Внешняя антенна для роутера: зачем нужна и как ее оптимально установить

Wi-Fi является технологией, способной к нормальному функционированию лишь в пределах прямой видимости. Беспроводные сети легко теряются среди стен, мебели и прочих преград в квартире. Перемещение адаптера или роутера по дому с целью увеличения эффективности работы приборов возможно не всегда. Более правильным подходом является использование внешней, более мощной, антенны — активной части передающего/принимающего устройства.

Типы Wi-Fi антенн

В плане использования все антенны для Wi-Fi делятся на два класса:

для наружного использования (outdoor),
для внутреннего применения (indoor).

Отличаются эти антенны, в первую очередь, своими размерами и коэффициентом усиления. Класс outdoor подразумевает большие размеры и возможность крепления к какой-либо опоре (поверхности). Высокого коэффициента усиления в таких антеннах добиваются конструктивными особенностями. Такие устройства используются обычно для беспроводной передачи данных между точками, которые находятся на значительном удалении друг от друга. Устанавливать их предпочтительнее в зоне прямой видимости.

В зависимости от типа антенны Wi-Fi характеризует больший или меньший коэффициент усиления — один из важнейших параметров любого приёмного и передающего оборудования

Антенны класса indoor предназначены для применения внутри помещений, они имеют меньшие габариты и не отличаются выдающимися усилением и мощностью. Крепятся внутренние антенны либо непосредственно к передающему/принимающему гаджету, к стене, либо ставятся на поверхность. Присоединение антенны к плате устройства осуществляется как напрямую, так и посредством кабеля.

Дополнительная Wi-Fi антенна в квартире или доме

Основной причиной необходимости дополнительной антенны Wi-Fi является усиление слабого сигнала. Такая ситуация может возникнуть в следующих случаях:

точка доступа Wi-Fi расположена на значительном расстоянии (если помещение большое), имеются преграды (стены, перекрытия);
роутер недостаточно мощный.

Также дополнительная Wi-Fi антенна может понадобиться, если требуется организовать сеть «роутер — несколько клиентских точек», или если нужно связать между собой несколько ПК «по воздуху».

Изготовление своими руками

В сети можно найти множество рекомендаций по изготовлению самых разных типов Wi-Fi антенн в домашних условиях. Как правило, для повторения большинства конструкций не требуется наличия глубоких познаний в радиоэлектронике, дефицитных материалов и специализированных инструментов. Сделать любую из Wi-Fi антенн по приведённым ниже инструкциям можно буквально за пару часов.

Двойной биквадрат

Антенна «двойной квадрат» для Wi-Fi и её модификации — самая популярная в сети. Классический биквадрат обладает хорошим коэффициентом усиления и широкой диаграммой направленности. Двойная биквадратная антенна, рассматриваемая далее, имеет ещё более высокие характеристики.

Всенаправленная антенна wifi – изготовление своими руками

Для повторения конструкции потребуются:

медная моножила (провод) сечением 2 мм;
небольшой лист алюминия толщиной 1–2 мм;
кусок резиновой (виниловой) трубки, пластиковые стяжки;
паяльник, припой, канифоль, дрель, свёрла, плоскогубцы;
кабель для подключения.

Изготовление антенны не представляет сложности, главное — точно выдержать размеры, так как даже небольшие отклонения грозят смещением рабочих параметров:

Чертим эскиз. Длина одной стороны каждого квадрата равна 30 мм, размеры рефлектора 220×100 мм, расстояние между активной частью и отражателем — 15 мм. Проводим разметку отверстий.
Двойной биквадрат — улучшенная версия классической биквадратной антенны
Гнём медную жилу строго в соответствии с шаблоном. Зачищаем (если провод с лаковым покрытием) и спаиваем концы.
Даже небольшой промах в размерах (буквально на пару миллиметров) ухудшит качество работы антенны
Из листа алюминия изготавливаем отражатель. Сверлим отверстия диаметром 3–4 мм.
Рефлектор можно изготовить также из медной пластины или (на худой конец) стального листа
Пластиковыми стяжками через резиновые трубки крепим активный элемент антенны к пластине.
Стойки крепления антенны к отражателю обязательно должны быть из непроводящего ток материала
Пластиковыми стяжками закрепляем адаптер (или кабель, если устройство расположено удалённо). Припаиваем выведенные провода. Расстояние между контактами — 5 мм.
Адаптер следует крепить максимально надёжно, но аккуратно, так, чтобы не повредить устройство

Из достоинств данной конструкции можно отметить:

лёгкое и быстрое изготовление,
отсутствие дефицитных материалов,
значительное усиление сигнала и стабильную работу.

Пожалуй, единственным недостатком такой антенны является то, что даже небольшие отклонения от необходимых размеров грозят снижением её эффективности.

Из алюминиевой банки

Данную конструкцию, конечно, нельзя назвать полноценной антенной (по сути, это отражатель), но в какой-то мере усилить слабый сигнал Wi-Fi она способна.

Что потребуется:

пустая алюминиевая банка,
нож и ножницы,
кусочек пластилина.

По простоте изготовления антенне из алюминиевой банки нет равных:

Промойте банку. Отрежьте ножом дно.
Будьте осторожны во время проведения работ, здоровье дороже даже самой высококлассной Wi-Fi антенны
Сделайте разрез в верхней части, но не до конца — оставьте неразрезанным участок длиной 1,5–2 см.
На этом этапе также можно отломать открывашку
Разрежьте ножницами банку вдоль с обратной стороны.
Алюминиевая банка легко режется любыми ножницами, главное, чтобы последние были достаточно острыми
Разогните металл.
Угол раскрытия можно подобрать экспериментально после установки, ориентируясь на уровень Wi-Fi сигнала
Закрепите отражатель на устройстве с помощью пластилина, надев его на штатную антенну роутера. Направьте в нужную сторону.
В отсутствие пластилина воспользуйтесь жвачкой

Плюсы антенны из алюминиевой банки:

простота изготовления,
отсутствие дефицитных материалов,
универсальность (будет работать с любым роутером с внешней антенной).

Среди минусов стоит отметить недостаточное усиление сигнала и нестабильную направленность приёма/передачи.

Как сделать усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками

Мощная антенна из листовой жести

Wi-Fi антенна из листа жести, известная как FA-20, характеризуется повышенной мощностью и может использоваться для приёма сигнала удалённых (до нескольких километров) точек доступа.

Для её изготовления понадобятся:

листовая жесть;
мощный паяльник (100 Вт), припой, флюс (кислота для пайки);
диэлектрические стойки, крепёж (винты, гайки);
дрель, свёрла;
кабель для подключения;
ножницы по металлу, деревянный молоток, мелкая наждачка, плоскогубцы.

Повторение конструкции требует, как минимум, начальных навыков слесарного дела.

Инструкция по изготовлению FA-20:

Ножницами по металлу вырезаем четырёхугольники и полоски, строго соблюдая обозначенные размеры. Края желательно обработать наждачной бумагой.
Детали антенны вырезаются по отдельности, а затем спаиваются
Спаиваем элементы антенны. Используем припой и специальный флюс для пайки. Делать это удобнее на деревянной поверхности.
Пайку жестяных элементов следует проводить в хорошо проветриваемом помещении
Готовую конструкцию промываем под струёй воды от кислоты. Сверлим отверстия диаметром 3–5 мм.
При необходимости выравниваем антенну деревянным молотком (киянкой)
Изготавливаем короб. Размеры — 450×180 мм. Высота бортиков — 2–3 см. Если вы не имеете навыков жестянщика, в принципе, можно обойтись без бортов (немного проиграв в чувствительности), просто вырезав прямоугольник. Высверливаем в нём отверстия, совпадающие с дырками активных элементов. Крепим детали на стойках, расстояние между частями 20 мм.
Опорные стойки должны быть из изоляционного материала
Припаиваем кабель: красная точка — центральная жила, синяя — общий (экран).
Для подключения антенны к роутеру подойдёт обычный телевизионный кабель

Плюсы самодельной антенны из листовой жести:

высокая мощность,
хорошая направленность,
не требуются дефицитные или дорогие материалы для изготовления.

Существенным минусом FA-20 является сложность её изготовления. К тому же антенна довольно габаритная и, вероятнее, подойдёт для установки на крыше или балконе.

Вариации Wi-Fi антенн своими руками

В интернете среди огромного разнообразия самодельных антенн для Wi-Fi чаще всего встречается так называемый «двойной квадрат» и его варианты. Впрочем, отличных от классики поделок можно увидеть тоже немало.

Фотогалерея: другие самодельные конструкции

Разнообразие Wi-Fi-антенн разных конструкций позволяет выбрать пользователю наиболее подходящую под его цели и задачи

Установка Wi-Fi-антенны может потребоваться в таких случаях:

когда мощности роутера не хватает для того, чтобы «пройти» сквозь преграды в виде стен и мебели и обеспечить устойчивый сигнал на всей площади помещения;
нужно сфокусировать радиосигнал в определённом направлении, например, обеспечить стабильным интернетом комнату, где установлен основной компьютер;
когда требуется расширить зону действия Wi-Fi-сети, например, снабдить интернетом летнюю кухню, гараж, беседку.
Одним из способов усиления Wi-Fi-сигнала в доме является подключение внешней антенны

Виды антенн

Wi-Fi-антенны для роутеров бывают разных размеров и форм и могут использоваться как в помещении, так и на открытом пространстве. По этому признаку их разделяют на два класса:

внутренние (комнатные, внутридомовые);
наружные (внешние, выносные, уличные).

Комнатные антенны

Предназначены для использования внутри помещений, поэтому имеют компактные размеры и сравнительно небольшой коэффициент усиления (КУ). Основная их задача — стабилизация сигнала и его доставка в наиболее удалённые уголки дома. Чаще всего внутренние антенны, в зависимости от конструкции, устанавливаются на столе, крепятся на стене/потолке либо подсоединяются к роутеру вместо штатных антенн. Самыми распространёнными вариациями комнатных устройств являются штыревая и панельная антенны.

Штыревая антенна — это самый простой и распространённый вариант передающей антенны, распространяющей радиоволны во всех направлениях

Внешние антенны

Используются для установки снаружи зданий, отличаются от предыдущих устройств более крупными размерами и более высоким КУ. Поскольку их применяют для организации сети на открытом пространстве, то конструкция таких антенн предусматривает защиту от негативного воздействия атмосферных осадков. В комплекте с наружным усилителем обычно идут дополнительные крепёжные элементы для установки на крыше, наружной стене здания или столбе.

Наружные Wi-Fi-антенны чаще всего используются в частном секторе, где нужно распространить действие беспроводной сети на придомовую территорию

В свою очередь, и выносные, и комнатные антенны в зависимости от направления сигнала подразделяются на два типа:

всенаправленные (ненаправленные, круговые);
направленные (узконаправленные).

Всенаправленные антенны

Такие устройства излучают радиоволны равномерно во всех направлениях в пространстве. Принцип действия круговых антенн можно сравнить с комнатной лампочкой, освещающей в одинаковой степени всю комнату, а диаграмму направленности — со сферой. Уровень сигнала в такой сети неравномерен: чем дальше от центра, тем слабее. Всенаправленные Wi-Fi-антенны отличаются меньшим радиусом действия и используются в тех квартирах и домах, где есть необходимость подключения к беспроводной сети нескольких пользователей.

Направленные антенны

Пассивные усилители этого типа посылают беспроводные сигналы в одном направлении, что позволяет добиться устойчивого сигнала в проблемных местах. Действие узконаправленной антенны похоже на работу фонарика, который не в состоянии осветить всю комнату, но способен передать луч света на более дальнее расстояние. Диаграмма направленности таких антенн по своей форме напоминает цветочный лепесток или дирижабль. В жилых помещениях направленные усилители используются в тех случаях, когда нужно обеспечить стабильным Wi-Fi-сигналом один девайс или несколько размещённых рядом.

Диаграмма направленности графически представляет зависимость коэффициента усиления антенны от её направления в заданной плоскости

Антенны-насадки

Отдельную нишу занимают антенны-насадки, способные превратить всенаправленную антенну роутера в узконаправленную. Надеваются они на штатные антенны Wi-Fi-роутеров и благодаря своей конструкции увеличивают зону действия локальной сети в нужном направлении. Несмотря на компактные размеры, КУ таких антенн может достигать 8–12 дБ. Антенны-насадки удобны в домашнем применении: легко крепятся, не имеют проводов и не занимают лишнего места на столе или стене.

Антенна-насадка — это простейшее устройство направленного типа, не требующее установки и подключения

Усиленные (активные) антенны

Главное отличие активной антенны от пассивной состоит в наличии встроенного электронного оборудования. В активных антеннах поступающий сигнал сначала обрабатывается (усиливается, очищается от шумов), а затем передаётся непосредственно на роутер или другое принимающее устройство. Такие антенны мало подвержены внешним помехам и способны усиливать сигнал до 20 дБ. Однако они более сложны в настройке и по стоимости дороже своих пассивных аналогов. Работают от источника питания, дополнительно могут комплектоваться аккумуляторами.

Активная антенна в своей конструкции имеет усилитель и нуждается в подключении к источнику питания

Самодельные Wi-Fi-антенны

Смастерить устройство для усиления сигнала беспроводной сети можно самостоятельно. В интернете есть множество примеров антенн, собранных своими руками. Для их создания авторы используют подручные средства: жестяные банки, медную проволоку, DVD-диски, плотную фольгированную бумагу, листы металла и др. Самыми популярными усилителями, собранными вручную, являются следующие модели:

простейший усилитель из жестяной банки. Относится к типу антенн-насадок. Изготавливается за несколько минут из жестяной банки из-под пива или другого напитка. Надевается на стационарную антенну роутера, после чего регулируется путём поворота импровизированного отражающего экрана в нужную сторону. Степень изгиба жестяного полотна антенны также влияет на уровень сигнала;
Антенна-насадка из жестяной банки, несмотря на свой непрезентабельный вид, действительно способна усиливать Wi-Fi-сигнал, главное — выбрать правильный угол поворота
Wi-Fi-пушка. Это устройство представляет собой гибрид двух антенн: волнового канала и патч-антенны. Изготавливается из металлических дисков путём нанизывания их на шпильку и фиксации гайками на определённом расстоянии. Такая антенна будет незаменима в частных домах и коттеджах, когда нужно покрыть Wi-Fi-сетью участок вокруг здания. По словам автора этого изобретения, антенна способна передавать сигнал на расстояние до 500 м;
Wi-Fi-пушка — это простая в изготовлении и очень мощная антенна для установки снаружи здания
антенна Харченко (биквадрат). Представляет собой конструкцию из медной проволоки, согнутой в виде двух ромбов, и рефлектора-отражателя. По своим характеристикам правильно собранный «биквадрат» не уступает заводской антенне. Отзывы пользователей свидетельствуют о том, что с помощью такого усилителя можно добиться значительного расширения Wi-Fi-сети, а также увеличить скорость мобильного интернета. Такая антенна пригодна как для внутреннего, так и для наружного использования.

Видео: как смастерить антенну Харченко своими руками

Как выбрать антенну для дома

Выбор Wi-Fi-антенны следует производить исходя из своих целей и задач, возложенных на локальную сеть. Кому-то достаточно будет и обычной штыревой антенны, установленной на столе, а кому-то потребуется мощная наружная антенна, охватывающая не только дом, но и приусадебный участок. В любом случае при выборе антенны специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие харктеристики:

коэффициент усиления (КУ). Данный параметр влияет на дальность распространения сигнала за счёт изменения радиуса действия. Он отражает способность антенны концентрировать сигнал в определённом направлении. Чем выше КУ, тем на дальнее расстояние будет передаваться поток информации. Однако стоит помнить, что при увеличении мощности излучения в одном направлении происходит снижение мощности в других направлениях;
При увеличении коэффициента усиления меняется диаграмма направленности Wi-Fi-сигнала
тип поляризации (горизонтальная, вертикальная и круговая). Этот показатель отражает характер распространения волны в пространстве. Антенны с горизонтальной поляризацией отличаются эффективным проникновением радиоволн через вертикальные препятствия и меньше подвержены воздействию помех, что особенно актуально в городских условиях. Устройства с вертикальной поляризацией способны хорошо отражать сигнал от препятствий, тем самым охватывая большую зону покрытия. При круговой поляризации сигнал способен преодолевать как горизонтальные, так и вертикальные препятствия с минимальной потерей своей мощности;
Многие домашние точки доступа и роутеры по умолчанию работают в вертикальной поляризации, однако при необходимости поляризацию можно изменить, повернув антенну на 90 °C
поддержка стандартов. Для правильной работы пассивного усилителя в связке с роутером нужно выбирать устройство, поддерживающее такой же стандарт Wi-Fi, что и маршрутизатор. Универсальным стандартом на сегодняшний день считается 802.11n, совместимый с более ранними модификациями 802.11a/b/с. Приобретая антенну с поддержкой 802.11n, можно быть уверенным, что она будет работать с практически любым роутером. Посмотреть поддерживаемые типы стандартов можно в технической документации маршрутизатора;
наличие совместимых разъёмов. При покупке антенны стоит уточнить у продавца, подойдёт ли её штекер к гнезду вашего роутера. В случае, если разъёмы не совпадут, придётся приобрести специальный переходник. Но не стоит забывать, что любой лишний элемент в сборке антенны снижает качество сигнала.
Для быстрого подключения антенны к роутеру важно, чтобы их разъёмы были совместимы

Установка и подключение Wi-Fi-антенны

Перед монтажом Wi-Fi-антенны нужно определиться с местом, где она будет установлена, и проверить наличие крепёжных элементов. При наличии в комплекте необходимой фурнитуры выполняется монтирование антенны с соблюдением следующих основных правил:

для наилучшего качества сигнала устанавливать комнатный усилитель рекомендуется в пределах прямой видимости роутера;
учитывать наличие преград (стен, перекрытий, мебели), а ещё лучше — расположить антенну над уровнем мебели. Идеальным вариантом для жилого помещения являются потолочные антенны, внешне напоминающие плоский плафон светильника;
не устанавливать антенну вблизи окон и зеркал. Они способны отражать сигнал, образуя за собой мёртвые зоны.
для наружных антенн проверить наличие встроенной грозозащиты, при отсутствии приобрести отдельное специальное устройство. Самодельные устройства при отсутствии громоотвода следует заземлить.
Устройство грозозащиты для уличных антенн способно выдерживать перепады температуры от -40 до +70 °С

После установки антенна подключается к роутеру или точке доступа. Тип соединения зависит от модели маршрутизатора. Если роутер имеет съёмные антенны, то открутив их, можно освободить разъёмы для подключения заводского или самодельного усилителя. Также просто можно подключить усилитель к роутеру, имеющему специальное гнездо под внешнюю антенну. Дополнительно при этом (в случае, если разъёмы окажутся несовместимы) может потребоваться переходник или так называемый разъём-коннектор N-типа.

В зависимости от конструкции антенны, её можно подключить к роутеру напрямую через универсальный разъём SMA (MMCX) либо с помощью кабеля, обжатого разъёмом N-Male и подсоединяющегося к антенному разъёму N-Female. При отсутствии такого кабеля в комплекте его можно сделать самостоятельно, используя телевизионный кабель типа RG-6U и переходник N (Male) — F (Female).

Высокочастотный переходник для Wi-Fi-антенны оснащён с одной стороны штекером типа N (male), а с другой — гнездом типа F (female)

Гораздо сложнее подключить антенну к роутеру, не имеющему выхода под внешнюю антенну. В таком случае придётся раскручивать корпус маршрутизатора, удалять припаянную штатную антенну и на её место припаивать новую. Выполнение этих манипуляций требует определённых знаний и сноровки, зато избавит от необходимости подбирать разъёмы и переходники.

Когда процесс подключения антенны завершён, останется настроить роутер на работу с внешней антенной. Для этого нужно проделать следующие действия:

Скачать и установить на ПК или ноутбук, подключённый к роутеру, специализированную утилиту WinBox.
Запустив программу, перейти в боковом меню в раздел Wireless → Wireless Tables → Interface, где выбрать подключение wlan 1.
В появившемся окошке перейти во вкладку HT.
В выпадающем списке напротив пункта Antenna mode выбрать режим antenna b.
Сохранить настройки и перезагрузить роутер.
Настройка роутера в программе WinBox состоит всего из пяти простых шагов

После этого внешняя антенна станет работать параллельно со штатными антеннами роутера. При желании можно отключить антенны маршрутизатора, оставив функционировать только внешнюю. Для этого во вкладке HT нужно убрать галочки с полей chain0, после чего сохранить изменения.

Завершив настройку роутера можно приступать к тестированию антенны. Данный процесс можно выполнять вручную или с помощью предназначенных для этого программ. При ручном тестировании уровень сигнала и скорость Wi-Fi-соединения проверяются после каждого поворота антенны или изменения угла наклона. При использовании утилит, например, приложения Homedale, сбор информации о показателях Wi-Fi-сети производится автоматически. Среди параметров, отображающихся в окне программы, основное значение для пользователя представляют пункты Signal Strength (уровень сигнала в dBm) и Bitrates (скорость передачи данных в бит/с). Чем ниже значение Signal Strength и выше Bitrates, тем качественнее сигнал.

Программа Homedale обнаруживает все точки доступа, которые находятся в пределах досягаемости Wi-Fi-устройства, и отображает их состояние и уровень сигнала

При использовании дома Wi-Fi-роутера пользователи часто сталкиваются с тем, что сигнал беспроводной сети неустойчивый или не достаёт до некоторых комнат. Исправить ситуацию поможет подключение дополнительного устройства в виде внешней антенны. Выбрав нужный тип антенны (направленную или всенаправленную) можно не только усилить сигнал, но и значительно расширить зону покрытия.

Рубрики: оборудование

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.

Как усилить сигнал телефона: причины плохого сигнала и решение проблемы своими руками

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.

Установить медную трубку с помощью пайки.

Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.

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