Антенна 2.4 ггц размеры руками. Делаем WiFi антенну биквадратную сверхдальнюю для роутера своими руками

11.08.2023

Wi-Fi-антенны - неотъемлемый элемент построения надежной беспроводной сети. Они повышают уровень сигнала сети и устанавливают надежное соединение в зоне покрытие, которое создают. Для организации локальной сети в помещении используются всенаправленные антенны для . Если же абоненты на расстоянии, используются секторные и направленные антенны, мощность которых выше. В каталоге представлены виды антенн, которые помогут Вам создать сеть в квартире или же установить соединение с загородным домом:

  • всенаправленные антенны;
  • секторные антенны;
  • направленные антенны;
  • внутренние антенны;
  • внешние антенны.

Для чего нужна Wi-Fi - антенна?

Перед выбором нужного Вам варианта стоит четко определить предназначение антенны. Выбирая антенну для Wi-Fi-роутера, стоит определить цель использования, частотный диапазон и радиус покрытия антенны. С этим Вам помогут справится консультанты интернет-магазина.

Организация надежной Wi-Fi-зоны? Если Вам нужно равномерное покрытие Wi-Fi в помещении офиса или же жилого дома, для этого подойдет точка доступа с всенаправленной антенной. Для создания соединения «точка-точка» или же «моста» стоит использовать внешние направленные антенны, которые «бьют» до 50 км при соответствующем передатчике.

Почему интернет-магазин сайт?

Если Вы выбираете Wi-Fi-антенну и у Вас возникают вопросы, консультанты интернет-магазина сайт помогут с выбором товара, проконсультируют в вопросах цены и доставки. Если поиск проходит в нерабочее время, используйте « ». Вы облегчите процесс выбора и покупки нужного товара. Мы гарантируем работоспособность и качество продукта по демократичной цене.

Хотите собрать дальнобойную WiFi антенну, тогда следует знать о некоторых её особенностях.

Первое и самое простое: большие антенны в 15 или 20 dBi (децибел изотропных) являются предельными по мощности, и не нужно делать их ещё мощнее.

Вот наглядная иллюстрация, как с ростом мощности антенны в dBi уменьшается зона её покрытия.

Так получается, что с увеличением дистанции действия антенны, площадь её покрытия значительно уменьшается. Дома вам придется постоянно ловить узкую полоску действия сигнала при слишком мощном WiFi излучателе. Встанете с дивана или приляжете на пол, и связь тут же пропадет.

Вот почему домашние роутеры имеют обычные, излучающие во все стороны, антенны мощностью в 2 dBi-так они наиболее эффективны на короткой дистанции.

Направленная

Антенны на 9 dBi работают только в заданном направлении (направленного действия) - в комнате они бесполезны, их лучше применять для дальней связи, во дворе, в гараже рядом с домом. Направленную антенну при установке потребуется регулировать для передачи четкого сигнала в нужном направлении.

Теперь к вопросу о несущей частоте. Какая антенна будет лучше работать на дальнем расстоянии, в 2.4 или 5 ГГц?

Сейчас есть новые роутеры, работающие на удвоенной частоте в 5 ГГц. Такие маршрутизаторы все еще остаются новинкой, они хороши для скоростной передачи данных. Но сигнал 5 ГГц не очень хорош для дальних расстояний, так как затухает быстрее, чем при 2.4 ГГц.

Потому старые роутеры на 2.4 ГГц будут работать лучше в дальнобойном режиме, чем новые быстродействующие в 5 ГГц.

Чертёж двойного самодельного биквадрата

Первые образцы самодельных распространителейWiFi сигнала, появились еще в 2005 году.

Наилучшие из них конструкции биквадрат, обеспечивающие усиление до 11–12 dBi и двойной биквадрат, имеющие несколько лучший результат в 14 dBi.

Согласно опыту использования, конструкция биквадрат является более подходящей в качестве многофункционального излучателя. Действительно, преимуществом этой антенны является то, что при неизбежном сжатии поля излучения, угол раскрытия сигнала остается достаточно широким, чтобы покрыть всю площадь квартиры при правильной установке.

Все, возможные, версии биквадратной антенны являются простыми в реализации.

Необходимые детали

  • Металлический рефлектор-кусок фольгированноготекстолита123х123 мм, лист фольги, CD, DVD компакт диск, алюминиевая крышка с чайной банки.
  • Медная проволока сечением 2.5 мм.кв.
  • Отрезок коаксиального кабеля, лучше с волновым сопротивлением 50 Ом.
  • Пластмассовые трубочки - можно нарезать из шариковой ручки, фломастера, маркера.
  • Немного термоклея.
  • Разъем N-типа - пригодится для удобного подсоединения антенны.

Для частоты 2.4 ГГц, на которой планируется использовать передатчик, идеальными размерами биквадрата будут 30.5 мм. Но все-таки мы делаем не спутниковую антенну, поэтому допустимы некоторые отклонения в размерах активного элемента -30–31 мм.

К вопросу о толщине проволоки также нужно отнестись внимательно. С учетом выбранной частоты 2.4 ГГц, медную жилу надобно найти толщиной точно в 1.8 мм (сечением 2.5 мм.кв.).

От края проволоки отмеряем расстояние 29 мм до загиба.

Делаем следующий загиб, проконтролировав наружный размер в 30–31 мм.

Следующие загибы вовнутрь делаем на расстоянии 29 мм.

Проверяем самый важный параметр у готового биквадрата -31 мм по средней линии.

Пропаиваем места для будущего крепления выводов коаксиального кабеля.

Рефлектор

Основная задача железного экрана за излучателем - отражать электромагнитные волны. Правильно отраженные волны будут накладываться своими амплитудами на колебания только что выпущенные активным элементом. Возникающая усиливающая интерференция даст возможность максимально далеко распространитьэлектромагнитныеволны от антенны.

Чтобы добиться полезной интерференции надо расположить излучатель на расстоянии кратном четверти длины волны от отражателя.

Расстояние от излучателя до рефлектора для антенн биквадрат и двойной биквадрат находим как лямбда / 10 - определяемую особенностями данной конструкции / 4.

Лямбда - длина волны, равная скорости света в м/с деленной на частоту в Гц.

Длина волны при частоте 2.4 ГГц - 0.125 м.

Увеличив пятикратно рассчитанное значение, получим оптимальное расстояние - 15.625 мм.

Размер рефлектора сказывается на коэффициенте усиления антенны в дБи. Оптимальные размеры экрана для биквадрата - 123х123 мм или больше, только в этом случае можно добиться усиления в 12 dBi.

Размеров CD иDVD дисков явно недостаточно для полного отражения, поэтому антенны биквадраты, построенные на них, имеют коэффициент усиления лишь в 8 dBi.

Ниже приведен пример использования крышки с чайной банки в качестве рефлектора. Размера такого экрана тоже недостаточно, коэффициент усиления антенны меньше, чем ожидалось.

Форма рефлектора должна быть только плоской. Старайтесь также найти пластинки максимально гладкие. Изгибы, царапины на экране приводят к рассеиванию высокочастотных волн, по причине нарушения отражения в заданном направлении.

В выше рассмотренном примере бортики на крышке явно лишние - они снижают угол раскрытия сигнала, создают рассеиваемые помехи.

Как только пластинка рефлектора будет готова, у вас есть два способа собрать на нем излучатель.

  1. Установить медную трубку с помощью пайки.

Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.

  1. Закрепить все на пластмассовой трубке используя термоклей.

Берем пластмассовую коробочку для дисков на 25 штук.

Отрезаем центральный штырь, оставив по высоте на 18 мм.

Прорезаем надфилем или напильником четыре шлица в пластмассовом штыре.

Подравниваем шлицы одинаково по глубине

Устанавливаем самодельную рамочку на шпиндель, проверяем, дабы её края оказались на одинаковой высоте от дна коробочки - около 16 мм.

Припаиваем выводы кабеля к рамке излучателя.

Взяв клеевой пистолет, закрепляем CD диск на дне пластмассой коробочки.

Продолжаем работать клеевым пистолетом, фиксируем на шпинделе рамку излучателя.

С обратной стороны коробочки фиксируем термоклеем кабель.

Подключение к роутеру

У кого есть опыт, тот с легкостью припаяется к контактным площадкам на монтажной плате внутри роутера.

Иначе, будьте осторожны, тонкие дорожки могут оторваться от печатной платы при долговременном прогреве паяльником.

Можно к уже припаянномукусочку кабеляродной антенны подключиться через разъем SMA. С приобретением любого другого радиочастотного соединителя N-типа в ближайшей точке торговли электроникой не должно возникнуть проблем.

Тесты антенны

Испытания показали, что идеальный биквадрат дает усиление около 11–12 дБи, а это до 4 км направленного сигнала.

Антенна из CDдиска дает 8 дБи, поскольку получается поймать WiFiсигнал на расстоянии 2 км.

Двойной биквадрат предоставляет 14 дБи- немного больше 6км.

Угол раскрытия антенн с квадратным излучателем составляет около 60 градусов, чего вполне достаточно для двора частного дома.

О дальности действия Вай Фай антен

От родной роутерной антенны на 2 dBi сигнал 2.4 ГГц, стандарта 802.11n может распространиться на 400 метров в пределах прямой видимости. Сигналы 2.4 ГГц, старых стандартов 802.11b, 802.11g хуже распространяются, имея вдвое меньшую дальность по сравнению с 802.11n.

Считая WiFi антенну за изотропный излучатель - идеальный источник, распространяющий электромагнитную энергию равномерно во всех направлениях, можно руководствоваться логарифмической формулой перевода дБи в прирост мощности.

Децибел изотропный (дБи) - коэффициент усиления антенны, определяемый как умноженный на десять десятичный алгоритм отношения усиленного электромагнитного сигнала к исходному его значению.

AdBi = 10lg(A1/A0)

Перевод дБи антен в прирост мощностей.

A,дБи 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

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.

Если вы уже знаете, каким образом с помощью шоколадки можно улучшить работу модема, покиньте эту страницу!
Эту антенну я сделал, продолжая тему самодельного пассивного ретранслятора для мобильного телефона и интернета . Напомню, что в предыдущей части речь шла о самодельных антеннах на 900 МГц, которые легко можно сделать в полевых условиях, обеспечив, таким образом, уверенную мобильную связь. Статья была бы не полной, если я обошёл бы стороною частоты: 1,8 ГГц – городская мобильная связь, 2,1 ГГц – 3G интернет, 2,4 ГГц - Wi -Fi модемы. Ради отписки пришлось схитрить и сделать универсальную антенну на более широкий диапазон. С другой стороны самоделка не только обладает универсальностью, объединяя несколько частот, но и имеет хорошую повторяемость, а, следовательно, возможность самостоятельного изготовления без процесса настройки.


Дело в том, что конструкции моих самодельных проволочных антенн на указанные в оглавлении частоты требовали тщательного соблюдения геометрических размеров и сильно зависели от материала. Из-за острого резонанса трудно было добиться согласования на нужной частоте, а поэтому вслепую, без настройки обойтись было нельзя.

«На этих диапазонах только пластинки будут работать, всё остальное – сплошная бутафория, чтобы собирать деньги», - говорили мне профессионалы, когда я консультировался с ними. Ну что? Пластинки, так пластинки – так я опять вернулся к антенне «Харченко». Я начал делать антенну на 2,1 ГГц, а чтобы точно попасть в диапазон, увеличил ширину рамок при прежнем диаметре проволочных колец, и, таким образом, получилась достаточно широкополосная антенна, гибрид между щелевой антенной и двойным квадратом.

Как работает пассивный ретранслятор и что это такое.

Такое устройство обычно используется в местах, труднодоступных для прохождения радиоволн, связанных с рельефом местности или экранировкой помещения. Эти более высокие частоты распространяются подобно свету и поглощаются листвой деревьев, окнами из стеклопакетов, железобетонными стенами.

Две одинаковые направленные антенны соединены между собой коаксиальным кабелем – вот и всё устройство пассивного ретранслятора .

Фото 2.
Фото 3.

Одна антенна выносится из помещения наружу и направляется на базовую станцию (фото 2). На другую антенну (фото 3), находящуюся в помещении, помещают сотовый телефон, смартфон или модем, осуществляя емкостную связь с перечисленными устройствами. За счёт направленных свойств выносной антенны (её усиления) и её более выгодного расположения вне экранированного пространства, совпадения поляризации с поляризацией антенны базовой станции, - увеличивается усиление в тракте приёма-передачи, а за счёт этого увеличивается скорость и связь становится устойчивой.

Конструкция антенны.



Фото 4. Размеры вибратора.

Для изготовления антенны был использован односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 0,5 мм. Острые края ромбов обрезал, на параметры они не влияют. В качестве рефлектора я использовал алюминиевую фольгу, наклеив её на дно упаковочной коробки с крышкой из органического стекла, на которой точечно зафиксировал клеем «Момент» вибратор. Размер рефлектора 160 Х 80 мм, кстати, он напоминает шоколадку. Это благодаря рефлектору, антенна имеет одностороннюю диаграмму направленности и за счёт этого обладает усилением.

Расстояние между рефлектором и вибратором составляет 3,6 см было выбрано исходя из наилучшего КСВ, что обеспечивает хорошее согласование с кабелем. Для быстрого и удобного крепежа стойки сделал из пробок. Вибратор не имеет электрического контакта с рефлектором. Используется 50-омный коаксиальный кабель с минимальным затуханием.

А если дочитали до этого места, то теперь должны догадаться, что фольга, используемая в шоколадке (фото 1), представляет собой отражатель, то есть рефлектор. Нередко в качестве отражателя используют ск овородку, металлическую миску, дуршлаг, рефлектор нагревательного прибора, защитную сетку вентилятора и многое другое. Лучшие результаты получаются со сферическими отражателями за счёт сходимости отражённого поля в одной точке, например с рефлектором от спутниковой тарелки.

Параметры антенны.

Фото 6. КСВ антенны. Обзор 1,5 - 3 ГГц.

Диапазон 1,8 – 2,25 ГГц, КСВ менее 1,5

Диапазон 1,7 – 2.6 ГГц, КСВ менее 2

Коэффициент усиления 6 дБ.

Волновое сопротивление 50 Ом.

Тестирование ретранслятора.

Этот процесс я доверил независимому эксперту. Вот его отзыв о работе ретранслятора.

В ходе тестирования при помощи сервиса http://pr-cy.ru/speed_test_internet/ выполнялись измерения параметров скорости Интернет-соединения:


Фото 7.
  • входящая скорость (скорость скачивания) в Мбит/ c (больше-лучше);
  • исходящая скорость (скорость закачки) в Мбит/ c (больше-лучше);
  • Ping (время отклика интернет-сервера) в мс (меньше-лучше).
  • В тесте № 3 антенна ретранслятора была дополнительно направлена на базовую станцию
  • Вывод: использование ретранслятора в целом улучшает параметры Интернет-соединения, особенно исходящую скорость и пинг. Наилучший результат достигается при направлении антенны ретранслятора непосредственно на базовую станцию оператора.

P . S .

Испытываете трудности с приемом сигнала? Не устраивает качество работы встроенной в корпус роутера антенны? Тогда данная статья точно будет полезна. Мы постарались написать пошаговую инструкцию, подробно описывающую процесс изготовления Bi-Quad (биквадратной) WiFi антенны 2.4 Ghz своими руками.

Понадобятся:

  • Лист жести, гетинакса или фольгированного текстолита для отражателя. Размер – 10×14 см. Размеры рефлектора не очень критичны и при необходимости могут быть немного уменьшены;
  • Медный провод, диаметром 2,5 мм., или 4 мм;
  • Защитный колпачок от велосипеда или пластмассовая крышка от какого-нибудь тюбика для изготовления держателя;
  • Коаксиальный кабель: можно использовать RG58, но если длинна кабеля составляет 2 метра и больше, то лучше взять высококачественный кабель - Aircell, Ecoflex или аналогичный.

Уровень сигнала будущей антенны напрямую зависит от качества деталей и точности сборки.

Как сделать Вай Фай антенну своими руками

Работу начинаем с изготовления отражателя радиосигнала. Он будет размером 10×14 см. Отмеряем необходимые размеры.


Отмеряем необходимые размеры.


Отпиливаем лишнее.


Находим середину на отпиленном листе.


Измеряем диаметр кабеля и просверливаем отверстие в пластине. Отверстие должно быть чуть большего диаметра, чем у кабеля.


Держатель для биквадратной Вай Фай антенны, должен быть строго 18 мм., в высоту. Поэтому отрезаем лишнее.



Делаем пропилы с помощью круглого надфиля. Расстояние между отражателем и антенной должно быть 15 мм.


Биквадрат делаем из куска медного провода длинной примерно 25 см., и диаметром 2,5 мм., или 4 мм.


Квадраты сгибаем так, чтобы расстояние от середины до середины провода было 30-31 мм.




Проверяем размеры на соответствие требованиям.


Необходимо спаять концы провода и залудить место будущего крепления кабеля.


Припаиваем кабель.


Самодельная WiFi антенна практически готова, осталось приклеить держатель к отражателю и просунуть кабель в отверстие.


Приклеиваем термоклеем «очки» к держателю.


Чтобы конструкция не болталась, с обратной стороны кабель также закрепляем с помощью клея.


Ну вот, мощная антенна для Вай Фай роутера готова. Теперь нужно отпаять оригинальную антенну у сетевой карты/роутера и на ее место припаять свою.

Уверенного Вам приема.

По материалам сайта: okroshka.nnm.ru

Во время полетов периодически случаются краши (аварии) и бывает так, что повреждаются хрупкие антенны приемника квадрокоптера 2,4ГГц, например, от удара о твердую поверхность или от попадания антенн по пропеллерам. Не спешите покупать новый приемник или новые антенны (хотя запасные все же нужно купить), такие антенны можно отремонтировать.

Строение антенны 2,4ГГц

Обычная антенная для приемника квадрокоптера часто состоит из монопольной антенны в коаксильном кабеле.

Первым слоем у такой антенны идет пластиковая оплетка, затем экранированная металлическая оплетка в виде сетки, она предотвращает помехи (шум), ну и собственно, сам кабель антенны.

Убрав пластиковую и экранную оплетки, вы увидите активный элемент — антенну.

Длина антенн у разных приемников

Длина волны 1/4 2,4 ГГц составляет 31,23 мм, но почему некоторые приемники имеют разную длину антенны? Мы измерили антенны на нескольких разных Frsky RX:

  • R-XSR – 23.5мм
  • X4R-SB – 33.25мм
  • XSR – 26мм
  • XM+ – 23мм

Как уже говорилось выше, слишком короткая или слишком длинная антенная меняет свое сопротивление и индуктивность, а это сдвигает резонансную частоту. Но по факту, можно настроить емкостное сопротивление и индуктивность, добавив к корню антенны индуктор или конденсатор и теоретически, так можно настроить антенну на любую нужную длину.

Возможно, поэтому некоторые приемники имеют более длинные или более короткие антенны, чем 31 мм.

Длина экранирующей оплетки антенны

Еще одна теория гласит, что длина экранирующей оплетки тоже имеет большое значение и может влиять на работу антенны. Я не знаком с концепцией, но мне говорят, что, если оставить экранированную часть антенны на длине волны в несколько четвертей, можно улучшить характеристики антенны.

При ремонте антенны, обычно необходимо укоротить экранирующую оплетку на нечетную длину, что может испортить настройку антенны на 1/4 волны и вызвать различные помехи. Интересное наблюдение — приемник XSR имеет экранированный провод с длиной волны 3/4, но такого нет у других приемников Frsky.

При попытке оправдать теорию с длиной экранирующей оплетки, ничего не подтвердилось. По-моему опыту, никаких заметных изменений не произошло при попытке изменения длины этой оплетки. На одном моем квадрокоптере я оставил оплетку (экранирующую) всего в 2 см от конца антенны, но он также хорошо работал, как и до этого (в пределах 800м). Возможно, надо было слетать дальше, чтобы почувствовать разницу.

Если вы хотите летать безопасно, то лучше следить за длиной оригинальной антенны и после замены укоротить ее до такого же уровня, как у оригинала.

Запасные антенны

При повреждении антенн, я сначала пытаюсь ее отремонтировать, но если начинают появляться помехи или потери сигнала, я просто меняю старую на новую, чтобы избежать проблем.

Обратите внимание, что в последней серии приемников Frsky они начали использовать меньшую версию разъема IPEX под названием «IPEX 4-го поколения». Будьте предельно осторожны при покупке запасных антенн для ваших приемников Frsky и не ошибитесь.