Беспроводная технология передачи данных за последние годы стала неотъемлемой частью жизни в современном мире. Многие пользователи, устанавливающие у себя дома систему Wi-Fi, сталкиваются с проблемой слабости сигнала. Не всегда проблему представляет собой WiFi-антенна. Своими руками сделать её могут практически все, но, прежде чем приступать к сборке, необходимо исключить другие факторы, влияющие на уровень сигнала.
Простые модели антенн уже доступны примерно с 20 евро. «В принципе, различают всенаправленные и микроволновые антенны, которые предназначены для конкретных сценариев применения», объясняет Денк. Всенаправленные антенны, с другой стороны, распределяют сигнал равномерно, что делает их пригодными для больших помещений.
Денк предупреждает против подключения антенны и маршрутизатора с слишком длинными кабелями: Это позволяет более гибко настраивать маршрутизатор. Однако это снова затушевывает сигнал. Кабель не должен быть длиннее трех метров. Не удалось воспроизвести видео. Повторите попытку позже.
Причина ослабления сигнала
Для начала необходимо разобраться, с чем это может быть связано. На уровень сигнала в той или иной степени могут оказывать влияние следующие факторы:
- поддержка роутером и сетевой картой стандарта N (прежние стандарты A, B, G на сегодня уже устарели, и улучшения скоростных характеристик оборудования с такими стандартами ждать не приходится);
- бытовые приборы на пути сигнала заметно ослабляют его уровень;
- другие беспроводные сети в радиусе приёма также гасят мощность сигнала (эту проблему можно решить путем использования программы Wi-Fi Analyzer);
- наличие более одной стены между антенной роутера и подключённым оборудованием.
Для жителей многоквартирных домов устранение вышеописанных причин может решить проблему слабого сигнала. Увеличить радиус действия на 15-20 см может размещённый за антеной экран из медной или жестяной пластины.
Повторитель, прошивка, позиционирование
Если вы скептически относитесь к тому, помогает ли новая антенна, вы можете построить собственное решение за небольшие деньги. В качестве инструментов необходимы отвертки, плоскогубцы и паяльник. Часто вы можете улучшить стабильность или диапазон соединения уже значительно, если вы слегка измените положение или местоположение маршрутизатора. В принципе, бесплатная установка в комнате лучше, чем помещение в угол комнаты.
Продолжайте читать, и вы обязательно найдете способ его получить. Не может быть никаких препятствий, зданий, стен или гор. 2 Повышенное положение антенны. На той же горизонтальной линии, что и точка связи. Например, если антенна находится на крыше и маршрутизатор на низком уровне, не занимают то же горизонтальная линия не может рассматриваться для соединения.
Жители частных домовладений, скорее всего, будут вынуждены прибегнуть к более серьёзным ухищрениям, чтобы сигнал был доступен не только в доме, но и во дворе.
Если устранение этих причин не привело к улучшению, то остаётся всего два варианта: или купить более мощный роутер, или пойти по менее затратному пути, то есть WiFi-антенна своими руками должна быть изготовлена. Это и окажется решением проблемы.
Направленная Wi-Fi антенна своими руками
Чем меньше угол открытия, тем точнее должна быть ориентация. Панельные антенны не нуждаются в точном выравнивании, но яги и параболические элементы должны выровнять их как можно точнее. В этом другом Эти требования необходимы, во-первых, если нет прямой видимости и, например, у нас есть здание фронт или гора не может соединить большое расстояние. Антенны изготавливаются разных размеров и форм и могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе или на открытом воздухе. Отношение угла открытия к расстоянию, которое оно достигает, в основном позволяет достичь меньшего угла.
Самодельная WiFi-антенна
Приняв окончательное решение, можно приступать к работе. Ниже будет подробно описано, как сделать WiFi-антенну, способную усилить мощность сигнала и, следовательно, дальность приёма.
Оптимальное решение - это простая в плане сборки конструкция, которая представляет собой антенну в виде зигзага Харченко. Она имеет много разновидностей, но лучшей считается та, что состоит из двух сопряжённых по диагонали квадратов.
Графический способ увидеть это - сравнить его с лампочкой. Лампочка без источника излучает свет под углом 360 ° огней очень близко, но имеет очень мало диапазон на расстоянии. В центре внимания факела или автомобильная фара концентрирует весь свет под углом 30 ° отверстия, позволяя идти дальше, если уменьшить угол до 10 градусов дополнительно увеличивает охват больше, но не видит ничего по бокам. На этом графике вы можете увидеть, как работают четыре типа направленных антенн и их основные характеристики.
Он полностью водонепроницаем и может быть размещен на открытом воздухе под дождем и солнцем. Это самая используемая модель для дальнего действия, потому что ее размер управляем и очень прост в установке. 
Его установка немного сложнее. Рекомендуется подключаться к очень отдаленным сетям, но необходимо указать его с достаточной точностью.
Необходимые материалы и инструменты
Для работы нам понадобится инструмент и материал, из которого и будет собираться Wi-Fi-антенна своими руками:
- Одножильный медный провод сечением от 2,5 до 3 мм.
- Текстолит с медным покрытием на одной из сторон.
- Кабель коаксиальный RG-6U нужной длины.
- Медная трубка с таким диаметром, чтобы в неё плотно входил кабель длиной 5 см с очищенным экраном.
Убедившись, что всё вышеперечисленное есть в наличии, можно смело приступать к изготовлению.
Этот метод в основном работает с принципом привязки цепи, которая передает данные «точка-точка» на центральную станцию, которая предоставляет услугу. Наиболее часто используемая модель с частотой 2, 4 ГГц - это тот, который выделяется фантастическим диапазоном и возможностью передавать на высокой скорости Интернет через дальние ссылки. В первый раз, когда он установлен, единственным недостатком является необходимость правильно ориентировать его. Угол только 7 градусов диафрагмы может привести к большим различиям в силе, качестве и скорости сигнала, если мы не подходим под этот угол.
Как собирается WiFi-антенна
Своими руками из текстолитовой плиты вырезаем квадратную пластину с размером стороны 110 мм. Строго по центру высверливаем отверстие под медную трубку. Диаметр отверстия и трубки должен быть одинаковым. Плиту сверлить необходимо со стороны медного покрытия. По краям отверстия необходимо паяльником залудить медную поверхность. Это будет рефлектор. На медной трубке с одного края стачиваем по диаметру одну сторону на 2-3 мм. Вставляем трубку в рефлектор так, чтобы сточенная часть была со стороны медного покрытия. Расстояние от отражателя до конца трубки обязательно должно быть 16 мм.
Конструкция сетки спроектирована так, чтобы позволить ветру проходить и не влияет на работу сигнала. Не забудьте выбрать частотный тип вашей двухточечной связи, так как каждый тип антенны будет работать только в спроектированном спектре. Вот почему это необходимо определить, прежде чем устанавливать соединение с вашей беспроводной локальной сетью. Радиационная диаграмма такого типа антенны почти аналогична диаграмме направленности фар автомобиля. С другой стороны, используйте направленную антенну, когда вы хотите передавать и захватывать на большом расстоянии.
Отрезаем 244 мм провода и очищаем его от изоляции. Делаем поверхностные надрезы каждые 30,5 мм. После этого по меткам сгибаем под прямым углом так, чтобы получилось подобие цифры восемь.
Припаиваем свободные концы к самому верху трубки таким образом, чтобы целая часть оказалась над сточенной частью трубки. К этому месту и припаиваем центральный провод кабеля, предварительно вставив его в трубку. У нас получилась WiFi-антенна. Своими руками мы собрали конструкцию, способную дать усиление сигнала на 6-8 dB.
Травление печатной платы с помощью раствора
Однако может случиться так, что в некоторых районах вашего дома сигнал недостаточен для обеспечения хорошей производительности: перед изменением маршрутизаторов, почему бы не попробовать домашние методы и увеличить масштаб? Это из-за его очень низкой стоимости и практически несуществующей стоимости.
Усиление мощности приема и сигнала роутера
Чтобы продолжить, вы должны оборудовать себя этими инструментами. Пустой напиток может; Сильные ножницы, лучше, чем садоводство; Резак или металлическая пила; Скотч, лучше, если он двусторонний. Более сложный проект, поэтому подходит для опытных пользователей среднего класса, видит конструкцию не рефлектора, а настоящую антенну, часто известную как «кантенна», от английской «банки». Необходимы следующие инструменты.
Материал будет построен на ответах на три вопроса, вынесенные в подзаголовки, однако на этот раз хотелось бы начать с ответа на финальный вопрос -
Что получилось?
К тому времени, как дописывался этот текст, две представленные на фотографии антенны уже несколько дней работали в конечных точках примерно двухсотметрового линка "из окна в окно". Вот как это выглядит с одной стороны – точка доступа с антенной закреплены над окном в офисе, вид снизу:
Приведенные здесь инструкции относятся к стандартной банке, например, к товарам из супермаркета: расстояния должны быть увеличены или уменьшены пропорционально большим или меньшим контейнерам. Вы начинаете с того, что упражняете отверстие на стороне, примерно на 3 дюйма от закрытого конца. По завершении операции кусок медного кабеля около 2, 6 см фиксируется во внутреннем зацеплении соединителя или, в качестве альтернативы, штырь всегда может использоваться в одном и том же материале.
Диаметр должен быть достаточно широким, чтобы оставаться в идеальном положении без использования клея или сварных швов. В этот момент соединитель вставляется в отверстие, уже сделанное на банке, с внутренним медным концом. Чтобы прикрепить разъем к стене олова, вы можете использовать соответствующие винты, обычно продаваемые вместе с самим соединителем или горячим клеем, для применения только снаружи. С коаксиальным кабелем для антенн, как самодельных, так и приобретенных в магазинах электроники, подключается устройство к маршрутизатору.
А теперь об этом по-порядку.
Зачем?
Есть множество ситуаций, когда показано применение внешних антенн. Под внешней в данном случае я имею ввиду антенну, подключаемую взамен штатной из комплекта устройства. Наиболее типичные ситуации применения специальных антенн сводятся к трём наиболее характерным случаям:
- Для увеличения зоны покрытия точки доступа беспроводной сети. В таком случае обычно ненаправленная (всенаправленная) штатная антенна заменяется на так же ненаправленную, но более эффективную.
- Для улучшения эффективности зоны покрытия, совмещённой с удобством размещения беспроводной точки доступа и антенны. Обычная ситуация, если необходимо обеспечить уверенный сигнал в ограниченном, но сравнительно большом помещении, а точку доступа с антенной наиболее удобно разместить на одной из стен или в углу. Для этого случая подойдёт антенна с секторной диаграммой направленности (широконаправленная). Кроме того, направленные антенны могут пригодиться для решения задачи уменьшения взаимного влияния близко расположенных беспроводных сетей.
- Для создания беспроводного моста на большем расстоянии. Для этого случая предназначены узконаправленные антенны. "Дальнобойность" напрямую зависит от того, насколько узкий пучок радиоволн обеспечивает конструкция антенны.
Упомянутый выше случай беспроводного моста примерно на двести метров более похож на третий вариант, однако ввиду "несерьёзности" расстояния вполне сгодятся направленные антенны с довольно широкой диаграммой направленности.
Тут стоит отметить один факт – цены на отдельные Wi-Fi антенны сравнимы с ценами на сами беспроводные устройства. И если в нише узконаправленных антенн с коэффициентом усиления более 18dBi это ещё хоть как-то оправдано (самостоятельное изготовление таких антенн требует некоторого опыта, тщательных расчётов и высокой точности исполнения), то при меньших требованиях частенько бывает вполне резонно попробовать свои силы с антенностроении.
Выбор конструкции антенн упрощался тем, что не нужно было заботиться о защите антенны от воздействия внешней среды (напомню, установить беспроводной мост необходимо было из окна в окно). Так же антенны должны были получиться достаточно лёгкими и не требовать дополнительного крепления, кроме штатного антенного гнезда беспроводных точек доступа. Опираясь на несколько лет опыта изготовления антенн разных конструкций, я пришёл к выводу, что здесь как нельзя лучше подойдёт простая и проверенная хорошо известная схема "двойной квадрат" (biquad antenna), она же зигзаг, она же антенна Харченко.
Начну, пожалуй, с упоминания того факта, что на самом деле в интернете можно найти огромное количество материалов по самостоятельному изготовлению антенн для Wi-Fi, в том числе и выбранного типа biquad; для примера могу порекомендовать начать изучение вопроса с этой странички . Однако большинство представленных материалов, объясняя как, уделяют мало внимания почему. На этом и постараюсь сосредоточиться. И как всегда, объяснять почему удобнее на конкретном примере.
Итак, первое почему – почему квадрат, а не, например, шестиугольник, или вообще круг? Ответ очень прост. Круг был бы немного эффективнее, но квадрат мне показался технологичнее в изготовлении. Если же понадобится заметно больший коэффициент усиления, лучше посмотреть в сторону антенн других типов, например спиральной или секторной панельной.
Второе – откуда взялись размеры? Из длины волны в вакууме, конечно. В расчёте конструкции длина волны участвует несколько раз: периметр каждого квадрата близок к длине волны (добиваемся, чтобы резонансная частота излучающего элемента была приближена к частоте выбранного канала Wi-Fi диапазона), расстояние от плоскости антенны до отражателя – у меня восьмая часть длины волны (расчёт исключительно с точки зрения распространения электромагнитного излучения показывает, что надо делать четверть, тогда разница в пути прямой и отражённой волн составит половину длины волны, что с учётом изменения фазы от отражения даст сложение амплитуд прямой и отражённой волн в направлении, перпендикулярном плоскости отражателя, но на самом деле есть и другие факторы, вроде согласования и КНД, поэтому на практике можно принять, что расстояние от излучающего элемента до отражателя должно быть где-то в диапазоне от 1/4 до 1/8 длины волны, из технологических соображений конкретно этой переделки я взял минимум), и наконец, размеры отражателя – сравнимы с длиной волны (меньше – хуже, много больше – неоправданно).
В таблице ниже представлены опорные частоты и длины волн тринадцати актуальных для нас (принятых в Европе) каналов Wi-Fi диапазона 2,4 ГГц.
| Номер канала | Частота, МГц | Длина волны, мм |
| 1 | 2412 | 124,3 |
| 2 | 2417 | 124,0 |
| 3 | 2422 | 123,8 |
| 4 | 2427 | 123,5 |
| 5 | 2432 | 123,3 |
| 6 | 2437 | 123,0 |
| 7 | 2442 | 122,8 |
| 8 | 2447 | 122,5 |
| 9 | 2452 | 122,3 |
| 10 | 2457 | 122,0 |
| 11 | 2462 | 121,8 |
| 12 | 2467 | 121,5 |
| 13 | 2472 | 121,3 |
Определившись с каналом (за некоторыми исключениями, во многих случаях достаточно будет ориентироваться на середину диапазона, антенна вполне удовлетворительно будет работать и на краях), можно приступать к изготовлению. Вот, собственно, те самые подручные материалы, из которых скоро возникнет новая антенна: штатная антенна, кусок медного провода и банка шпрот.
Вообще-то, банка для правильного отражателя маловата, но бить рекорды дальности мне и не требовалось. Зато конструкция получится компактнее, и бортики банки послужат защитой излучающему элементу от случайного механического повреждения. И бонус в виде шпрот. :)
Задействованные инструменты и материалы:
Для начала посмотрим на "внутренности" штатной антенны, кое-что от неё ещё пригодится.
Заготовка для излучающего элемента – кусок проволоки, равный двум длинам волн выбранного канала Wi-Fi, с разметкой для сгибания.
Согнутая рамка концами припаяна к металлической трубке, извлечённой из штатной антенны. Трубочку я немного подпилил, чтобы изгиб в центре её не касался. Угол в середине рамки залужён, туда позже будет подпаяна центральная жила.
Припаиваем получившуюся конструкцию к отражателю.
Для удобства установки по высоте на трубку надет 15-миллиметровый кусочек внешней изоляции, оставшейся от очистки медного провода.
Осталось только укоротить до нужной длины кабель в обрезке штатной антенны, подпаять куда нужно центральную жилу и оплётку, и зафиксировать обрезок бывшей антенны на отражателе. Для фиксации удобно воспользоваться клеящим пистолетом. И пора приступать к испытаниям.
Разве что можно антенну ещё покрасить. Как она выгладит после окрашивания, можно ещё раз посмотреть на снимке вначале статьи.
В испытаниях участвовали две Wi-Fi точки доступа D-Link DWL-2100AP. На одной стороне всё время была подключена антенна, показанная вверху на первом в статье снимке (кстати, в банке из-под тушёнки:)), на другой стороне подключались для теста штатная антенна из комплекта точки доступа и конструкция, описанная выше. Их-то и сравним, показания снимались с помощью AP Manager by ACOWA (отдельная благодарность автору программы). Расстояние – около 85 метров.
С антенной из комплекта.
Со свежеизготовленной антенной "двойной квадрат".
Как говорится, комментарии излишни, 8-10dBi разницы будут совсем не лишние.
