Мощная антенна для роутера своими руками. Изготовление Wi-Fi антенны

Недавно на сайте была показана антенна 3G. Хочу представить три Wi-Fi антенны не просто скопированные с других сайтов, а изготовленные своими руками и протестированные в реальных условиях. Мне нужен был доступ в Интернет в соседнем доме от моего роутера, на расстоянии 150-200 м.

Первая антенна http://usd.ucoz.ru/publ/2-1-0-71 - всенаправленная, сделанная из куска кабеля RG-213. Сразу скажу, что использовать эту антенну можно только как обычную штыревую, и заявленные на одном из сайтов характеристики не оправдали своих надежд. Радиус действия этой антенны составил метров 30. Поэтому с ней я больше не экспериментировал.

Зачистил кабель. Длина центральной жилы 28 мм.

Для жесткости конструкции надел на внутренний диэлектрик кольцо, сделанное из медной проволоки сечением 2,5 мм²

Длина плеча-противовеса составила 31 мм, а диаметр нижнего кольца 54 мм.

Вторая спиральная Wi-Fi антенна HELIX изготовлена из куска пластиковой канализационной трубы диаметром 40 мм и куска электрического провода сечением 2,5 мм². http://www.wifiantenna.org.ua/antennas/helix/

На трубу намотал 12 витков провода с шагом витка 33 мм и проклеил клеем «Момент», это даст очень прочную намотку вокруг трубы.

Для соединения антенны с рефлектором я использовал бутылёк от мыльных пузырей. Прикрутил его к рефлектору винтом, а антенну посадил на клей.

Так как радиочастотный выход всех точек доступа и роутеров обычно имеет сопротивление 50 ом, кабель должен быть волновым сопротивлением 50 ом. Для согласования антенны с кабелем припаял к концу провода прямоугольный треугольник из жести размером по катетам 71*17 мм.

Для соединения антенны с кабелем я просверлил отверстие в рефлекторе и припаял медную трубку.

Припаял к треугольнику-компенсатору,

А экран забондажил и пропаял.

Кабель использовал RG-58/U с волновым сопротивление 50 ом. На другой конец кабеля припаял RP-SMA(м)-коннектор.

Третья антена из банки

Прочитав ни одну статью про изготовление антенн из банки, я решил взять банку из под Жигулевского пива объемом 1 литр.
У неё ровное плоское дно и диаметр подходящий.

Http://www.cqham.ru/cantenna.htm - на ссылке есть калькулятор расчета антенны исходя из диаметра банки и расчетной частоты антенны.


Для монтажа кабеля и крепления самой антенны я использовал F-коннектор.


У коннектора высверлил центральный контакт.


Прикрутил коннектор к мачте.


Зачистил центральную жилу кабеля нужной длинны.


В банке просверлил отверстие.


Собрал антенну

И покрасил нитроэмалью из баллончика.

Теперь о тесте антенн в реальных условиях.

Про первую антенну я уже писал. Радиус у неё был порядка 20-30 метров.
Проверка связи проходила между роутером D-Link DIR-300 и планшетным компьютером на доступ к страницам Интернета
и видеосвязи по Skype из двух точек.


Первая точка находилась на расстоянии 240 м от антенны, На расстоянии 450 м доступ к Интеренту был на скорости 1 Мб/с, но видеосвязь по Skype постоянно обрывалась.
Антенна из банки показала лучшие результаты, чем спиральная антенна. На расстоянии 450 м видеосвязь по Skype была удовлетворительной. Вывод я сделал такой, антенна из банки имеет более узкую диаграмму направленности и хороша для создания соединения с удаленным пользователям.
Но для этого её нужно «нацелить» на того самого пользователя. У спиральной антенны диаграмма шире, поэтому соединение возможно и без тщательного «прицеливания».
Что касается расстояния, то я подключался к Интернету через планшетный компьютер, а у них встроенные антенны Wi-Fi с маленьким коэффициентом усиления, следовательно и расстояние небольшое.
Т.е. я сигнал от роутера получаю хороший, но при подключении не могу получить IP-адрес и связь срывается. Я в принципе достиг желаемых результатов. 450 м для меня это с лихвой.
Но для тех кому нужно большее расстояние для связи, мои предложения будут следующими: ставить одинаковый внешние антенны с двух сторон,
как со стороны роутера или точки доступа так и со стороны сетевого адаптера, и ставить более мощную точку доступа типа SENAO ECB-8610S или EnGenius ECB-3500.
У них выходная мощность в шесть раз больше обычных роутеров, но и цена в пять-шесть раз дороже.

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.

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.

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:

1. 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

2. 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

3. Из листа алюминия изготавливаем отражатель. Сверлим отверстия диаметром 3–4 мм.

   Рефлектор можно изготовить также из медной пластины или (на худой конец) стального листа

4. Пластиковыми стяжками через резиновые трубки крепим активный элемент антенны к пластине.

   Стойки крепления антенны к отражателю обязательно должны быть из непроводящего ток материала

5. 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,
• 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:

1. Промойте банку. Отрежьте ножом дно.

   Будьте осторожны во время проведения работ, здоровье дороже даже самой высококлассной Wi-Fi антенны

2. Сделайте разрез в верхней части, но не до конца - оставьте неразрезанным участок длиной 1,5–2 см.

   На этом этапе также можно отломать открывашку

3. Разрежьте ножницами банку вдоль с обратной стороны.

   Алюминиевая банка легко режется любыми ножницами, главное, чтобы последние были достаточно острыми

4. Разогните металл.

   Угол раскрытия можно подобрать экспериментально после установки, ориентируясь на уровень Wi-Fi сигнала

5. 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.

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:

1. Ножницами по металлу вырезаем четырёхугольники и полоски, строго соблюдая обозначенные размеры. Края желательно обработать наждачной бумагой.
   

   Детали антенны вырезаются по отдельности, а затем спаиваются

2. 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

3. Готовую конструкцию промываем под струёй воды от кислоты. Сверлим отверстия диаметром 3–5 мм.
   

   При необходимости выравниваем антенну деревянным молотком (киянкой)

4. 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

5. 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.

Вы можете выбрать и попробовать изготовить любую из антенн, однако следует помнить, что не все из таких изделий являются действительно высокоэффективными, как это утверждают авторы.

Фотогалерея: другие самодельные конструкции

Антенна MIMO имеет два контура внутри одного корпуса и, соответственно, два разъёма для раздельного приёма и передачи Данная вариация биквадратной антенны многократно усиливает сигнал Отражатель биквадратной антенны часто выполняют из фольгированного стеклотекстолита Дисковая Wi-Fi антенна отличается высокой направленностью и может быть применена как в помещении, так и на улице Антенна из банок выглядит оригинально, но на самом деле это не слишком эффективная конструкция Лепестковая пароварка в этой конструкции может быть заменена дуршлагом или железной миской

Подключение

Способ подключения Wi-Fi антенны зависит от типа используемого роутера, адаптера или другого устройства. В большинстве случаев придётся вскрывать гаджет, находить место, куда подсоединена (припаяна) штатная антенна и аналогичным образом присоединять (припаивать) кабель самодельной конструкции. Очень удобно, когда в гаджете предусмотрено независимое подключение внешней антенны, это может быть выполнено в виде:

• разъёма в батарейном отсеке, на задней крышке прибора, внутри корпуса и т. п.;
• так называемого пигтейла (обычно находится непосредственно на плате устройства).

Если у адаптера съёмная штатная антенна, самодельную конструкцию можно подключить вместо неё.

В любом случае (исключая вариант с пайкой) вам понадобится соответствующий разъём-коннектор, приобрести который можно в радиомагазине. Вам повезло, если ваш роутер имеет выход для подключения внешней антенной гарнитуры Гнездо пигтейла вы можете сами установить на корпусе гаджета, если уверены в собственных силах Крохотный разъем на плате устройства служит для присоединения специального удлинителя-пигтейла Иногда самый быстрый и надёжный вариант - припаять кабель вместо штатной антенны

Настройка

Настройка самодельной антенны для Wi-Fi сводится, прежде всего, к её установке в нужном направлении. При этом нужно соблюдать следующие условия:

• учитывать вектор распространения сигнала приёмника/передатчика Wi-Fi сигнала;
• принимать во внимание наличие преград между передающими и приёмными устройствами;
• учитывать то, что твёрдые поверхности отражают сигнал, а мягкие, наоборот, поглощают его;
• по возможности устанавливать антенну в пределах прямой видимости относительно приёмника/передатчика.

Для большей эффективности антенна должна быть направлена в сторону точки доступа.

На этапе настройки длину кабеля, насколько это возможно, следует уменьшить, так вы избавитесь от излишних потерь сигнала и улучшите его качество.

Как протестировать изменения

Самым простым и доступным вариантом тестирования самодельной Wi-Fi антенны является замер изменений скорости интернет-канала. Для этого проводят сравнительное исследование результатов поочерёдно с подключенной штатной антенной и изготовленной своими руками. Провести такие измерения можно, например, на ресурсе Speedtest . Система автоматически подберёт оптимальный сервер, проверит пинг, скорость скачивания и загрузки.

Видео: усиление Wi-Fi сигнала своими руками

С появлением Wi-Fi у множества пользователей появилась возможность быстрого и мобильного доступа в интернет. Для стабильной работы беспроводного соединения рекомендуется использование специального дорогостоящего оборудования, однако можно обойтись малой кровью, собрав внешнюю антенну своими руками.

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

"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 :

Для того, чтобы не возникали вопросы (в первом посте были) рассмотрим постройку антенны с круговой диаграммой, в данном случае что-то около 270°.

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!

Конечно, это не единственно правильный вариант постройки такой антенны. Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,

В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.

В идеале это должно выглядеть немного по-другому, примерно так:

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

"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:

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:

С другого.

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.

Беспроводная система передачи информации Wi-Fi (аббревиатура не расшифровывается, она была изобретена как маркетинговый ход) – один из столпов современного высокотехнологического социума. С ее помощью распространяется не только интернет, но и, например, сигналы с видеокамер. По своей физической сущности она является радиосвязью на частоте 2,4 ГГц и подчиняется всем законам распространения радиоволн.

Поэтому, если ваш планшет или ноутбук отказывается связываться с роутером из-за мешающих стен и перекрытий, вы можете попробовать сделать усилитель сигнала своими руками. Таковым является направленная антенна сантиметрового диапазона. Ее конструкция может быть штыревой, рамочной, спиральной или зигзагообразной. В этой статье мы попытаемся на пальцах, не углубляясь в дебри теории антенно - фидерных устройств, объяснить вам, как сделать антенну из подручных материалов, которая будет ничуть не хуже продающихся в магазине.

Перед тем как начать выбирать тип антенны и претворять свои грандиозные планы в жизнь, вам стоит познакомиться основополагающими законами теории антенно - фидерных устройств. Их два:

1. Длина волны, от чего зависят размеры устройства.
2. Коэффициент усиления. Самый интересный момент, позволяющий уловить слабый радиосигнал на больших расстояниях – как раз то, ради чего мы за это дело и беремся.

Эпюра напряженности магнитного поля любого радиосигнала имеет форму синусоиды. Расстояние между первой и третьей точками пересечения ею оси абсцисс называется длиной волны.

Номинал частоты – это количество колебаний в одну секунду. Поскольку радиосигнал распространяется со скоростью света, то длина волны в метрах будет равна результату ее деления на частоту. Для низкочастотного (наиболее распространенного) диапазона Wi-Fi: 299792458 / 2,4 = 12,5 см.

Запомните это значение, поскольку все размеры будущей антенны будут рассчитываться как его дробные части.

Коэффициент усиления – это условная величина, показывающая, во сколько раз выходной сигнал на зажимах направленной антенны больше, чем у ненаправленной. Причем это соотношение вычисляется как десятичный логарифм и обозначается дБ – децибел. Всенаправленной является та, для которой безразлично положение относительно источника радиосигнала. Такие применяются в мобильных телефонах и планшетах, поскольку это, во-первых, предполагается условиями пользования, а, во-вторых, определяется малым размером устройств.

Направленные свойства антенны проявляются в том случае, если ее длина равна половине длины волны. Для Wi-Fi это 6,25 см. Ее пространственная диаграмма направленности представляет собой тор – бублик, перпендикулярный оси антенны. Коэффициент усиления в этом случае равен двум децибелам, то есть 1,58 раза. Такие полуволновые диполи позволяют увеличить дальность на десяток метров, что уже неплохо для уверенного приема сигнала в своей квартире.

Самый простой способ усиления сигнала

Если вы возьмете линейку и измерите длину штыревой антенны домашнего роутера, то окажется, что ее длина от 10 до 12 см. Длиннее не делают потому, что в штыре, размер которого больше длины волны, значительно возрастает внутреннее сопротивление и сигнал вместо усиления гаснет. Это увеличение размера приводит сужению толщины «бублика» диаграммы направленности и незначительному увеличению удельной мощности излучаемого сигнала. Гораздо больший эффект дает экранирование передающей антенны с одной стороны.

Экран позволяет сконцентрировать излучение роутера в нужном вам направлении. Например, если он стоит у стены, то нет никакого резона передавать сигнал Wi-Fi соседям или на улицу. Его установка увеличивает коэффициент усиления передающей антенны до 3 дБ, то есть, в два раза. Что фактически отражает физическую суть дела, ведь вы половину бесполезно направленного сигнала переориентировали в нужную сторону.

Вся хитрость в том, на каком расстоянии от антенны роутера расположить экран. По законам распространения радиосигналов оно должно быть равно 1/8 длины волны. Для Wi-Fi это 1,56 см.

Им может быть лист железа (раскроенная пивная или консервная банка), компакт-диск или толстая фольга. Лучше всего выполнить конструкцию в виде подставки под роутер, перпендикулярно которой поставлен экран. Добиться результата можно опытным путем, передвигая по миллиметру источник сигнала ближе или дальше от экрана. В помощь вам будет интерфейс отображения уровня сети.

Достоинством способа является простота, а также то, что антенна для планшета вам не понадобится. То есть, не придется его вскрывать или изыскивать возможности для подключения дополнительного оборудования. Недостатком – малая дальность приема сигнала.

Направленные антенны

Мощная – с коэффициентом усиления от 10 дБ – антенна понадобится в том случае, если предполагаемая дальность приема не менее 50 метров. В этом случае используются остронаправленные антенны. Например, зигзагообразные или спиральные.

Зигзагообразная

Ее называют и антенной Харченко, по имени радиолюбителя, предложившего такую конструкцию в 1961 году, и биквадратной – за характерную форму. Строится она из проводника длиной в две волны предполагаемого сигнала. Для Wi-Fi это значение равно 25 см. Он изгибается в виде двух квадратов со стороной в ¼ длины волны – 3,125 см. Точка их сочленения разъемная. Обычно ее крепят к диэлектрической пластине, для обеспечения жесткости, чтобы не было смыкания точек припаивания центральной жилы коаксиального кабеля к одной ветви и экрана к другой.

Антенна биквадрат имеет коэффициент усиления равный 8 дБ в базовом варианте, и около 12 дБ, если установлен экран, которым может быть компакт-диск, фольга, лист металла. Расстояние до него от плоскости согнутого в два квадрата проводника 1,56 метра – восьмая часть длины волны. Конструкция удобна тем, что крайние точки квадратов по оси имеют нулевой потенциал, поэтому их можно крепить к экрану чем угодно, в том числе и металлической проволокой, обеспечивая хорошую жесткость.

Для обеспечения необходимого коэффициента усиления она ставится вертикально. В горизонтальном ее направленные свойства не лучше, чем у полуволнового диполя. Ось приема расположена перпендикулярно плоскости фигурного проводника.

Согласование с кабелем не требуется, он подключается к проводнику напрямую.

Спиральная антенна изобретена в конце 40-х годов прошлого века американским радиоинженером Дж. Краусом. Очень простая по конструкции, она обеспечивает усиление сигнала до 20 дБ (100 раз) и используется во всех диапазонах, начиная от УКВ. Дальность приема до 2 км в пределах прямой видимости. Представляет собой несколько витков проводника, скрученного спиралью.

Диаметр витка спирали равен длине волны. Поэтому при создании каркаса самодельной антенны этого типа замечательно подходит отрезок канализационной пластиковой трубы диаметром 40 мм. Они есть в каждом хозяйственном магазине.

Спираль разреженная. Расстояние между витками ¼ длины волны. Чем она длиннее, тем острее диаграмма направленности и выше коэффициент усиления. Для дистанции в три километра достаточно, чтобы общая длина была равна трем длинам волн – 36 см.

В качестве проводника используется бытовой одножильный медный провод сечением 2,5 мм 2 – диаметр 1,5 мм. Изоляционная оболочка не снимается. Он равномерно приклеивается к трубе-основанию.

Экран выполняется из любого листового материала, его положение от кратности длины волны не зависит.

Антенна требует согласования с питающим кабелем. Для этого используется кусочек медного листа в виде прямоугольного треугольника с катетами длиной в 71 и 17 мм. Он приклеивается к трубе так, чтобы наклон гипотенузы повторял наклон витка. Центральная жила кабеля припаивается к углу, который противолежит прямому (на пересечении гипотенузы и короткого катета). Оплетка припаивается к экрану.

Недостаток антенны – некоторая громоздкость и определенная сложность в ее позиционировании – направление на роутер должно быть выдержано с точностью до нескольких градусов.

Подключение

После сборки антенны для Wi-Fi у вас обязательно возникнет вопрос о том, как ее подключить. Обычно на корпусах ноутбуков и планшетов разъемов для этого не делают. Чтобы решить проблему, купите выносную антенну для мобильного телефона с магнитным адаптером, который приклеивается к корпусу устройства. Отключите от магазинного устройства кабель и используйте его в своих целях. Конечно, в этом случае увеличатся потери сигнала, и реальная дальность приема окажется несколько ниже, чем ожидаемая. Зато вам не придется вскрывать компьютер и манипулировать с его схемой.

Аккуратно собранная Wi-Fi антенна поможет вам оказаться в зоне действия бесплатных сетей и не отказываться от услуг интернета даже во время загородной поездки.