Поиск по этому блогу

15 нояб. 2013 г.

Антенна "двойной" Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN Wi-Fi 2,4 ГГц. - Сделай сам

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

Антенна "двойной" Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN Wi-Fi 2,4 ГГц. - Сделай сам
"Двойная восьмёрка" - это продолжение Bi-Quad, усиление которой на 2 dB выше, т.е. составляет примерно 12 dB. При постройке обратите внимание на то, что медные провода в местах пересечения не соприкасаются. После постройки "двойную восьмёрку" желательно покрыть лаком, чтобы избежать окисления/коррозии. О том, как важно выдержать расстояние в 15 мм между отражателем и медным проводом, свидетельствуют две приведённые ниже фотографии:
Стойка на месте, расстояние выдержано.
Стойка на месте, расстояние выдержано.
Стойки убрали, расстояние между элементами (отражатель - провод) уменьшили.
Стойки убрали, расстояние между элементами (отражатель - провод) уменьшили.
Вид сбоку. Видно, что в местах перекрещивания провода не соприкасаются.
Вид сбоку. Видно, что в местах перекрещивания провода не соприкасаются.
Вид сзади.
Вид сзади.
В общем, выглядит благородно. Отверстия в отражателе для крепления.
В общем, выглядит благородно. Отверстия в отражателе для крепления.
Для того, чтобы не возникали вопросы (в первом посте были) рассмотрим постройку антенны с круговой диаграммой, в данном случае что-то около 270°.
wi-fi антенна с круговой диаграммой
Сначала из медной пластины (или другой жести/материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой прим. 100 мм. Затем согнуть из медного провода прямой 6-ти элементный Quad и с помощью, например, бутылки придать ему соответствующую, изогнутую форму. Повторюсь для читающих не очень внимательно: расстояние от медного провода до рефлектора по кругу должно быть 15 мм! Важно, чтобы перекрещивающиеся провода не касались друг друга!
Сначала из медной пластины (или другой жести/материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой прим. 100 мм.
Конечно, это не единственно правильный вариант постройки такой антенны. Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,
Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,
например, специально рассчитать под аппарат, к которому она будет подключена. Количество квадратов для этого случая рассчитывается отдельно.
Антенны для WLAN. Bi-Quad, продолжение.
В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.
потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.
Общий вид без крышки.
Общий вид без крышки.
И конечно же о главном, о размерах рамки: у кого есть принтер, могут скачать документ, который надлежит отпечатать и точно по отпечатанному можно будет согнуть рамку: http://raffi.uddu.de/wlan/6erquad/6erQuad.doc
В идеале это должно выглядеть немного по-другому, примерно так:
Антенны для WLAN. Bi-Quad, продолжение.
но это не так важно, главное - вы сможете по печати повторить размеры. Для изгибающих "двойную восьмёрку" - крайние квадраты не используются. У кого нет принтера, тот для изготовления рамки пользуется следующим рисунком: приведены размеры для провода диаметром 2,5 мм
Антенны для WLAN. Bi-Quad, продолжение.
"Тройная восьмёрка" - очередное продолжение "двойной восьмёрки", козффицент усиления "тройной восьмёрки" может составить 14 dB или немного больше. Так выглядит окрашенная "тройная восьмёрка", в общем, не плохо:
Так выглядит окрашенная "тройная восьмёрка", в общем, не плохо:
Вид сзади.
Вид сзади.
Для начинающих! Обратите внимание, что стойки, поддерживающте антенну на расстоянии 15 мм от отражателя, должны быть сделаны из диэлектрического материала!
Рассмотренные выше "двойную восьмёрку" и антенну с круговой диаграммой можно смонтировать вместе, в один корпус:
Рассмотренные выше "двойную восьмёрку" и антенну с круговой диаграммой можно смонтировать вместе, в один корпус:
Вид верха, штырь из пластика, резьба М14.
Вид верха, штырь из пластика, резьба М14.
Вид сбоку.
Вид сбоку.
С другого.
Вид сбоку.
Антенна закрыта. Для изготовления защитного корпуса использовался отрезок пластмассовой трубы диаметром 125 мм, которые используют в сантехнике, крышка сделана из 2-х сантиметровой пластмассы. Крепёжная верхняя гайка - из пластмассы. Покрасить можно в любой цвет.
Антенна закрыта. Для изготовления защитного корпуса использовался отрезок пластмассовой трубы
Антенна установлена на крыше.
Антенна установлена на крыше.
Чтобы избежать лишних вопросов: антенны никак не согласованы, каждая подключена к отдельному аппарату.
Увидел в инете вот это, для облегчения гибки рамок, может кого-нибудь заинтересует:
Приспособление для облегчения гибки рамок
З.Ы.Я бы сделал по-другому, намного проще.

Как увеличить дальность приёма:

Выбор WLAN-аппарата.
При выборе обратите внимание на то, чтобы выходная мощность (Рвых.) была как можно ближе к разрешённой, т.е. = 20 dB (в России может быть другой, я не узнавал). Можно купить аппарат с выходом 14 dB, но его можно будет применить для не очень большого удаления.
Следующим решающим фактором является чувствительность. У лучших современых аппаратов она находится на уровне прим. -97dB. Чем выше чувствительность, тем лучше аппарат сможет принимать слабые сигналы.
Как влияют эти величины на дальность связи:
Один аппарат с Рвых = 20 dB сможет обеспечить в два раза большую дальность приёма по сравнению с аппаратом, у которого Рвых = 14dB, т.е. разница в 6 dB даёт двойной выигрыш. Если к этому прибавить, что аппарат с чувствительностью -97dB, позволяет получить выигрыш в 4 раза по сравнению с аппаратом, у которого чувствительность равна -76 dB, то общий выигрыш будет 8-ми кратным.
Для того, чтобы увеличить дальность связи в 2 раза, нужно в 4 раза поднять выходную мощность, т.е. на 6 dB, а в 4 раза - на 12 dB и т.д.
Как удержать выходную мощность на уровне 20 dB.
Например: у вас есть аппарат с выходной мощностью 12 dB, который подключен к антенне 5-ти метровым кабелем (потери в кабеле составят, например, 4 dB), коэффициент усиления антенны - 10 dB. Считаем: 12 dB - 4 dB + 10 dB = 18 dB. Т.е. в данном случае антенну можно поменять на другую, с усилением 12 dB.
Дальность связи.
Если не мешают внешние факторы, то небольшими направленными антеннами можно достичь дальности в 2 км (или немного больше) в зоне прямой видимости. Если взять спутниковую тарелку, в которой вместо LNB установить WLAN-антенну, можно установить связь на расстоянии 20 и более километров. Это расстояние в любом случае можно увеличить, применив антенный усилитель для приёмника, который установить будет сложно т.к. один и тот же кабель используется при приёме и передаче. Существуют, конечно, качественные интеллигентные усилители, которые определяют, когда WLAN-аппарат передаёт сигнал и автоматически переключают на время прохожднние выходного сигнала в режим "передача", но эти "интеллигенты" стоят прилично. Более дешёвой альтернативой этому будет поставить две антенны - одну на приём, с антенным усилителем, а другую - на передачу. Даже с покупкой необходимых деталей это должно быть дешевле.

Спутниковые тарелки с Bi-Quad`ом:

Спутниковые тарелки с Bi-Quad`ом:
Спутниковые тарелки с Bi-Quad`ом:
Интересное решение - параболу скомбинировали с Bi-Quad`ом на основе CD-шпинделя.
параболу скомбинировали с Bi-Quad`ом на основе CD-шпинделя.