Внешняя антенна для wifi адаптера своими руками. Усилитель из жестяных банок. Как антенна усиливает сигнал

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.

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.

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.

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

Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск

Прибор для пользования беспроводным интернетом (роутер или модем) при стандартных параметрах и настройках покрывает диапазон от 30 до 50 метров. Это не означает, что даже в однокомнатной квартире вы сможете пользоваться сильным сигналом и уверенно работать на компьютере.

Причины ослабления сигнала Wi-Fi разные – от армированного бетона стен помещений до влажности воздуха и расположения мебели и бытовой техники в квартире. Эта проблема известна и домашним мастерам, и профессиональным разработчикам, поэтому существуют методы и технологии, которые помогут усилить слабый сигнал вайфая до стабильного.

Мы нашил и собрали в одной статье девять работающих способов усиления вайфай, с которыми и предлагаем вам ознакомиться.

Содержание

Минимизировать использование роутера на частоте 2,4 ГГц

Основная причина ослабления сигнала роутера – находящаяся рядом бытовая радиоэлетроника и приборы. Это может быть любое оборудование — сабвуферы, радиотелефоны и домофоны, микроволновки и любая бытовая техника на ПДУ, беспроводные системы охраны, наблюдения и безопасности, и т.д.

Постарайтесь вычислить прямой (кратчайший) маршрут распространения сигнала вай-фая от роутера до ПК или ноутбука, и убрать из этой зоны всю электронику. Или хотя бы заменить ее на технику без радиоизлучения. Проверка излучения помех и подавления сигнала роутера очень простая: достаточно поочередно отключать расположенные рядом приборы и следить за уровнем сигнала вай-фай. Этот метод хоть и приблизительный, но часто срабатывающий.

Сменить местоположение роутера

Где правильно поставить роутер? Большинство пользователей интуитивно ставят модем в центр комнаты, что не всегда срабатывает – слишком много внешних факторов накладываются друг на друга. Если в квартире есть несущая стена с металлическим армированием, то маршрутизатор рекомендуется разместить рядом с ней, в большей части комнаты. Если такой стены нет, а перегородки сделаны из дерева или пенобетона, то центр помещения – лучший вариант для размещения роутера.

Не устанавливайте модем рядом с источниками электрических и радиопомех, перечисленными выше. В квартире с большим количеством клиентов Wi-Fi (рабочий кабинет, гостиная с кинотеатром, детская комната), вы не ошибетесь, если поставите роутер рядом с несущей стеной.

Кроме перемещения, отключения или удаления вышеперечисленных приборов, можно физически сместить роутер – попробовать переставить его в другое место, в котором сигнал будет лучше:

1. Чем выше будет стоять роутер, чем мощнее и свободнее будет распространяться сигнал от него;
2. Следующий вариант – установить модем по центру жилплощади, и как можно выше;
3. Ноутбук, планшет или ПК должен находиться как можно ближе к роутеру – тогда даже слабый сигнал будет приниматься уверенно. То есть, будут разные варианты – или передвигать роутер, или менять положение приемника (компьютера с адаптером);
4. Поставьте роутер в том месте, где сигнал от wifi соседей хуже всего. Для этого вам не придется просить пароли от вайфая у всех соседей – уровень всех сигналов, которые принимает ваш модем, будет виден на вашем компьютере;
5. Постарайтесь устанавливать роутер или компьютер вдали от любых металлических конструкций, изделий и предметов. Это же касается всех приборов, излучающих радиоволны – микроволновок, телефонов, и т.д;
6. Пробуйте объединить все вышеперечисленные приемы.

Интересно: почти всегда какой-то указанный выше пункт или использование нескольких приемов сразу обязательно помогает.

Поменять режим вещания роутера

Здесь вам нужны хотя бы начальные навыки работы с компьютером. Вам нужно будет определить модель своего роутера, и в компьютере установить базовым новый стандарт 802.11 N, если ваше устройство его поддерживает.

Как попасть в настройки на роутере: в любом браузере введите цифры 192.168.1.1 или 192.168.0.1 в адресную строку и нажмите клавишу Enter на компьютере. Это IP-адреса, по одному из которых вы обнаружите свой маршрутизатор. Если оба адреса не работают, найдите IP-адрес именно вашего устройства в документации роутера и введите его. Стандарт 802.11 N предлагает увеличенный радиус охвата и бо́льшую мощность сигнала по сравнению с традиционным стандартом 802.11 a/b/г по умолчанию.

Важно! Чтобы получить доступ к опции смены стандарта на 802.11N, вам нужно войти в настройки модема с правами суперадминистратора. Данные указаны на нижней стороне роутера.

Альтернативная DD-WRT прошивка роутера

Этот метод, если вы готовы его реализовать, поможет сделать сигнал не только мощным, но и стабильным. То есть, результатом перепрошивки станет минимизация частоты перезагрузки маршрутизатора. Для обновления программного обеспечения вашего вай-фая скачайте программу здесь: https://dd-wrt.com/support/router-database/. Инсталляция утилиты – стандартная. Далее ваши шаги будут такими:

1. Идите в меню «Система» — «Обновление ПО»;
2. В поле «Выбрать файл» укажите путь к скачанному файлу прошивки;
3. Нажимайте кнопку «Обновить ПО».

Важно: этим способом можно воспользоваться, если вы владеете основами управления и пользования компьютером. К тому же, сайт дистрибутива – на английском языке. Программу следует выбирать именно под ваш wi-fi роутер (узнайте модель в технической документации к модему). Если вы установите другую программу и прошьете модем, велика возможность выхода его из строя.

Переключить канал на свободный

Все роутеры обрабатывают сигналы на каналах 1-11. Если поменять номер канала, то роутер сможет передавать уверенный сигнал, обходя другие устройства и не воспринимая помехи от них. Узнать, какой канал использует ваш wifi маршрутизатор, установите на компьютер бесплатную программу Acrylic. Это набор программ для анализа WiFi на роутере, изучения уровня покрытия и безопасности вайфая. Кроме того, Acrylic умеет создавать схемы размещения оборудования в зоне покрытия.

После открытия программы вы увидите свою сеть и канал, на котором работает ваш роутер, а также режим вещания 802.11-n. На графике справа розовым цветом будет обозначено ваше покрытие на работающем канале. Если ваш сигнал перекрывается графиком голубого цвета, это значит, что роутеру мешает другое устройство, работающее на этом же канале.

В результате исследования сетей можно выяснить, какой сигнал мешает вашему. Дальше — выбрать для работы своего роутера другой канал, с меньшим количеством подключений или без них.

Интересно: в настройках по умолчанию на роутере установлен автовыбор канала, но это не значит, что канал не занят другими устройствами. Найти свободный канал (каналы) вы можете при помощи еще одной программы — inSSIDer.

Усилить мощность роутера

Здесь все не так сложно, как может показаться. Изучите инструкцию к своему модему на предмет наличия функции xmit, узнайте уровень мощности маршрутизатора. Теоретически можно увеличить цифру в настройках до 45 mW, но это только теоретически. На практике такой уровень (45) может повредить роутер, перегревая его повышенной нагрузкой. Поэтому выбирайте меньшее число, и начните с 20.

Есть самый простой способ узнать уровень вашего вайфай сигнала. Для этого на панели управления роутера (в браузере) выберите меню «Беспроводная сеть» и нажмите «Профессионально». Далее ищите «Управление мощностью», и двигайте ползунок. Новый уровень мощности будет показан рядом в процентах.

Разные модели модемов управляют мощностью по-разному. Чтобы изменить мощность в роутере Tp-Link (самая распространенная модель), войдите в меню «Wireless» и выберите пункт «Wireless Advanced». В нем выбирайте «Transmit Power», и меняйте следующие параметры:

1. «High» –максимальная мощность модема;
2. «Medium» – средний уровень мощности;
3. «Low» — минимальный уровень.

А на роутере D-Link зайдите в меню «Wi-Fi» и далее — «Дополнительно». Пункт «TX-мощность» позволит вам изменять мощность в процентах.

Заменить типовую антенну

Если вы – пользователь интернета со стажем, то у вас наверняка в кладовке валяется несколько старых роутеров. Попробуйте подобрать антенну с другого модема к вашему роутеру. Длина антенны здесь ни при чем – важна ее конструкция, определяющая мощность. Поэтому, если антенна подходит по креплению (стандартно это обычное резьбовое гнездо или гладкий штыревой разъем), пробуйте ее. Если на вашем роутере антенна крепится монолитно с корпусом, этот способ не подойдет, если только вы не мастер на все руки.

Если ваш модем имеет дополнительный разъем под свободную антенну (их может быть два или даже три), дополните свою антенну более мощной или такой же. Рекомендуемая мощность антенны – 5-7 дБ. Кроме того, антенну можно не только закрепить на корпусе роутера, но и установить ее в другом месте, подсоединив к модему шнуром. Такой способ существенно расширит зону свободного доступа и улучшит работу вашего роутера.

Сделать направленную волну вай фай

Этот способ направлен на сужение вектора направленности сигнала от роутера. То есть, модем должен распространять вайфай не на 360°, а узконаправленно. При реализации этой технологии остальной сигнал будет отражаться и перенаправляться в требуемом направлении, так что вы получите максимальный эффект от работы роутера.

На практике этот метод выглядит несколько примитивно: нужно закрыть тыльную часть антенны металлическим экраном. Самый простой вариант – разрезать алюминиевую банку из-под колы, разогнуть ее полудугой, и установить конструкцию непосредственно за антенной.

Для понимания: зона за экраном из алюминия или жести будет нерабочей. Сигнал будет отражаться от фольги и перенаправляться в виде луча от вогнутой направленной параболы к ПК.

Установить репитер

В быту репитер называют также повторителем. Устройство позволяет улучшить качество сигнала и расширить сеть Wi-Fi. Принцип работы репитера заключается в усилении принятого от роутера сигнала для расширения диапазона рабочей зоны доступа к вай-фай. Повторитель – конструктивно отдельный блок, с питанием от низковольтного адаптера.

Но возможны и варианты повторителя – в некоторые модели роутеров уже встроено оборудование, реализующее функцию репитера. Коротко о том, как перевести роутер в режим репитера: в активном режиме WDS вам понадобится выбрать пункт «Repeater», сохранить настройки и перезагрузить модем.

Интересно: в режиме повторителя может работать и еще один подключенный роутер, как дополнение к основному маршрутизатору. Модем нужно поставить в месте, где сигнал самый слабый.

Установка усилителя Wi-Fi — бустера

Wi-Fi бустер — это усилитель беспроводного интернета. Бустер представляет собой переходное устройство между антенной роутером, способное улучшить зону свободного доступа к вай-фай. Состоит бустер из электронной начинки и корпуса. Есть входные и выходные разъемы (Input и Output), к которым подключается питание от адаптера и антенна.

Подключить усилитель сигнала, или бустер, к вашему слабенькому модему – метод проверенный и надежный. Бустер будет работать лучше, чем репитер, так как повторитель усиливает только уровень сигнала роутера, а не расширяет диапазон. В бустере возможно и то, и другое. А чтобы увеличить скорость интернета, покупайте двунаправленный бустер.

Внимание! Наиболее эффективный способ установки вай-фая на большом пространстве — размещение нескольких точек передачи беспроводного сигнала, которые сообщаются с основным модемом через интернет. Но бустер рекомендуется подключать в том случае, если вы не работаете рядом с роутером или включаете модем всего на пару часов в день.

Заключение

Выбрать место для роутера, установить и подключить его можно довольно легко, используя инструкцию к устройству. Эти стандартные операции займут у вас несколько минут. Поэтому, чтобы не усложнять вам жизнь, мы рекомендуем начинать с таких шагов как: изменение положения антенны и перенастройка канала Wi-Fi.

Беспроводная система передачи информации Wi-Fi (аббревиатура не расшифровывается, она была изобретена как маркетинговый ход) – один из столпов современного высокотехнологического социума. С ее помощью распространяется не только интернет, но и, например, сигналы с видеокамер. По своей физической сущности она является радиосвязью на частоте 2,4 ГГц и подчиняется всем законам распространения радиоволн.

Поэтому, если ваш планшет или ноутбук отказывается связываться с роутером из-за мешающих стен и перекрытий, вы можете попробовать сделать усилитель сигнала своими руками. Таковым является направленная антенна сантиметрового диапазона. Ее конструкция может быть штыревой, рамочной, спиральной или зигзагообразной. В этой статье мы попытаемся на пальцах, не углубляясь в дебри теории антенно — фидерных устройств, объяснить вам, как сделать антенну из подручных материалов, которая будет ничуть не хуже продающихся в магазине.

Немного теории

Перед тем как начать выбирать тип антенны и претворять свои грандиозные планы в жизнь, вам стоит познакомиться основополагающими законами теории антенно — фидерных устройств. Их два:

1. Длина волны, от чего зависят размеры устройства.
2. Коэффициент усиления. Самый интересный момент, позволяющий уловить слабый радиосигнал на больших расстояниях – как раз то, ради чего мы за это дело и беремся.

Эпюра напряженности магнитного поля любого радиосигнала имеет форму синусоиды. Расстояние между первой и третьей точками пересечения ею оси абсцисс называется длиной волны.

Номинал частоты – это количество колебаний в одну секунду. Поскольку радиосигнал распространяется со скоростью света, то длина волны в метрах будет равна результату ее деления на частоту. Для низкочастотного (наиболее распространенного) диапазона Wi-Fi: 299792458 / 2,4 = 12,5 см.

Запомните это значение, поскольку все размеры будущей антенны будут рассчитываться как его дробные части.

Коэффициент усиления – это условная величина, показывающая, во сколько раз выходной сигнал на зажимах направленной антенны больше, чем у ненаправленной. Причем это соотношение вычисляется как десятичный логарифм и обозначается дБ – децибел. Всенаправленной является та, для которой безразлично положение относительно источника радиосигнала. Такие применяются в мобильных телефонах и планшетах, поскольку это, во-первых, предполагается условиями пользования, а, во-вторых, определяется малым размером устройств.

Направленные свойства антенны проявляются в том случае, если ее длина равна половине длины волны. Для Wi-Fi это 6,25 см. Ее пространственная диаграмма направленности представляет собой тор – бублик, перпендикулярный оси антенны. Коэффициент усиления в этом случае равен двум децибелам, то есть 1,58 раза. Такие полуволновые диполи позволяют увеличить дальность на десяток метров, что уже неплохо для уверенного приема сигнала в своей квартире.

Самый простой способ усиления сигнала

Если вы возьмете линейку и измерите длину штыревой антенны домашнего роутера, то окажется, что ее длина от 10 до 12 см. Длиннее не делают потому, что в штыре, размер которого больше длины волны, значительно возрастает внутреннее сопротивление и сигнал вместо усиления гаснет. Это увеличение размера приводит сужению толщины «бублика» диаграммы направленности и незначительному увеличению удельной мощности излучаемого сигнала. Гораздо больший эффект дает экранирование передающей антенны с одной стороны.

Экран позволяет сконцентрировать излучение роутера в нужном вам направлении. Например, если он стоит у стены, то нет никакого резона передавать сигнал Wi-Fi соседям или на улицу. Его установка увеличивает коэффициент усиления передающей антенны до 3 дБ, то есть, в два раза. Что фактически отражает физическую суть дела, ведь вы половину бесполезно направленного сигнала переориентировали в нужную сторону.

Вся хитрость в том, на каком расстоянии от антенны роутера расположить экран. По законам распространения радиосигналов оно должно быть равно 1/8 длины волны. Для Wi-Fi это 1,56 см.

Им может быть лист железа (раскроенная пивная или консервная банка), компакт-диск или толстая фольга. Лучше всего выполнить конструкцию в виде подставки под роутер, перпендикулярно которой поставлен экран. Добиться результата можно опытным путем, передвигая по миллиметру источник сигнала ближе или дальше от экрана. В помощь вам будет интерфейс отображения уровня сети.

Достоинством способа является простота, а также то, что антенна для планшета вам не понадобится. То есть, не придется его вскрывать или изыскивать возможности для подключения дополнительного оборудования. Недостатком – малая дальность приема сигнала.

Направленные антенны

Мощная – с коэффициентом усиления от 10 дБ – антенна понадобится в том случае, если предполагаемая дальность приема не менее 50 метров. В этом случае используются остронаправленные антенны. Например, зигзагообразные или спиральные.

Зигзагообразная

Ее называют и антенной Харченко, по имени радиолюбителя, предложившего такую конструкцию в 1961 году, и биквадратной – за характерную форму. Строится она из проводника длиной в две волны предполагаемого сигнала. Для Wi-Fi это значение равно 25 см. Он изгибается в виде двух квадратов со стороной в ¼ длины волны – 3,125 см. Точка их сочленения разъемная. Обычно ее крепят к диэлектрической пластине, для обеспечения жесткости, чтобы не было смыкания точек припаивания центральной жилы коаксиального кабеля к одной ветви и экрана к другой.

Антенна биквадрат имеет коэффициент усиления равный 8 дБ в базовом варианте, и около 12 дБ, если установлен экран, которым может быть компакт-диск, фольга, лист металла. Расстояние до него от плоскости согнутого в два квадрата проводника 1,56 метра – восьмая часть длины волны. Конструкция удобна тем, что крайние точки квадратов по оси имеют нулевой потенциал, поэтому их можно крепить к экрану чем угодно, в том числе и металлической проволокой, обеспечивая хорошую жесткость.

Для обеспечения необходимого коэффициента усиления она ставится вертикально. В горизонтальном ее направленные свойства не лучше, чем у полуволнового диполя. Ось приема расположена перпендикулярно плоскости фигурного проводника.

Согласование с кабелем не требуется, он подключается к проводнику напрямую.

Недостатком антенны является ее широкополосность – она способна принимать не только Wi-Fi, но и, например, паразитные излучения от микроволновой печки.

Спиральная

Спиральная антенна изобретена в конце 40-х годов прошлого века американским радиоинженером Дж. Краусом. Очень простая по конструкции, она обеспечивает усиление сигнала до 20 дБ (100 раз) и используется во всех диапазонах, начиная от УКВ. Дальность приема до 2 км в пределах прямой видимости. Представляет собой несколько витков проводника, скрученного спиралью.

Диаметр витка спирали равен длине волны. Поэтому при создании каркаса самодельной антенны этого типа замечательно подходит отрезок канализационной пластиковой трубы диаметром 40 мм. Они есть в каждом хозяйственном магазине.

Спираль разреженная. Расстояние между витками ¼ длины волны. Чем она длиннее, тем острее диаграмма направленности и выше коэффициент усиления. Для дистанции в три километра достаточно, чтобы общая длина была равна трем длинам волн – 36 см.

В качестве проводника используется бытовой одножильный медный провод сечением 2,5 мм² – диаметр 1,5 мм. Изоляционная оболочка не снимается. Он равномерно приклеивается к трубе-основанию.

Экран выполняется из любого листового материала, его положение от кратности длины волны не зависит.

Антенна требует согласования с питающим кабелем. Для этого используется кусочек медного листа в виде прямоугольного треугольника с катетами длиной в 71 и 17 мм. Он приклеивается к трубе так, чтобы наклон гипотенузы повторял наклон витка. Центральная жила кабеля припаивается к углу, который противолежит прямому (на пересечении гипотенузы и короткого катета). Оплетка припаивается к экрану.

Недостаток антенны – некоторая громоздкость и определенная сложность в ее позиционировании – направление на роутер должно быть выдержано с точностью до нескольких градусов.

Подключение

После сборки антенны для Wi-Fi у вас обязательно возникнет вопрос о том, как ее подключить. Обычно на корпусах ноутбуков и планшетов разъемов для этого не делают. Чтобы решить проблему, купите выносную антенну для мобильного телефона с магнитным адаптером, который приклеивается к корпусу устройства. Отключите от магазинного устройства кабель и используйте его в своих целях. Конечно, в этом случае увеличатся потери сигнала, и реальная дальность приема окажется несколько ниже, чем ожидаемая. Зато вам не придется вскрывать компьютер и манипулировать с его схемой.

Аккуратно собранная Wi-Fi антенна поможет вам оказаться в зоне действия бесплатных сетей и не отказываться от услуг интернета даже во время загородной поездки.

Шаг 1: Что вам потребуется

Этапы работы над WIFI антенной для ПК следующие:

1. Распечатайте масштабированный шаблон антенны* (ссылка в следующем шаге).
2. Обрежьте скрепки и приклейте их.
3. Сделайте каркас антенны из палочек от мороженного.
4. Подключите USB устройство к антенне.

*Я использовал Yagi modeler java applet для создания диаграммы. Вы можете найти этот апплет на просторах интернета (просто загуглив «Yagi modeler»), а его владелец W9CF.

Апплет создает диаграмму и параметры элементов (длину, расположение). Я аккуратно масштабировал диаграмму и превратил ее в шаблон, чтобы упростить процесс постройки.

Вы можете посетить сайт AB9IL, чтобы получить более подробную информацию об использовании апплета для этой и многих других антенн.

Шаг 3: Печатаем диаграмму

Самый главный момент, это напечатать шаблон в правильном масштабе. В прикрепленном ниже .zip файле вы найдете три .png изображения.

Так как антенна длиннее, чем лист А4, вам придется напечатать шаблон на 2-х листах (part1 и part2). На всякий случай в третьем файле вы найдете шаблон целиком, на тот случай, если у вас есть возможность распечатать изображение такого размера.

ПЕЧАТАЕМ:

1. Убедитесь, что в свойствах принтера у вас стоит «Оригинальный размер» (не растянуть по странице и т.д. и т.п.).
2. Установите ориентацию принтера – альбомная.

Проверяем масштаб:

Используйте линейку или штангенциркуль для того, чтобы проверить масштаб. Вертикальные линии, представляют собой «элементы Яги» и будут сделаны из скрепок. Горизонтальная линия, это хребет антенны, он будет сделан из палочек от мороженного.

Вы так же наверняка заметили пару цифр возле элементов. Первые цифры – это длина элемента в миллиметрах. Вторые цифры – расстояние от начала диаграммы до элементов в миллиметрах.

Замерьте размер и положение нескольких элементов на каждой распечатке, если измерения совпадают с цифрами, значит вы напечатали шаблон в верном масштабе.

Затем наложите обе распечатки друг на друга, так чтобы они совпали в районе 10-11 элемента и склейте их при помощи скотча или клея ПВА.

Файлы

Шаг 4: Отрезаем и крепим скрепки

Вам необходимо обрезать скрепки с помощью плоскогубцев или кусачек так, чтобы они совпадали с вертикальными элементами. Это довольно просто, приложите скрепку к шаблону, сделайте заметку с помощью маркера и отрежьте.

Перед поклейкой, убедитесь, что длина каждого элемента соответствует его длине на диаграмме. После, приклейте их при помощи суперклея.

Элемент №2 отложите на потом. Этот элемент используется для подключения электроники и называется «ведомым элементом» (так как управляется электроникой)

Шаг 5: Строим основание

Хребет будет удерживать форму антенны. Я просто отрезал палочки от мороженного и устанавливал их между элементами, склеивая с помощью клея ПВА.

Начинайте с конца – 15 элемента, когда дойдете до 2, переходите к следующему шагу.

Шаг 6: Делаем ведомый элемент

Ведомый элемент в WI FI антенне для ноутбука, обычно второй с начала, он подключает к USB WIFI или 2.4 ГГц устройству. Элемент представляет собой разорванную петлю, а не прямой провод. Она резонирует на определенной радиочастоте в зависимости от ее размеров. Разумеется, размеры ведомого элемента в этой антенне установлены на частоте 2,4 ГГц.

Так уж вышло, что размер соответствует размеру большой бумажной скрепки. Вам нужно закрепить скрепку таким образом, чтобы она шла вокруг, но была не сплошной, а имела небольшой зазор в центре (см. Фото)

Установите его и приклейте суперклеем, затем доделайте хребет.

Когда все элементы и палочки находятся на месте, укрепите антенну еще одним слоем палочек от мороженного. Наклеивайте полные палочки на верхушке антенны. В результате антенна должна стать жесткой. Затем аккуратно оторвите бумажный шаблон.

Шаг 7: Подключаем антенну к WiFi модему

Проблема в том, что обычно USB модемы оборудованы собственной внешней или внутренней антенной. Модемы, оборудованные внешней антенной, как мой, гораздо легче подключить, вам надо лишь заменить внешнюю антенну. В устройствах оборудованными внутренней антенной, возможно, потребуется немного изменить ее, как показано на рисунках. Вам потребуется немного поэкспериментировать.

Я попытался припаять коаксиальный кабель к антенным разъемам моей платы и двум концам петли активного элемента антенны, но в моем случае это не сработало. Я не знаю почему, но другие люди, подключили свою антенну именно таким образом.

В моем случае я просто припаял одну тонкую нить медного провода между активным элементом ленточной антенны и одним концом петли ведомого элемента.

Пожалуйста, прочтите аннотации к фото для получения дополнительных деталей.

Шаг 8: Эффективность

Производительность антенны меня очень впечатлила, особенно учитывая легкость сборки своими руками. Я смог увидеть WiFi отеля, который находился в 3х километрах от моего дома. Самой сложной частью было подключение антенны к USB-модему.