Антенна для роутера своими руками

На частоте 2,45 ГГц длина волны сигнала WiFi составляет 122 мм. Привели кучу конструкций, но ищем новые и новые. Поляризация вертикальная… В сети приводится любопытная схема биквадрата, который выгнут вокруг медной трубы диаметра 10 см. Получается, что диаграмма направленности такой антенны искажается и растягивается по азимуту. Нигде нет моделей MMANA, чтобы посмотреть, что в точности получается, но любители утверждают, что такой ход не самый лучший (хотя ниже рассмотрим и его). Но о чем сегодня забыли, так о рупорных антеннах. А ведь они как раз годятся для высоких частот, потому что для низких получаются слишком громоздкими. А может ли быть сделана антенна для роутера своими руками в виде рупора. В некоторых случаях (имитация голоса озерной утки), определенно, да.

Антенны для роутера

Антенны для роутера

Немногие задумываются над физическим смыслом антенны. Для чего же нужна. Не подумав, обыватели ответят, что для усиления сигнала. Антенна для роутера, своими руками сделанная из фанеры, — пассивная вещь, которая ничего не усиливает. Собирает с большой площади сигнал и подает в малую, где находится кабель приемника. Это делают все антенны без исключения. Что может собрать вибратор? А между тем достаточно вспомнить, что волновой вибратор (кусок провода, равный длине волны) лучше полуволнового, который, в свою очередь даст сто очков форы четвертьволновому (равен четверти длины волны). Чем длиннее вибратор, тем эффективнее. При этом соблюдаются определенные пропорции. Это диктуется волновыми законами природы.

Слышали, что оперный певец, взяв высокую ноту разбивает хрустальный стакан. Как это делается. Мастер пения ударяет слегка по прибору и слушает, какая нота польется из посуды. Это будет резонансная частота предмета. Взяв ту же ноту поставленным голосом, певец вызывает отклик емкости. Колебания накапливаются, усиливаются, не затухают. В результате стекло разбивается вдребезги. В точности то же происходит в антенне. Мало того, что собирает волны, еще и передает в приемник только те, которые являются резонансными. А таковыми будут основная частота, а также гармоники (умноженные на два, на четыре и пр. частоты). Самодельная антенна для роутера поможет отсеять ненужное. Также сигнал будет сконцентрирован в нужном месте.

Еще важно правильно подвести к антенне провод. То, что мы только что сказали (прием волны и гармоник) позволит изготовить гармоническую антенну, которая принимает частоты, полуволны которых являются кратными для габаритов устройства.

Например, это частоты, соотносящиеся как 1 : 2 : 4 : 6 и так далее. Правильно подведенная линия позволит ловить сразу несколько волн. Если же нарушить правила, то устройство работать не будет. Вот как нужно делать:

  1. Рисуют схематично вибратор (прямая линия), на котором схематично обозначают законы распределения токов и напряжений для всех длин волн.
  2. Если присоединить провода в точке пучности напряжений, то получится запитка по напряжению.
  3. Если присоединить провода в точке пучности всех токов, то получится запитка по току.

Так изготавливаются гармонические антенны. Но чтобы сделать такой, например, для частоты 3,7 МГц (диапазон КВ) нужен кусок провода на 80 метров. Понятно, что такой расклад не всех устраивает. Вот почему постоянно ведется поиск новых конструкций. Не так давно публиковали описание процесса конструирования ферромагнитной антенны для диапазона 3,7 — 7 МГц, которая уместится в кулаке. Не утверждаем, что заменит собою 80 метров меди, но положительный эффект от нее наблюдают исследователи, что и используется в каждом радиоприемнике.

Читайте также:  Антенна для рации своими руками

Рупорные антенны для роутера

Чем порадует рупорная усиливающая антенна для роутера. Проста в конструкции. Вот теория:

  1. рупорная антенна состоит из раструба и питающего волноводы; Рупорная антенна внутри
  2. составные части согласованы, иначе, как говорят очевидцы, не то что усиления не будет, сигнал не пройдет через место стыка;
  3. рупор изготавливают разной формы, и «рефлектор» определяет тип антенны:
  • пирамидальная (урезанная пирамида);
  • секторная, секториальная (сектор из волновода, дно и потолок параллельны друг другу, боковины расходятся);
  • коническая (усеченный конус);
  • гибридная (когда форму рупора сложно назвать уже придуманным словом, тем, кто разбирал спутниковые конвертеры, знаком рупор со ступенями).

Понятно, что если в спутниковой связи на частотах выше 5 ГГц применяются рупоры, то и для WiFi тоже годятся. Как сделать антенну для роутера. Рупоры относятся к классу устройств СВЧ. Сама антенна изготавливается из посеребренной (изнутри) стали. Это улучшает условия проводимости, позволит волне свободно двигаться внутри, придаст стенкам твердость. На практике для застекленной лоджии подойдет картон, изнутри обклеенный фольгой. Фольга, как известно, сделана из алюминия, и лучше этого материала только медь. Некоторые и собирают рупорные антенны из текстолита. Затем поверхность полируется, например, ластиком, и покрывается лаком. Портал рупорной антенны заклейте диэлектриком, пластиком, пенопластом и так далее.

Важно! Без фольги рупор не будет работать по очевидным причинам. Диэлектрик не может отражать электромагнитное излучение.

Крепление рупорной антенны

Стыки в случае с текстолитом паяются, картон клеится. Мы бы и вовсе взяли фанеру, потому что правильная геометрия важна для антенны. А лист шпона лучше держит форму. К тому же можно изнутри проклеить по швам, а снаружи покрыть грунтовкой, препятствующей проникновению внутрь влаги. Затем это красится и вывешивается в любом месте. Можно даже в верхней части кормушку для птиц приделать. Изнутри оклейте конструкцию фольгой, по возможности ровно (хотя работать все равно будет). Предлагаем делать пирамидальный рупор, потому что проще всего, а также обеспечит приемлемую диаграмму направленности и по углу места на случай, если в нашу сеть хотят попасть люди этажом выше и ниже.

Диаграмма направленности рупорной антенны для роутера не отличается оригинальностью. Это один лепесток, который шириной 15 градусов (на деле зависит от конструкции) и по азимуту, и по углу места. Это обусловливает особенности применения. Если понадобится дом охватить, то антенна ставится на высоте середины поодаль. Так, чтобы главный лепесток охватил всех потребителей. Годное решение, другого, наверное, нет. Начнем с размеров питающего волновода, на который обращается там мало внимания. Вот здесь http://users.skynet.be/chricat/horn/horn-javascript.html имеется калькулятор, при помощи которого каждый посчитает параметры, подставив частоту. По умолчанию стоит 6-ой канал (2437 МГц).

Читайте также:  УКВ антенны своими руками

 Расположение крепления на дне антенны

Дно питающего волновода снизу пробивает штырь, который отстоит от задней стенки на четверть длины волны, а длина участка составляет половину длины волны. Считаем, сколько это будет. По формуле из физики находим саму длину волны: 299792458 / 2430000000 = 123 мм. Это длина волны в свободном пространстве. В волноводе идет критическая волна, ниже которой работать не может. Величина равна удвоенной длинной стороне волновода. Давайте последуем совету калькулятора и возьмем стенки 90 х 60 мм. Тогда длина критической волны составит 180 мм. Внутри волновода волна движется под некоторым углом. Следовательно, сама длина волны увеличивается, равна частному деления длины волны в свободном пространстве на косинус угла движения внутри.

Проблема как раз и состоит в том, чтобы найти угол. Для расчета выведены специальные формулы, которые читатели найдут самостоятельно, мы же воспользуемся результатами, но чуть позже. Потому что для начала в калькуляторе предлагается задать размеры рупора. Не будем томить читателя процессом подбора, а приведем сразу правильные значения. По методике находим стороны параллелепипеда, который включает в себя раскрыв рупора (без питающего волновода). Получается:

  1. Длина P – 60 cм.
  2. Ширина Н – 25 см.
  3. Высота Е – 10 см.


Размеры внешнего портала найдены, а внутренний равняется входу в волновод. Это позволит определить геометрию четырех стенок. Жмите на Compute и получите готовый шаблон. Обратите внимание на графу Aperture Quality (качество апертуры). В ней должна быть цифра меньшая одной восьмой волны (в нашем случае 15 мм). С исходными данными сайта выходило четверть, причем сам автор не уверен в правильности. На всякий случай первый макет не клейте намертво, а испытайте для начала на местности. Обратите внимание, что ниже уже посчитали длину волны в волноводе, цифра составила 16,85 см. Теперь понимаем, что делать со стержнем:

  • отстоит от задней заглушенной стенки волновода на 168,5 / 4 = 42,125 мм;
  • отрезок волновода имеет протяженность 84 мм;

Это важные параметры, которые следует четко соблюсти. Здесь будет сниматься сигнал со штыря. Как вести настройку участка. Штырь выступает из дна на некую длину, это четверть волны в свободном пространстве (31 мм). Берете КСВ метр и двигаете туда и сюда, пока не получится значение в области единицы. Если ничего не выходит долгое время, то чуть наклоните стержень к задней стенке. Метод научного тыка еще никого не подводил.

Ну, вот и готова наша внешняя антенна WiFi роутера, прощаемся. Ровно до следующего раза, когда настанет черед поговорить о технологиях СВЧ. И не забывайте: все новое – всего только хорошо позабытое старое. Намекаем на массовые мероприятия в СССР, где руководитель рупором приветствовал народ. Акустические волны, в отличие от электромагнитных отражаются большинством материалов.