Сейчас многие не представляют себя без интернета, точек доступа Wi–Fi сетей. Для увеличения мощности сигнала приёмо-передатчиков используют как штатные так и дополнительные антенны. Штатные антенны по мощности бывают от 2 до 9 dBi, примерно. Выглядят они так:
Для увеличения мощности и дальности направленного сигнала используют внешние антенны, которые устанавливаются вне помещения и соединяются с устройством приёмо-передачи 50 Ом кабелем (не 75 Ом!!!). Выглядят они так:
Соединительный кабель помимо 50 Ом сопротивления имеет специфические наконечники:
Кабель и наконечники есть в ассортименте в радиоэлектронных магазинах. А вот сами антенны стоят ой как не дёшево. Если посмотреть что внутри такой антенны, то поймёте, что она не стоит тех денег:
Посмотрев и помониторив интернет, решил сделать сам.
Итак, нам понадобится:
– фольгированный стеклотекстолит, односторонний, толщиной 1,5 – 2мм, размерами 220 на 230 мм;
– электролобзик, с пилочкой по металлу;
– дрель или шуруповёрт;
– мелкая наждачная бумага, свёрла по металлу;
– баллончик лака;
– металлический лист, размерами 270*240, толщиной 0,5-1 мм;
– раствор хлорного железа и ёмкость (поднос к примеру).
Итак, этап первый .
Размечаем и обрезаем по нашим размерам лист стеклотекстолита. Обрабатываем края и зачищаем поверхность медной стороны.
На плёнке вам вырежут узор проводников и вибраторов нашей антенны. Для переноса плёнки на медное покрытие текстолита, для удобства, попросите либо сразу наклеить на порезку либо с собой транспортную (рекламную) плёнку.
Этап третий – поклейка узора.
Перед поклейкой плёнки на медь, необходимо обезжирить и дать просохнуть. Берём потом с листа самоклейки, вырезаем под прямыми углами наш узор (если их много напечатали) наносим на него рекламную плёнку (если не нанесли на фирме). Отклеиваем защитную плёнку и убираем ненужную часть узора, фон. Приклеиваем всё что осталось на медную часть текстолита, разглаживая и не давая образоваться пузырькам воздуха. Получится так:
Этап четвёртый.
Готовим ёмкость, подходящего размера. Разводим хлорное железо, в пропорции примерно 100г на 0,5 литра воды, подогретой до 60-65 градусов Цельсия. Демонтируем рекламную плёнку. Опускаем нашу конструкцию, стеклотекстолитом на дно ёмкости. Периодически ёрзая заготовкой по дну ёмкости, дожидаемся окончания травления медного слоя. По окончанию промываем под проточной водой и вытираем насухо. Получится так:
Снимаем самоклейку. Далее в круглом полигоне сверлим отверстие под центральный штырь разъёма, для кабеля. Берём баллончик с лаком, вскрываем несколькими слоями с просушкой каждого. Затем аккуратно зачищаем и лудим место впайки.
Затем по углам текстолита и металлической пластины, сверлим четыре отверстия, для соединения как сендвичем, но с зазором. Расстояние между медным слоем и началом металлическим слоя – 5мм.
WiFi антенна — отличное решение для каждого, кто пробовал организовать у себя дома или на работе беспроводную раздачу интернета, но сталкивался с такой проблемой, что сигнала роутера не хватает, чтобы без проблем пользоваться им в какой-нибудь отдаленной комнате. Однако в этом виноват вовсе не ваш роутер, а антенна — встроенная или внешняя, которая входила в комплектацию. Одно из наиболее действенных решений усиления беспроводного сигнала — направленная внешняя антенна wifi. Они бывают нескольких типов и видов, которые используются в зависимости от ваших потребностей. И как раз в этом многообразии мы сейчас и будем разбираться.
Прежде всего надо отметить, что пассивная антенна для wifi роутера, то есть которая не имеет своего собственного питания от электросети, не усиливает сигнал, а лишь направляет его спектр для более уверенного приема. Мощность этого «усиления», которую еще называют коэффициентом направленного действия, измеряют в децибеллах (dBi). Небольшими внешними антеннами уже снабжаются многие модели маршрутизаторов и адаптеров, однако их мощность не превышает 3-5 dBi, что не позволит значительно улучшить дальность действия беспроводного сигнала.
Поэтому для этого используют внешние wifi антенны. У них есть два типа разделения — для наружного или внутреннего использования, а также всенаправленные и узконаправленные.
Наружное и внутреннее использование антенны
- Наружные антенны — это те, которые предназначены для работы на улице. Они защищены от воздействия осадков и солнечного света и специальные крепления для установки на стене здания. Они понадобятся, если вы хотите создать уверенную зону приема во дворе или для связи между соседними домами.
- Внутренние антенны — для использования в помещении. Например, если ваш роутер установлен в отдаленном или закрытом место, то такую антенну можно соединить кабелем с антенным разъемом роутера и вывести в центр комнаты.
Направленная wifi антенна
Это самый используемый тип. Антенна, направляющая wifi сигнал в определенную сторону, например, из дома на приусадебный участок, или на балкон соседнего дома, если речь идет о внешней направленной беспроводной антенне. Дальность их действия может составлять от одного до нескольких км. Главное, чтобы источник приема находился в прямой видимости.
Внутренние направленные wifi антенны для роутера будут полезны, если он, например, висит на стене. Чтобы излучение не шло стену, можно подключить ее к роутеру и направить в сторону вашего рабочего стола, на котором стоит ноутбук. Или наоборот, направить антенну в перегородку, чтобы сигнал более уверенно через нее проходил, обеспечивая стабильную связь в соседней комнате. Очень удачная конструкция такой антенны — панельный прямоугольник, излучающий радиосигнал в одном направлении.
Обратите внимание, что подключение ее к маршрутизатору происходит не по USB, а вместо прикрепленной антенны, которой комплектовался роутер. Соответственно, если она была несъемная, то поставить вместо нее другую не получится.
Есть также компактные модели, которые подойдут как для комнатного использования, так и для крепления снаружи.
Всенаправленная wifi антенна отличается тем, что равномерно распределяет сигнал вокруг себя. Недостаток в том, что сигнал может искажаться излучениями других электронных приборов, находящихся в квартире, или внешними радиоволнами, если она установлена на улице. Выглядят такие антенны в виде вертикального штыря. Внешние могут устанавливаться на крыше дома или на вертикальном шесте, вкопанном в землю. Внутренние — на столе или полке, по возможности ближе к предполагаемому центру зоны желаемого приема.
Внешняя wifi антенна для роутера точно так же крепится на место штатной к тому же самому разъему.
Еще один интересный тип внутренних всенаправленных wifi антенн — для крепления на потолке. Они внешне напоминают светильник. Ее особенность в том, что прямо под антенной располагается мертвая зона и вешать ее нужно именно в том месте, где сигнал не нужен, а уверенный прием начнется только на небольшом от нее расстоянии.
Установка WiFi антенны
При монтаже любого типа антенн, необходимо учитывать, откуда идет источник сигнала. В условиях современной городской застройки он может очень сильно терять в эффективности как из-за плотности домов, так и из-за материалов, из которых они сделаны. Привожу таблицы, из которой можно приблизительно понять, насколько ухудшает работу точки доступа тот или иной материал. Самым главным параметром здесь будет «Эффективное расстояние» (ЭР). Рассчитывать его надо следующим образом. Например, в характеристиках роутера указано, что он работает на 400 метров. подразумевается, что при прямой видимости. Вас же от него отделяет межкомнатная стенка, у которой ЭР равно 15%. Рассчитываем: 400 м умножаем на 15% и получаем 60 метров. То есть через стену 15-20 см роутер будет «стрелять» всего на 60 метров. При этом, если присоединить к нему антенну в 15-20 децибел, то эта потеря нейтрализуется.
Самодельная wifi антенна своими руками
Сделать вайфай антенну направленного действия можно и своими руками. Посмотрите ролик о том, как сделать самодельную конструкцию из обычной пивной банки.
Не могу сказать точно, это правда или ложь — думаю, доля разума есть. По аналогии с этим народным примером, сделать антенну направленного действия можно также из всенаправленной. Для этого достаточно прикрепить за ней отражающий экран, например, из того же листа фольги. Ниже привожу несколько занятных вариантов как сделать антенну своими руками, которые можно взять на вооружение.
Вариант с консервной банкой в качестве отражателя 
На сегодня все. О способах усиления сигнала 3G модема можете почитать в другой статье на блоге.
Это простоя в изготовлении и очень мощная как пушка Wi-Fi антенна. С помощью неё можно принимать и передавать Wi-Fi сигнал не то что на сотни метров, а на несколько километров!
Антенна-пушка напоминает вид космического бластера и так же как это фантастическое оружие имеет направленное и очень мощное действие.
Это направленная антенна. И именно это свойство дает большое расстояние приема из-за большой концентрации сигнала в одном направлении.
Схема-чертеж антенны
На чертеже представлены размеры между элементами антенны. Её резонансная частота настроена на середину частоты Wi-Fi 2,4 ГГц.
Для изготовления антенны понадобится
- Длинная шпилька с гайками.
- Металлический лист, я взял медный, так как он очень просто режется. Вообще можно взять и жесть от консервных банок.
- . Но можно подключить уже к имеющемуся роутеру.
Изготовление мощной Wi-Fi антенны-пушки
Прежде чем приступить к изготовлению антенны, нужно знать, что любое отклонение от заданных размеров сильно ухудшит ее характеристики. Поэтому все нужно делать максимально точно.Берем лист металла и примерно размечаем центры диаметров кругов. Затем сверлим центра. Для точности, место перед сверлением керним или проходимся тонким сверло, а затем толстым. В итоге диаметр отверстия должен быть чуть больше шпильки.
Затем берем циркуль и вычерчиваем кругляши на металле.
Вырезаем сначала квадрат.
Потом вырезаем аккуратно круг.
Получились круги для антенны.
Взял длинную шпильку. Обрезал лишнее по длине антенны, учитывая ширину гайки.
Вот и готовый комплект для сборки.
Собираем антенну. Все очень просто, как конструктор в детстве.
Для контроля размеров рекомендую использовать металлическую линейку, так как она более точная.
В последних двух дисках необходимо сделать отверстия для подключения кабеля.
Разъем с кабелем мы сделаем из старой антенны от роутера или адаптера.
Снимаем верхний кожух.
Срезаем изоляцию. Антенна отцепилась сама, потому что была запрессована.
Далее отпаиваем металлический колпак.
И разъем для подключения готов.
Лудим диски. Медь в этом плане отличная штука. Как-то я делал такую антенну из корпуса старого компьютера, так там приходилось лудить с кислотой.
Пропускаем через отверстие последнего круга кабель и припаиваем экранирующую обмотку к диску.
Теперь среднюю жилу пропускаем в отверстие второго диска и припаиваем.
Антенна почти готова. Я установлю ее на кронштейн от фотоаппарата. Будет такой домашний вариант.
К выходу разъема прикручиваем .
Можно примотать его изолентой или скотчем к кронштейну.
Я поставлю антенну на окошко и направлю на объекты, где может быть сигнал.
Ого, сколько сетей появилось. Хотя раньше я ловил сигнал только своего роутера. В нашем городе не много точек для доступа.
Результат поразительный.
Дополнения
Чтобы усилить эффект, я решил установить такую пушку на крышу. Но для этого мне необходимо припаять вместо разъема обычный экранированный кабель, который я использую для спутниковой тарелки.С помощью такой мощной Wi-Fi пушки - антенны можно передать сигнал в гараж, на работу, в школу, на дачу. Все материалы доступны абсолютно каждому, а делается все очень просто.Более подробную инструкцию по сборке можно узнать посмотрев видео ниже. Так же там показаны более широкие испытания этой мощной Wi-Fi антенны.
PS: Если вы будете делать уличный вариант, то для изоляции и от коррозии всю антенну будет неплохо покрасить обычной краской по металлу.
Рассмотрим, как подключить интернет, используя wi-fi. Мастер, ведущий канала креосан покажи три способа усиление сигнала настолько, чтобы можно было подключиться открытым точкам или роутеру знакомого, который поделился паролем. Даже на расстоянии нескольких километров.
Первый способ – самодельная антенна. В интернете есть много схем. Многие из них собирал лично. Проверял в реальных условиях, насколько хорошо они работают. Самые лучшие показатели по уровню сигнала, скорости интернета и простоте сборке были у двойного квадрата. Конечно, можно подключить его вместо антенны ноутбука или планшета, но лучше и удобнее использовать USB адаптер. Мастер использует tp-link 7200 или 722. Они очень мощные и даже без самодельной антенны могут подключаться к вай фай точкам на расстоянии до 100 метров. А если подключить её, то получается пушка!
Для сборки потребуется пластина из фольгированного гетинакса, можно из другого металла. Размер 100 x 120 мм. Медная проволока диаметром 1,5 – 3 мм. Купить в хозяйственном магазине. Тв кабель не подойдет. Провод для проводки в самый раз. Зачищаем примерно 28 см провода. Отмеряем 8 частей по 30,5 мм. Отметим маркером. По разметке плоскогубцами делаем точные изгибы по 90 градусов. Не точность до одного миллиметра заметно ухудшит усиление антенны.
Просверлил в гетинаксе отверстие и вставил восьмерку. Расстояние между ней и пластиной 15 мм. Закрепил с помощью пайки. Антенна, которая была на адаптере удаляется, из неё взял кусочек провода. Центральный провод присоединяем к центральной части восьмерки. Оплетку его, то есть наружный вывод, к месту, где крепится восьмерка.
На каждом разъеме сигнал подаёт на 1 децибел, чтобы повысить уровень выходного сигнала на пару децибел, из адаптера мастер выпаял антенный разъем и провод впаял напрямую. USB адаптер закрепляем с помощью скотча. Чтобы использовать на крыше, можно воспользоваться USB удлинителем. Если 5 метрового недостаточно, можно использовать два, составленных один в один. Защита от осадков – закрепим внутри пятилитровой бутылки. Сбоку проезжаем, вставляем туда вайфай антенну, протыкаем 4 отверстия. Проволочка и плотный привязываем к стенке внутри банки. Щелью располагаем вниз. Направляем на источник.
Давайте теперь посмотрим, как всё работает. Проверяем на ноутбуке. Эксперименты проводятся не в городе, в деревне. Здесь мало вай фай точек. Как видно, ноутбук не поймал ни одной. Даже если поднести к окну, сигнал не обнаруживается. Попробуем подключить к антенне. Вставляем юизби кабель в разъем, ждём пока windows найдет. Может потребоваться установить драйвера устройства. В Windows 7 они уже есть. Антенна сразу уловила несколько точек. Видно, что есть приём. Но сигнал слабый, точки запароленные. Попробуем установить на крыше для лучшего результата.
Крепим чудо антенну на трубе, появилось много точек и, что самое главное, одна из них открыта. Wi-fi оказался без интернета. Ничего, если повернуть эту направленную антенну, можно поймать еще несколько точек. Попробуем подключиться к еще одной точке. Посмотрим, как работает. Отлично! Как загружается.
Если сигнал слабый, скорость может быть недостаточно быстрой, попробуем проверить. 3 мегабит в секунду для деревни – очень высокая скорость. Данное видео снималось в селе, где мало у кого есть интернет. В городе результат будет намного лучше. К примеру у Паши в квартире тоже самое wi-fi антенна поймала на усилении 78 wi-fi точек. 9 из них были открытыми. Многим друзьям мастер подключил интернет по этой схеме. Они были довольны.
В большинстве случаев нет необходимости вешать на крышу. К примеру, в станице удалось подключиться к открытому доступа на расстоянии 1 км. Антенна висела на окне. Интернет работал стабильно. Теперь, отправляясь в далекое путешествие, ведущий канала креосан всегда берет с собой биквадрат. В большинстве случаев достаточно, чтобы поймать бесплатный интернет. Но иногда бывает, что точки доступа находятся далеко, либо вообще нет. В таком случае поможет антенна FA 20. Фазированная решетка. Усиление 20 децибел. Собратья значительно тяжелее, но зато, она способна ловить wi-fi на расстояние от 5 до 8 км. Или можно воспользоваться спутниковой тарелкой, закрепив туда нашу восьмерку вместо головки.
Если уже вы не можете собрать восьмерку, то есть готовое решение! Nanostation. Усиление 11 децибел. В водонепроницаемом корпусе содержится двухэлементная антенна и мощный усилитель вайфая. Он легко подключается с помощью обычного интернет кабеля wan порт. Это будет стоить дороже, чем USB адаптер, она такой подержанный можно найти недорого.
Есть схема Wi-Fi на 20 км (наберите в поиске по сайту). одна простая схема. Другая на тему.
Так сложилось, что на работе мы остались без Интернета, это и послужило стимулом для изготовления антенны. Основным критерием было достигнуть результата при минимальных затратах. Таким образом, в ход пошло всё то, что было под рукой. А под рукой было: два Wi-Fi модема TP-Link, не кривые руки, желание и цель. Расстояние между потенциальными точками доступа составило около 700 метров в пределах прямой видимости. Стандартный Wi-Fi модем способен преодолеть только до ста метров. Для увеличения коэффициента усиления, необходимо сфокусировать узконаправленный сигнал. Для этих целей идеально подходит спиральная антенна Джона Крауса (John Kraus) для частот в диапазоне от 2 до 5 ГГц. В беспроводных сетях, с использованием стандарта IEEE 802.11b, также известного как Wi-Fi, используется частота 2.43 ГГц.
Спиральная антенна может быть описана как пружина с количеством витков N с отражателем. Окружность (C) витка составляет приблизительно длину волны (l), а дистанция (d) между витками составляет приблизительно 0.25C. Размер отражателя (R) составляет C или l и может иметь форму круга или квадрата. Конструкция излучающего элемента вызывает круговую поляризацию (КП), которая может быть как право-, так и левосторонней (П и Л соответственно), в зависимости от того, как намотана спираль. Для того, чтобы передать максимум энергии, обе антенны должны иметь одинаковую направленность поляризации, то есть намотаны в одну сторону.
Для этих целей идеально подходит обычная сантехническая пластиковая труба с внешним диаметром 40 мм с учетом намотанного медного провода с изоляцией в 1 мм – это 42 мм (диаметр витка). Но мы собирали антенну из того, что под рукой, а под рукой имелись винипластовые стержни с наружным диаметром 35 мм. При этом диаметр витка выходит 37 мм, что так же не плохо.
Расчеты
Для пластиковой трубы с диаметром 40 мм
Окружность витка:
Размер отражателя (R) 42 не менее C или l – 14 см.
Для винипластового круглого стержня с диаметром 35 мм
Окружность витка:
Для 2.5 км 12 витков достаточно (N=12).
Длина трубы будет около 40 см (3.24 l).
Размер отражателя (R) не менее C или l – 14 см.
Необходимые материалы:
- для отражателя использовался фольгированный гетинакс, но так же можно использовать любую медную или алюминиевую пластину любой толщины. Но не очень тонкую, т.к. отражатель является основной несущей базой антенны;
- медный одножильный провод не тоньше 1 мм в диаметре (нами использовался провод сечением в 1.5 квадрата) в ПХВ изоляции длинной около 1.5 м;
- круглый сердечник из винипласта диаметром 35 мм и длиной 40 см;
- полоска медной фольги для изготовления волнового генератора в виде треугольника. Размер малого катета 17 мм, длина гипотенузы 71 мм. Толщина не фиксированная, главное условие, что бы ее можно было обогнуть вокруг сердечника;
- для подключения коаксиального кабеля я использовал коннектор от старой сетевой 10 Мбит/с карты;
- крепления произвольные.
Процесс сборки
Для начала возьмем винипластовый сердечник. Нанесем на него разметку. Расстояние между метками, согласно нашим расчетам, должно быть 29 мм. Это расстояние между витками. Для выравнивания провода, я обычно использую один не хитрый способ. Зажав один конец провода в тиски, с силой натягиваем в струну за другой конец. Для того чтобы ровно уложить провод, я просверлил отверстие на крайней метке. Диаметр отверстия равен диаметру провода с изоляцией, что позволит зафиксировать конец провода, вставив его в отверстие. После чего плотно наматываем провод на сердечник. Плавно растягиваем спираль и фиксируем с помощью клея витки на метках. В итоге должно получиться 12 витков с расстоянием в 29 мм. При использовании трубы в качестве сердечника, появляется проблема с креплением отражателя.
Возникает необходимость использовать дополнительные детали. В нашем случае сердечник из винипласта. Он легко крепится к отражателю с помощью обычного шурупа - самореза, длина которого около 50 мм. Я использовал шуруп со шляпкой под ключ, чтобы облегчить закручивание. Для крепления отражателя делаем разметку под отверстие по центру пластины. Центр находим за счет пересечения диагоналей. Диаметр отверстия зависит от диаметра крепежного шурупа. Также отмеряем от центра расстояние равное радиусу сердечника. Здесь сверлим отверстие под коннектор. При отсутствии коннектора, коаксиальный кабель можно припаять напрямую. Экранирующий контакт припаиваем к пластине отражателя, а центральную жилу к волновому генератору. Роль волнового генератора будет у нас выполнять треугольная пластинка из медной фольги. К тонкому углу генератора припаиваем кончик нашей спирали. Гипотенуза треугольника из медной фольги должна быть продолжением спирали.
Так как антенна будет установлена на открытом воздухе, рекомендуется залить места паек силиконом, а на сердечник надеть термоусадку с диаметром 50 мм.
Монтаж и настройка
Мною было изготовлено две одинаковые антенны. Одна была установлена на крышу дома, где иметься Интернет. Вторая антенна установлена на крыше служебного здания. Для достижения максимального эффекта обе антенны должны быть направлены друг на друга и находиться в прямой видимости. В качестве точек доступа использовались Wi-Fi модемы TP-LINK. На обоих ТД установлен MOD Point to Point с указанием MAC-адреса другого модема. Эта настройка установлена из соображений безопасности, дабы отсечь не санкционированные подключения к нашей сети (халявщиков с ноутбуками и смартфонами).
Если не боитесь мародеров, то рекомендую ставить Wi-Fi модем возле антенны. Можно закрепить его на тыльной стороне отражателя. Естественно, поместив его в герметичную упаковку. Связь модема с компьютером осуществить по кабелю витой пары (Ethernet). Максимально укоротив коаксиальный кабель, Вы уменьшите затухание сигнала. К сожалению, в службе безопасности нашей организации, многих зовут Александр Родионович Бородач:-)
