 123x123 mm ή περισσότερο, μόνο σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να επιτευχθεί κέρδος 12 dBi.

Τα μεγέθη των CD και DVD σαφώς δεν επαρκούν για πλήρη αντανάκλαση, επομένως οι κεραίες biquad που είναι κατασκευασμένες πάνω τους έχουν κέρδος μόνο 8 dBi.

Παρακάτω είναι ένα παράδειγμα χρήσης ενός καπακιού δοχείου τσαγιού ως ανακλαστήρα. Το μέγεθος μιας τέτοιας οθόνης δεν είναι επίσης αρκετό, το κέρδος της κεραίας είναι μικρότερο από το αναμενόμενο.

Σχήμα ανακλαστήρα πρέπει να είναι μόνο επίπεδο. Προσπαθήστε επίσης να βρείτε πιάτα που είναι όσο το δυνατόν πιο λεία. Κάμψεις και γρατσουνιές στην οθόνη οδηγούν στη διασπορά κυμάτων υψηλής συχνότητας λόγω διακοπής της ανάκλασης σε μια δεδομένη κατεύθυνση.

Στο παράδειγμα που συζητήθηκε παραπάνω, οι πλευρές στο καπάκι είναι σαφώς περιττές - μειώνουν τη γωνία ανοίγματος του σήματος και δημιουργούν διάσπαρτες παρεμβολές.

Μόλις η πλάκα ανακλαστήρα είναι έτοιμη, έχετε δύο τρόπους να συναρμολογήσετε τον πομπό πάνω της.

1. Εγκαθιστώ σωλήνας χαλκούχρησιμοποιώντας συγκόλληση.

Για να διορθώσετε το διπλό biquadrat, ήταν απαραίτητο να φτιάξετε επιπλέον δύο βάσεις από ένα στυλό.

1. Στερεώστε τα πάντα στον πλαστικό σωλήνα χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα.

Παίρνουμε ένα πλαστικό κουτί για δίσκους 25 τεμαχίων.

Κόψτε τον κεντρικό πείρο αφήνοντας ύψος 18 mm.

Χρησιμοποιήστε ένα αρχείο ή λίμα για να κόψετε τέσσερις υποδοχές στην πλαστική καρφίτσα.

Ευθυγραμμίζουμε τις υποδοχές στο ίδιο βάθος

Τοποθετούμε το σπιτικό πλαίσιο στον άξονα, ελέγχουμε ότι οι άκρες του βρίσκονται στο ίδιο ύψος από το κάτω μέρος του κουτιού - περίπου 16 mm.

Συγκολλήστε τα καλώδια στο πλαίσιο του πομπού.

Παίρνοντας ένα πιστόλι κόλλας, στερεώνουμε το CD στο κάτω μέρος του πλαστικού κουτιού.

Συνεχίζουμε να δουλεύουμε με πιστόλι κόλλας και στερεώνουμε το πλαίσιο του εκπομπού στον άξονα.

ΜΕ αντιθετη πλευραΣτερεώνουμε τα κουτιά καλωδίων με θερμόκολλα.

Σύνδεση σε δρομολογητή

Όσοι έχουν εμπειρία μπορούν εύκολα να κολλήσουν στα τακάκια επαφής στην πλακέτα κυκλώματος μέσα στο ρούτερ.

Διαφορετικά, να είστε προσεκτικοί, μπορεί να ξεκολλήσουν λεπτές γραμμές πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςκατά τη μακροχρόνια θέρμανση με συγκολλητικό σίδερο.

Μπορείτε να συνδεθείτε σε ένα ήδη συγκολλημένο κομμάτι καλωδίου από μια εγγενή κεραία μέσω μιας υποδοχής SMA. Δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζετε προβλήματα με την αγορά οποιασδήποτε άλλης υποδοχής RF τύπου N από το τοπικό σας κατάστημα ηλεκτρονικών.

Δοκιμές κεραίας

Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι ένα ιδανικό biquad δίνει κέρδος περίπου 11–12 dBi, και αυτό είναι έως και 4 km κατευθυντικού σήματος.

Η κεραία CD δίνει 8 dBi, αφού μπορεί να πάρει σήμα WiFi σε απόσταση 2 km.

Το Double biquadrate παρέχει 14 dBi - λίγο περισσότερο από 6 km.

Η γωνία ανοίγματος των κεραιών με τετράγωνο πομπό είναι περίπου 60 μοίρες, κάτι που είναι αρκετό για την αυλή μιας ιδιωτικής κατοικίας.

Σχετικά με το εύρος των κεραιών Wi-Fi

Από μια εγγενή κεραία δρομολογητή 2 dBi, ένα σήμα 2,4 GHz του προτύπου 802.11n μπορεί να εξαπλωθεί σε 400 μέτρα εντός οπτικού πεδίου. Σήματα 2,4 GHz, παλιών προδιαγραφών 802.11b, 802.11g, ταξιδεύουν χειρότερα, έχοντας το μισό εύρος σε σύγκριση με το 802.11n.

Θεωρώντας ότι μια κεραία WiFi είναι ισότροπος εκπομπός - μια ιδανική πηγή που κατανέμει ομοιόμορφα την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια προς όλες τις κατευθύνσεις, μπορείτε να καθοδηγηθείτε από τον λογαριθμικό τύπο για τη μετατροπή του dBi σε κέρδος ισχύος.

Το ισοτροπικό ντεσιμπέλ (dBi) είναι το κέρδος της κεραίας, που προσδιορίζεται ως ο λόγος του ενισχυμένου ηλεκτρομαγνητικού σήματος προς την αρχική του τιμή πολλαπλασιαζόμενη επί δέκα.

AdBi = 10 lg (A1/A0)

Μετατροπή κεραιών dBi σε απολαβή ισχύος.

A, dBi	30	20	18	16	15	14	13	12	10	9	6	5	3	2	1
A1/A0	1000	100	≈64	≈40	≈32	≈25	≈20	≈16	10	≈8	≈4	≈3.2	≈2	≈1.6	≈1.26

Κρίνοντας από τον πίνακα, είναι εύκολο να συμπεράνουμε ότι ένας κατευθυντικός πομπός WiFi με μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ 20 dBi μπορεί να διανείμει ένα σήμα σε απόσταση 25 km ελλείψει εμποδίων.

Μια κεραία WiFi είναι μια εξαιρετική λύση για όποιον έχει προσπαθήσει να οργανώσει ασύρματη διανομή Διαδικτύου στο σπίτι ή στη δουλειά, αλλά έχει αντιμετωπίσει το πρόβλημα ότι το σήμα του δρομολογητή δεν επαρκεί για να τη χρησιμοποιήσει χωρίς προβλήματα σε κάποιο απομακρυσμένο δωμάτιο. Ωστόσο, για αυτό δεν φταίει ο δρομολογητής σας, αλλά η κεραία - ενσωματωμένη ή εξωτερική, που περιλαμβανόταν στη συσκευασία. Μία από τις πιο αποτελεσματικές λύσεις για την ενίσχυση ενός ασύρματου σήματος είναι μια κατευθυντική εξωτερική κεραία wifi. Κυκλοφορούν σε διάφορους τύπους και τύπους που χρησιμοποιούνται ανάλογα με τις ανάγκες σας. Και αυτή ακριβώς την ποικιλομορφία θα καταλάβουμε τώρα.

Εξωτερική παθητική κεραία για δρομολογητή WiFi

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι μια παθητική κεραία για δρομολογητής wifi, δηλαδή που δεν έχει δική του τροφοδοσία από το δίκτυο, δεν ενισχύει το σήμα, παρά μόνο κατευθύνει το φάσμα του για πιο αξιόπιστη λήψη. Η ισχύς αυτής της «ενίσχυσης», που ονομάζεται επίσης κατευθυντικό κέρδος, μετριέται σε ντεσιμπέλ (dBi). Πολλά μοντέλα δρομολογητών και προσαρμογέων είναι ήδη εξοπλισμένα με μικρές εξωτερικές κεραίες, αλλά η ισχύς τους δεν υπερβαίνει τα 3-5 dBi, γεγονός που δεν θα βελτιώσει σημαντικά την εμβέλεια του ασύρματου σήματος.

Επομένως, για αυτό χρησιμοποιούνται εξωτερικές κεραίες wifi. Έχουν δύο τύπους διαχωρισμού - για εξωτερική ή εσωτερική χρήση, καθώς και πανκατευθυντικό και στενό κατευθυντικό.

Χρήση κεραίας σε εξωτερικούς και εσωτερικούς χώρους

• Οι εξωτερικές κεραίες είναι αυτές που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε εξωτερικούς χώρους. Προστατεύονται από τις επιδράσεις των βροχοπτώσεων και του ηλιακού φωτός και διαθέτουν ειδικά κουμπώματα για τοποθέτηση στον τοίχο ενός κτιρίου. Θα χρειαστούν εάν θέλετε να δημιουργήσετε έναν ασφαλή χώρο υποδοχής στην αυλή ή για επικοινωνία μεταξύ γειτονικών σπιτιών.
• Εσωτερικές κεραίες - για εσωτερική χρήση. Για παράδειγμα, εάν ο δρομολογητής σας είναι εγκατεστημένος σε απομακρυσμένο ή κλειστό μέρος, τότε μια τέτοια κεραία μπορεί να συνδεθεί με ένα καλώδιο στην υποδοχή κεραίας του δρομολογητή και να μεταφερθεί στο κέντρο του δωματίου.

Κατευθυντική κεραία wifi

Αυτός είναι ο πιο χρησιμοποιούμενος τύπος. Μια κεραία που κατευθύνει ένα σήμα wifi προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, για παράδειγμα, από ένα σπίτι σε ένα προσωπικό οικόπεδο ή στο μπαλκόνι ενός γειτονικού σπιτιού, εάν μιλάμε γιασχετικά με την εξωτερική κατευθυντική ασύρματη κεραία. Το εύρος δράσης τους μπορεί να είναι από ένα έως πολλά χιλιόμετρα. Το κύριο πράγμα είναι ότι η πηγή λήψης βρίσκεται σε άμεση οπτική επαφή.

Οι εσωτερικές κατευθυντικές κεραίες wifi για έναν δρομολογητή θα είναι χρήσιμες εάν, για παράδειγμα, κρέμεται στον τοίχο. Για να αποτρέψετε την ακτινοβολία από το να φτάσει στον τοίχο, μπορείτε να το συνδέσετε στο δρομολογητή και να το κατευθύνετε προς τον επιτραπέζιο υπολογιστή σας, στον οποίο είναι τοποθετημένος ο φορητός υπολογιστής. Ή το αντίστροφο, στρέψτε την κεραία στο διαμέρισμα, έτσι ώστε το σήμα να περνάει μέσα από αυτό με μεγαλύτερη σιγουριά, παρέχοντας σταθερή επικοινωνία στο διπλανό δωμάτιο. Ένας πολύ επιτυχημένος σχεδιασμός μιας τέτοιας κεραίας είναι ένα ορθογώνιο πίνακα που εκπέμπει ένα ραδιοφωνικό σήμα προς μία κατεύθυνση.

Λάβετε υπόψη ότι συνδέεται με το δρομολογητή όχι μέσω USB, αλλά αντί της συνδεδεμένης κεραίας που συνοδεύει το δρομολογητή. Αντίστοιχα, εάν δεν ήταν αφαιρούμενο, τότε δεν θα είναι δυνατή η αντικατάστασή του με άλλο.

Υπάρχουν επίσης συμπαγή μοντέλα που είναι κατάλληλα τόσο για εσωτερική χρήση όσο και για εξωτερική τοποθέτηση.

Μια πανκατευθυντική κεραία wifi διακρίνεται από το γεγονός ότι κατανέμει ομοιόμορφα το σήμα γύρω από τον εαυτό της. Το μειονέκτημα είναι ότι το σήμα μπορεί να παραμορφωθεί από εκπομπές από άλλες ηλεκτρονικές συσκευές που βρίσκονται στο διαμέρισμα ή από εξωτερικά ραδιοκύματα εάν εγκατασταθεί σε εξωτερικό χώρο. Αυτές οι κεραίες μοιάζουν με κάθετη ράβδο. Τα εξωτερικά μπορούν να εγκατασταθούν στην οροφή του σπιτιού ή σε κάθετο στύλο σκαμμένο στο έδαφος. Εσωτερική - σε τραπέζι ή ράφι, όσο το δυνατόν πιο κοντά στο αναμενόμενο κέντρο του επιθυμητού χώρου υποδοχής.

Η εξωτερική κεραία wifi για το δρομολογητή είναι συνδεδεμένη με τον ίδιο τρόπο στη θέση της τυπικής στην ίδια υποδοχή.

Ένας άλλος ενδιαφέρον τύπος εσωτερικών πανκατευθυντικών κεραιών wifi είναι για τοποθέτηση στην οροφή. Μοιάζουν με λάμπα. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι υπάρχει μια νεκρή ζώνη ακριβώς κάτω από την κεραία και πρέπει να κρεμαστεί ακριβώς στο σημείο όπου δεν χρειάζεται το σήμα και η αξιόπιστη λήψη θα ξεκινήσει μόνο σε μικρή απόσταση από αυτήν.

Εγκατάσταση κεραίας WiFi

Κατά την εγκατάσταση οποιουδήποτε τύπου κεραίας, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη από πού προέρχεται η πηγή σήματος. Στη σύγχρονη αστική ανάπτυξη, μπορεί να χάσει πολύ σε απόδοση τόσο λόγω της πυκνότητας των σπιτιών όσο και των υλικών από τα οποία κατασκευάζονται. Παρέχω έναν πίνακα από τον οποίο μπορείτε να καταλάβετε κατά προσέγγιση πόσο υποβαθμίζει αυτό ή εκείνο το υλικό την απόδοση του σημείου πρόσβασης. Η πιο σημαντική παράμετρος εδώ θα είναι η «Αποτελεσματική απόσταση» (ED). Πρέπει να υπολογιστεί ως εξής. Για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά του δρομολογητή δείχνουν ότι λειτουργεί στα 400 μέτρα. εννοείται ότι με άμεση ορατότητα. Σας χωρίζει ένας εσωτερικός τοίχος με ER 15%. Υπολογίζουμε: 400 m πολλαπλασιασμένο επί 15% και παίρνουμε 60 μέτρα. Δηλαδή, μέσω ενός τοίχου 15-20 cm, ο δρομολογητής θα "πυροβολήσει" μόνο 60 μέτρα. Επιπλέον, εάν συνδέσετε μια κεραία 15-20 ντεσιμπέλ σε αυτήν, αυτή η απώλεια θα εξουδετερωθεί.

Σπιτική κεραία wifi με τα χέρια σας

Μπορείτε να φτιάξετε μια κατευθυντική κεραία Wi-Fi με τα χέρια σας. Δείτε ένα βίντεο για το πώς να φτιάξετε μια σπιτική δομή από ένα συνηθισμένο κουτί μπύρας.

Δεν μπορώ να πω με βεβαιότητα αν αυτό είναι αλήθεια ή ψευδές - νομίζω ότι υπάρχει κάποιος λόγος. Κατ' αναλογία με αυτό το δημοφιλές παράδειγμα, μπορείτε επίσης να φτιάξετε μια κατευθυντική κεραία από μια πανκατευθυντική. Για να γίνει αυτό, αρκεί να επισυνάψετε μια ανακλαστική οθόνη πίσω από αυτό, για παράδειγμα, από το ίδιο φύλλο φύλλου. Παρακάτω είναι μερικές ενδιαφέρουσες επιλογές για την κατασκευή μιας κεραίας με τα χέρια σας που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε.

Επιλογή με κασσίτερο ως ανακλαστήρα

Αυτά για σήμερα. Μπορείτε να διαβάσετε για τρόπους ενίσχυσης του σήματος ενός μόντεμ 3G σε άλλο άρθρο στο ιστολόγιο.

Έτυχε ότι στη δουλειά μείναμε χωρίς Διαδίκτυο και αυτό χρησίμευσε ως κίνητρο για να φτιάξουμε μια κεραία. Το κύριο κριτήριο ήταν η επίτευξη αποτελεσμάτων με ελάχιστο κόστος. Έτσι, χρησιμοποιήθηκε ό,τι υπήρχε στο χέρι. Και στο χέρι ήταν: δύο μόντεμ Wi-Fi TP-Link, όχι στραβά χέρια, επιθυμία και στόχος. Η απόσταση μεταξύ των πιθανών σημείων πρόσβασης ήταν περίπου 700 μέτρα εντός της οπτικής γωνίας. Ένα τυπικό μόντεμ Wi-Fi μπορεί να ταξιδέψει μόνο έως και εκατό μέτρα. Για να αυξήσετε το κέρδος, είναι απαραίτητο να εστιάσετε το σήμα υψηλής κατεύθυνσης. Ιδανικό για αυτούς τους σκοπούς κεραία έλικα John Kraus για συχνότητες στην περιοχή από 2 έως 5 GHz. ΣΕ ασύρματα δίκτυα, χρησιμοποιώντας το πρότυπο IEEE 802.11b, γνωστό και ως Wi-Fi, χρησιμοποιεί συχνότητα 2,43 GHz.

Μια ελικοειδής κεραία μπορεί να περιγραφεί ως ένα ελατήριο με έναν αριθμό στροφών Β με έναν ανακλαστήρα. Η περιφέρεια (C) μιας στροφής είναι περίπου το μήκος κύματος (l) και η απόσταση (d) μεταξύ των στροφών είναι περίπου 0,25 C. Το μέγεθος του ανακλαστήρα (R) είναι C ή l και μπορεί να είναι κυκλικό ή τετράγωνο. Ο σχεδιασμός του στοιχείου εκπομπής προκαλεί κυκλική πόλωση (CP), η οποία μπορεί να είναι είτε δεξιόστροφη είτε αριστερόστροφη (R και L, αντίστοιχα), ανάλογα με το πώς τυλίγεται η σπείρα. Για να μεταδοθεί η μέγιστη ενέργεια, και οι δύο κεραίες πρέπει να έχουν την ίδια κατεύθυνση πόλωσης, δηλαδή να τυλίγονται προς την ίδια κατεύθυνση.

Για τους σκοπούς αυτούς, ένας συνηθισμένος πλαστικός σωλήνας υδραυλικών εγκαταστάσεων με εξωτερική διάμετρο 40 mm είναι ιδανικός, λαμβάνοντας υπόψη ένα τυλιγμένο χάλκινο σύρμα με μόνωση 1 mm - αυτό είναι 42 mm (διάμετρος στροφής). Αλλά συναρμολογήσαμε την κεραία από ό,τι ήταν στο χέρι και είχαμε στο χέρι βινυλικές πλαστικές ράβδους με εξωτερική διάμετρο 35 mm. Σε αυτή την περίπτωση, η διάμετρος του πηνίου είναι 37 mm, κάτι που επίσης δεν είναι κακό.

Υπολογισμοί

Για πλαστικό σωλήνα διαμέτρου 40 mm

Περιφέρεια πηνίου:

Μέγεθος ανακλαστήρα (R) 42 όχι μικρότερο από C ή l – 14 cm.

Για βινυλική πλαστική στρογγυλή ράβδος διαμέτρου 35mm

Περιφέρεια πηνίου:

Για 2,5 km αρκούν 12 τροχιές (N=12).

Το μήκος του σωλήνα θα είναι περίπου 40 cm (3,24 l).

Το μέγεθος του ανακλαστήρα (R) δεν είναι μικρότερο από C ή l – 14 cm.

Απαραίτητα υλικά:

• Το φύλλο getinax χρησιμοποιήθηκε για τον ανακλαστήρα, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε πλάκα χαλκού ή αλουμινίου οποιουδήποτε πάχους. Όχι όμως πολύ λεπτό γιατί... ο ανακλαστήρας είναι η κύρια βάση φορέα της κεραίας.
• μονοπύρηνο χάλκινο σύρμα όχι λεπτότερο από 1 mm σε διάμετρο (χρησιμοποιήσαμε σύρμα με διατομή 1,5 τετραγωνικό) σε μόνωση PVC μήκους περίπου 1,5 m.
• στρογγυλός πυρήνας από πλαστικό βινυλίου με διάμετρο 35 mm και μήκος 40 cm.
• μια λωρίδα από φύλλο χαλκού για την κατασκευή μιας γεννήτριας κυμάτων σε σχήμα τριγώνου. Το μέγεθος του μικρού ποδιού είναι 17 mm, το μήκος της υποτείνουσας είναι 71 mm. Το πάχος δεν είναι σταθερό, η κύρια προϋπόθεση είναι ότι μπορεί να τυλιχτεί γύρω από τον πυρήνα.
• για να συνδέσω το ομοαξονικό καλώδιο χρησιμοποίησα έναν σύνδεσμο από μια παλιά κάρτα δικτύου 10 Mbit/s.
• οι στερεώσεις είναι αυθαίρετες.

Διαδικασία κατασκευής

Αρχικά, ας πάρουμε έναν πυρήνα βινυλίου. Ας του βάλουμε σημάδια. Η απόσταση μεταξύ των σημαδιών, σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, πρέπει να είναι 29 mm. Αυτή είναι η απόσταση μεταξύ των στροφών. Για να ευθυγραμμίσω το καλώδιο, συνήθως χρησιμοποιώ ένα όχι δύσκολος τρόπος. Κρατώντας το ένα άκρο του σύρματος σε μια μέγγενη, τραβήξτε το με δύναμη μέσα στο κορδόνι από το άλλο άκρο. Για να απλώσω το σύρμα ομοιόμορφα, άνοιξα μια τρύπα στο πιο εξωτερικό σημείο. Η διάμετρος της οπής είναι ίση με τη διάμετρο του σύρματος με μόνωση, η οποία θα σας επιτρέψει να στερεώσετε το άκρο του σύρματος εισάγοντάς το στην τρύπα. Στη συνέχεια τυλίγουμε το σύρμα σφιχτά γύρω από τον πυρήνα. Τεντώστε ομαλά τη σπείρα και στερεώστε τα πηνία στα σημάδια με κόλλα. Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι 12 στροφές με απόσταση 29 mm. Όταν χρησιμοποιείτε έναν σωλήνα ως πυρήνα, προκύπτει πρόβλημα με τη σύνδεση του ανακλαστήρα.

Υπάρχει ανάγκη χρήσης πρόσθετων εξαρτημάτων. Στην περίπτωσή μας, ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος από πλαστικό βινυλίου. Συνδέεται εύκολα στον ανακλαστήρα χρησιμοποιώντας μια κανονική βίδα - μια βίδα με αυτοκόλλητη βίδα, το μήκος της οποίας είναι περίπου 50 mm. Χρησιμοποίησα μια βίδα με καπάκι για να το συσφίξω πιο εύκολα. Για να στερεώσετε τον ανακλαστήρα, κάντε μια σήμανση για την τρύπα στο κέντρο της πλάκας. Βρίσκουμε το κέντρο διασχίζοντας τις διαγώνιους. Η διάμετρος της οπής εξαρτάται από τη διάμετρο της βίδας στερέωσης. Μετράμε επίσης από το κέντρο απόσταση ίση με την ακτίνα του πυρήνα. Εδώ ανοίγουμε μια τρύπα για τον σύνδεσμο. Εάν δεν υπάρχει σύνδεσμος, το ομοαξονικό καλώδιο μπορεί να συγκολληθεί απευθείας. Συγκολλάμε την επαφή θωράκισης στην πλάκα του ανακλαστήρα και τον κεντρικό πυρήνα στη γεννήτρια κυμάτων. Ο ρόλος μιας γεννήτριας κυμάτων θα εκτελεστεί από μια τριγωνική πλάκα από φύλλο χαλκού. Συγκολλάμε την άκρη της σπείρας μας στη λεπτή γωνία της γεννήτριας. Η υποτείνουσα του τριγώνου του φύλλου χαλκού πρέπει να είναι συνέχεια της σπείρας.

Δεδομένου ότι η κεραία θα εγκατασταθεί σε εξωτερικό χώρο, συνιστάται να γεμίσετε τις περιοχές συγκόλλησης με σιλικόνη και να τοποθετήσετε θερμοσυστελλόμενο με διάμετρο 50 mm στον πυρήνα.

Εγκατάσταση και διαμόρφωση

Έφτιαξα δύο ίδιες κεραίες. Το ένα εγκαταστάθηκε στην ταράτσα ενός σπιτιού όπου υπήρχε Internet. Η δεύτερη κεραία είναι εγκατεστημένη στην οροφή του κτιρίου εξυπηρέτησης. Για να επιτευχθεί το μέγιστο αποτέλεσμα, και οι δύο κεραίες πρέπει να είναι στραμμένες η μία προς την άλλη και σε άμεση οπτική επαφή. Ως σημεία πρόσβασης χρησιμοποιήθηκε το Wi-Fi Μόντεμ TP-LINK. Και τα δύο AP έχουν εγκατεστημένο το MOD Point to Point υποδεικνύοντας τη διεύθυνση MAC του άλλου μόντεμ. Αυτή η ρύθμιση έχει οριστεί για λόγους ασφαλείας, προκειμένου να διακοπούν οι μη εξουσιοδοτημένες συνδέσεις στο δίκτυό μας (freeloaders με φορητούς υπολογιστές και smartphone).

Εάν δεν φοβάστε τους πλιατσικάδες, τότε συνιστώ να εγκαταστήσετε ένα μόντεμ Wi-Fi κοντά στην κεραία. Μπορείτε να το προσαρτήσετε στο πίσω μέρος του ανακλαστήρα. Φυσικά, τοποθετώντας το σε αεροστεγή συσκευασία. Το μόντεμ συνδέεται με τον υπολογιστή μέσω ενός καλωδίου συνεστραμμένου ζεύγους (Ethernet). Κοντύνοντας όσο το δυνατόν περισσότερο το ομοαξονικό καλώδιο, θα μειώσετε την εξασθένηση του σήματος. Δυστυχώς, στην υπηρεσία ασφαλείας του οργανισμού μας, πολλοί ονομάζονται Alexander Rodionovich Borodach :-)

Με την ευγενική άδεια του Vladimir (VBM), επανεκτυπώνουμε την περιγραφή του για τη σχεδίαση της κεραίας τομέα πάνελ FA-20, η οποία, παρά την απλότητά της, έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα παραγωγική και αξιόπιστη.

1. Εισαγωγή

Η αρχική περιγραφή του συγγραφέα βρίσκεται στη διεύθυνση http://sterr.narod.ru/wifi/fa20.htm. Περιγραφή από Volodya - http://vbm.lan23.ru/wifi/fa20.html. Μπορείτε να βρείτε πολλές θετικές κριτικές σχετικά με αυτό το σχέδιο στο Διαδίκτυο, αλλά σημειώνεται ότι η ακρίβεια κατασκευής είναι πολύ σημαντική, ειδικά για τους δονητές και τις οπές στερέωσης στον ανακλαστήρα. Η διατήρηση της απόστασης μεταξύ του ανακλαστήρα και των δονητών είναι επίσης μεγάλης σημασίας. Φροντίστε να τηρείτε τις καθορισμένες διαστάσεις, αυτό θα σας επιτρέψει να επιτύχετε τη μέγιστη απόδοση της κεραίας.

2. Σχεδιασμός

Η κεραία αποτελείται από τέσσερα δομικά στοιχεία: έναν ανακλαστήρα (1), δύο τύπους δονητών (2, 3) και έναν συνδετικό δίαυλο (4), που χρησιμεύει για τη σύνδεση των δονητών:

3. Υλικά

Για να συναρμολογήσουμε την κεραία θα χρειαστούμε:

1. PCB φύλλου μονής όψης (για ανακλαστήρα)
2. PCB φύλλου διπλής όψης (για δονητές)
3. Λωρίδα από ορείχαλκο ή φύλλο χαλκού (για ράβδο διαύλου)
4. Γωνία αλουμινίου 25×25 mm
5. Πριτσίνια
6. Σύνδεσμος F

4. Μεταποίηση

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να φτιάξετε έναν ανακλαστήρα "γούρνα". Για να γίνει αυτό, σύμφωνα με το σχέδιο, κόψαμε ένα ορθογώνιο από φύλλο αλουμινόχαρτου PCB 490×222 mm για το κάτω μέρος, το μαρκάρουμε (είναι καλύτερο να βάλετε πυρήνα από την πλευρά του φύλλου) και ανοίξτε τρύπες με διάμετρο 2,5 mm για τις βάσεις για δονητές, κασσιτερώστε τους. Μετά από αυτό, φτιάχνουμε πλευρές του κατάλληλου μεγέθους από μια γωνία αλουμινίου 25x25 mm και τις στερεώνουμε με πριτσίνια στην πίσω πλευρά του ανακλαστήρα:

Κενά


Για ακριβείς σημάνσεις, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε παχύμετρο


Όταν στερεώνετε τις γωνίες με πριτσίνια, στερεώστε επίσης τις άκρες των γωνιών

Αφού συναρμολογήσετε τη «γούρνα» του ανακλαστήρα, μπορείτε να την ενισχύσετε λίγο κολλώντας τις γωνίες στην πίσω πλευρά με ταινία στερέωσης και κολλώντας τις κάθετες ραφές με εποξειδική κόλλα δύο συστατικών:

Ενίσχυση της δομής

Η Volodya επινόησε μια πρωτότυπη τεχνολογία για την κατασκευή δονητών από υαλοβάμβακα, επικαλυμμένα με φύλλο και στις δύο πλευρές. Πλεονέκτημα αυτή τη μέθοδοτο γεγονός ότι από ένα τεμάχιο εργασίας προκύπτουν δύο απολύτως πανομοιότυποι δονητές.

Πρώτον, ένα ορθογώνιο κενό των απαιτούμενων διαστάσεων κόβεται από τον textolite:

Κενό για την κατασκευή δονητών

1. Κόψτε ορθογώνια με μεταλλικό ψαλίδι 1
2. Στρωματοποιούμε το fiberglass, προσπαθούμε να στρωματοποιήσουμε μισά του ίδιου πάχους
3. Κάνουμε σχισμές στις κόκκινες γραμμές των παραλληλόγραμμων με 2 συνηθισμένα οικιακά ψαλίδια
4. Πάρτε μια σπασμένη λεπίδα σιδηροπρίονου για μέταλλο και κόψτε 2 ορθογώνια κατά μήκος των πράσινων γραμμών
5. Χρησιμοποιώντας λεπτό γυαλόχαρτο, καθαρίστε προσεκτικά τα άκρα των δονητών που προκύπτουν

Έτοιμοι δονητές

Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε δύο δονητές πανομοιότυπων μεγεθών. Πρέπει να ληφθεί μέριμνα για να διασφαλιστεί ότι η χωρίς φύλλο πλευρά του δονητή είναι λεία· αυτό μπορεί να απαιτεί την αφαίρεση ενός στρώματος από υαλοβάμβακα. Μετά από αυτό, ανοίγουμε και κονιοποιούμε τρύπες από κασσίτερο με διάμετρο 2,5 mm για τους στύλους.

Αφού φτιάξουμε τους δονητές, είναι απαραίτητο να φτιάξουμε μια ράβδο (4) από ορείχαλκο ή χάλκινο φύλλο, με την οποία αργότερα θα συνδέσουμε τις «ουρές» των δονητών.

Όλα τα στοιχεία της μελλοντικής κεραίας είναι έτοιμα, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να βρείτε έναν αποστάτη για τον δονητή. Επιλέξτε το πάχος του έτσι ώστε το συνολικό πάχος του PCB και της φλάντζας να δίνει απόσταση 6 mm μεταξύ του ανακλαστήρα και του φύλλου δονητή.

Για την εγκατάσταση δονητών, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε λείο, παχύ χάλκινο σύρμα με διάμετρο περίπου 2 mm. Το κόβουμε σε μικρά κομμάτια και τα κολλάμε στις τρύπες «γούρνα». Στη συνέχεια, τοποθετώντας ένα διαχωριστικό δίπλα στη βάση, κολλάμε τη μια άκρη του δονητή και μετά την άλλη με τον ίδιο τρόπο, έχοντας προηγουμένως μετακινήσει τον αποστάτη. Δαγκώνουμε τα περιττά μέρη των ραφιών. Κατά την εγκατάσταση, τοποθετούνται στενοί δονητές στις άκρες, φαρδύτεροι στο κέντρο.

Συναρμολόγηση κεραίας

Αφού εγκαταστήσουμε τους δονητές, στερεώνουμε το σύνδεσμο στη "γούρνα" και συνδέουμε τις "ουρές" των δονητών χρησιμοποιώντας μια ράβδο, συγκολλώντας τους προσεκτικά και στη συνέχεια συγκολλάμε τον κεντρικό πυρήνα του συνδετήρα στη ράβδο ζυγού.

5. Εγκατάσταση

Ο ευκολότερος τρόπος για να στερεώσετε την κεραία σε ένα μπλοκ είναι να ανοίξετε τρύπες στη «γούρνα» μεταξύ των κεντρικών δονητών και να την στερεώσετε με βίδες ή βίδες. Εάν σκοπεύετε να τοποθετήσετε την κεραία σε σωλήνα, είναι προτιμότερο να καρφιτσώσετε μια γωνία αλουμινίου μήκους περίπου 30 cm στην κεραία στην πίσω πλευρά του ανακλαστήρα και, στη συνέχεια, να συνδέσετε τη γωνία στον ιστό χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες ή δεσίματα.

Ευχαριστώ τους συμμετέχοντες του φόρουμ για τις πληροφορίες που παρείχαν.

Πριν από λίγους μήνες, οι συνάδελφοί μου και εγώ αντιμετωπίσαμε το καθήκον να συνδέσουμε ένα σημείο πρόσβασης από ένα απομακρυσμένο σπίτι και ένα αυτοκίνητο στη δουλειά με ένα πλέγμα, ώστε να λειτουργεί καλά και να μην χάνονται πακέτα. Ακολουθώντας το παλιό ρητό «Βίδα χαλκού!», αποφασίστηκε να συνδεθεί με αέρα. Γιατί αγοράσαμε μια αρκετά φθηνή κάρτα WiFi; Αλλά κακή τύχη, το σπίτι δεν είναι ακριβώς το ένα δίπλα στο άλλο, αν και ούτε ένα χιλιόμετρο μακριά, αλλά και πάλι όχι κοντά, αλλά σε άμεση ορατότητα, περίπου 150 μέτρα.Βεβαίως υπήρχε σύνδεση, αλλά και πάλι το ποσοστό ήταν μικρό. Μπήκαμε διαδικτυακά στον ιστότοπο ενός τοπικού καταστήματος, κοιτάξαμε τις τιμές για τις κεραίες... μετά ήρθε ένας φρύνος :) Με τις λέξεις, "Λοιπόν, βιδώστε το, μπορώ να το κάνω μόνος μου", άρχισα μια μακρά, αλλά διασκεδαστική και συναρπαστική δουλειά :)

Έψαξα στο Διαδίκτυο για διαγράμματα κεραιών, ενώ μάθαινα και θυμάμαι τα βασικά της φυσικής, του μήκους κύματος, της πόλωσης κ.λπ. Ένα ζευγάρι κεραίες κατασκευάστηκαν από παλιοσίδερα, τα οποία αποδείχθηκαν κενά. Αλλά όσο περνούσε ο καιρός, έπαψαν να μας ικανοποιούν, οπότε δεν θα εμβαθύνω στην κατασκευή αυτών των κεραιών.

Αποφασίστηκε να κάνουμε κάτι σαν ενήλικας και να κάνουμε ένα κανάλι κυμάτων, ή μάλλον δύο ταυτόχρονα, ώστε να φυσάει και από τις δύο πλευρές.
Βρήκαμε ένα διάγραμμα, σκεφτήκαμε το υλικό και δεν βρήκαμε τίποτα καλύτερο από τη χρήση πολυμερών σωλήνων :) Ακολουθεί μια σύντομη φωτορεπορτάζ με σχόλια.

1) Βρέθηκε ένα διάγραμμα ενός καναλιού κύματος 16 στοιχείων.

2) Αγόρασα έναν σωλήνα, τον έκοψα

3) Κόβω τα στοιχεία. Ήταν σημαντικό να το κάνουμε ακριβώς με το κύκλωμα, γιατί δεν θα είχαμε μετρήσει μόνοι μας το μήκος κύματος.
Έφερα μια μπάρα από το σπίτι, έκοψα τα στοιχεία και μετά με πείσμα έριξα τα επιπλέον χιλιοστά και τα δέκατα από αυτά

4) Μετρήθηκε και έκανε τρύπες στους σωλήνες

Στη συνέχεια, με κόπο και όχι χωρίς προσπάθεια, έβαλα κάθε στοιχείο στις τρύπες, ευθυγραμμισμένο
Στη συνέχεια, αγόρασα ένα ομοαξονικό καλώδιο 50 Ohm και συνδέσμους (το πιο ακριβό από ολόκληρο το σκάφος). Στη συνέχεια, όλα ήταν τσακισμένα και η κεραία ήταν έτοιμη :)

(μετά τη λήψη της φωτογραφίας, το καλώδιο μειώθηκε στο μισό για να αποφευχθούν απώλειες)

Με την ευκαιρία, ναι! Δύο κανάλια κυμάτων έγιναν σε μια εργάσιμη μέρα, και ήταν Ημέρα Ραδιοφώνου!
z.y. Τα ποσοστά έχουν διπλασιαστεί, δεν χάνουμε πακέτα, έχουμε σταθερή σύνδεση...
πριν η κεραία ήταν έτοιμη η ταχύτητα ήταν 24 Mbit, μετά τα 48 Mbit

UPD:διάγραμμα καναλιών κύματος με διαστάσεις

UPD2:
υλικά που συμμετείχαν:

Σωλήνας πολυπροπυλενίου
- χάλκινο σύρμα
- Ομοαξονικό καλώδιο 50 Ohm
- Υποδοχές SMA