Как изготовить антенну плоскую круглую вай фай. Мощная, панельная Wi-Fi антенна своими руками

Изготовление.
Прежде всего, нужно изготовить рефлектор - это металлический лист 450x350 мм (задняя часть антенны). Он служит для отражения и передачи wifi волн на вибраторы и по совместительству выполняет роль корпуса самой антенны.
Для этого берём достаточно толстый лист железа. Например, корпус от старой стиральной машины или противень для выпечки, вполне справятся с этой задачей. Вырезаем "болгаркой" нужный размер и очищаем от ржавчины. см. фото 1 справа
Отложим пока в сторону заготовку рефлектора и займёмся изготовлением вибраторов, которые будут располагаться на одностороннем стеклотекстолите 1,5мм. Для этого надо приобрести виниловой трафарет вибраторов с монтажной пленкой на самоклеящейся основе. Такие вещи делаются в мастерских плоттерной резки по предоставленному чертежу.
Скачать чертёж Delta Ds 2400-21. Копируем на usb флешку. На фирме плоттерной резки объясните менеджеру, какие должны быть реальные размеры деталей чертежа!
Перед наклейкой трафарета, удалите мелкие царапинки и отполируйте медную поверхность стеклотекстолита с помощью нулёвки и пасты ГОИ. Обезжирьте растворителем (ацетон), поверхность! Осторожно переведите трафарет на медную поверхность стеклотекстолита. Приступим к травлению монтажной платы антенны.
Налейте горячей воды в подходящею по размеру ёмкость, добавьте медный купорос и пищевую соль в соотношении 1:3, хорошенько перемешайте и опустите медью вниз стеклотекстолит. Что бы плата не утонула, предварительно с помощью двухстороннего скотча наклейте пенопласт на противоположную сторону. Дождитесь полного растворения лишней меди. см. фото 2 слева.
Когда процесс закончится, промойте стеклотекстолит чистой водой снимите винил с вибраторов и дорожек. Сделайте отверстие для контакта разъёма N-235 TGT и залудите. Для защиты от внешней среды и от окисления, покройте сторону антенны с вибраторами - изоляционным лаком!
Приложите стеклотекстолит на рефлектор, сделайте отметку и просверлите отверстие для разъёма n-type. Так же сделайте отверстия для комплекта наружного крепления wifi антенны, см. фото 3 справа .
Далее нам нужно соединить рефлектор и плату стеклотекстолита вместе. Зазор между рефлектором и вибраторами должен быть 9мм.!
Вот как мы поступим - приклеим кусочки напольного ламината 6 мм к рефлектору ТОНКИМ слоем клея. Перед этим, равномерно разместим их на стеклотекстолите с помощью двухстороннего скотча, см. фото 4 слева .
Ламинат 6 мм + стеклотекстолит 1,5 мм + клей 1,5 мм = зазор 9 мм.
Теперь устанавливаем на своё место и туго затягиваем N-235 TGT разъём. После высыхания клея, отлепляем (держащийся на двухстороннем скотче) стеклотекстолит от рефлектора. Закрываем ламинат и разъём малярным скотчем, и окрашиваем рефлектор с обеих сторон, краской по металлу для наружного применения. Рефлектор почти готов, присоединяем конструкцию наружного крепления антенны.
Далее наносим тонкий слой клея "момент" на ламинат и соединяем уже рефлектор со стеклотекстолитом. Вставив в отверстие контакт n-type разъёма, припаиваем его кончик к медной дорожке вибраторов. См. фото 5 справа .
В данном примере, защитная крышка для антенны не предусматривается. Вместо этого используется гибридный клей-герметик «Soudal Fix All Crystal» и наносится по периметру между рефлектором и стеклотекстолитом, См. фото 6 слева . Затем фронтальная часть wi-fi антенны покрывается тремя слоями белой, акриловой краской. Предварительно проверьте краску, не будет ли она экранировать Вашу антенну. Покрасьте кусок плотной бумаги и когда краска полностью высохнет, закройте фронтальную сторону wi-fi антенны. Если сигнал не меняется, смело используйте эту краску. См. фото 7 справа .
Проверим сие изделие в деле.
Вот результаты тестирования Wi-Fi антенны сделанной своими руками:
Для того чтобы подключить антенну, нам понадобится внешний USB wifi адаптер. В этом примере используется «alfa awus036h 1000mw - Тайвань».
Сначала подключим адаптер, без антенны и посмотрим, что он нам покажет, и вообще будит ли работать? Как оказалось, alfa нашёл три точки. Будем ориентироваться на подключённую точку -66 dBm. На протяжении получаса сигнал почти не менялся, и это без какой ли бо антенны. См. фото 8 слева .
Теперь, не меняя место расположения, проверим нашу самодельную вай фай антенну, направив её в сторону роутера. Как видите результат резко отличается в лучшую сторону. См. фото 9 справа . Сигнал подключённой точки улучшился с -66 dBm до -45 dBm. Обнаружились ещё три точки.
66-45=21.
Получается, коэффициент усиления антенны - 21 Дб.

Это оборудование представляет собой приемник сигнала беспроводной сети. Многие хотят добиться более мощных показателей от этого устройства, однако не стоит делать неоправданные действия с устройствами мощностью 15-20 дБи. Их отличием является максимально допустимая для широкого покрытия зона. При усилении такой антенны будет расти радиус действия, сокращаться зона охвата беспроводным соединением.

Эта ситуация может стать серьезным препятствием комфортного использования соединения с глобальной сетью. Область распространения волн будет настолько узкой, что приемник сигнала необходимо будет держать в определенной точке без возможности перемещения.

Конечно, если нельзя будет пересесть с телефоном на диван или сходить с планшетом на кухню, тогда и изготовление wi-fi антенны в домашних условиях себя не оправдает. Нужно очень хорошо взвесить потребность в такой манипуляции.

Самодельная биквадратная антенна

Первопроходцами среди самодельных излучателей биквадратного типа для распространения беспроводного сигнала были образцы еще в 2005 году. Наилучшими модификациями этих приспособлений были биквадратные, которые выдавали сигнал мощностью до 12 дБи, и биквадратные со значением этого показателя до 14 дБи.

Если брать по многофункциональности устройства, то предпочтительнее устанавливать биквадратную конструкцию. Это оборудование позволит сохранить ширину угла раскрытия сигнала при неизбежности сжимания поля излучения.

Если данное устройство правильно расположить в помещении, то можно обеспечить прием стабильного сигнала по всей территории. Реализовать любые из существующих версий данного типа приборов просто.

Детали для изготовления биквадратного излучателя:

• Для рефлектора пригодится фольгированный текстолит размером 12,3х12,3 см;
• Проволока медная с сечением поперечника 2,5 кв. мм;
• Коаксиальный кабель с показателем ВС 50 Ом;
• Разъем с выходом типа N для подсоединения самой антенны.

В целом, устройство будет выглядеть как соединенные углами квадраты с расположенными на одной прямой диагоналями. Посмотрев на фото wi-fi антенны, можно заметить биквадратный излучатель и заземленный рефлектор. Устройство должно верхней частью примыкать к кабелю, а нижней – примыкать к земле.

Рефлектор представляет собой кусок хорошо проводимого материала. Отлично с этой задачей справляется алюминий, сталь или жесть. В некоторых случаях проще воспользоваться компакт-диском.

Как изготовить излучатель и рефлектор wi-fi антенны

Изготовление передатчика достаточно простое. Подготовив все необходимые материалы можно приступить к созданию устройства.

Пошаговая инструкция как сделать wi-fi антенну:

Шаг 1. Проверить пригодность всех материалов. Для расчетной частоты будущего передатчика-приемника беспроводной сети принимается частота 2,4 ГГц, что требует использования медного провода толщиной 1,8 мм. Это соответствует указанному в перечне материалов сечению поперечника.

Шаг 2. Нужно подготовить проволоку и согнуть ее под прямыми углами на расстоянии 30,5 от каждой точки перегиба. Главное, чтобы активный элемент получил подобие квадратной восьмерки.

Шаг 3. Отмеряем расстояние, равное 29 мм от края до загиба проволоки.

Шаг 4. Постоянно контролируем соответствие наружного диаметра в 30,5 см и делаем еще один загиб.

Шаг 5. Выполняем еще пару внутренних загибов на 2,9 см расстоянии во внутрь рамки.

Шаг 6. После завершения конструирования активного элемента следует проверить соответствие чертежу. По средней линии должно быть расстояние, равное 30,5 мм.

Шаг 7. В местах, которые отведены для последующего крепления к ним коаксиального кабеля, необходимо сделать пропой.

Рефлектор

Этот элемент оборудования предназначен для отражения волн в задней части приемника сети. При правильном расположении рефлектора можно добиться усиления сигнала за счет наложения амплитуд испускаемого и отражаемого сигналов. Эффект интерференции способствует увеличению дальности распространения беспроводного излучения.

Достижение данного физического явления можно легко просчитать. Выбранное колебание имеет определенную длину волны, а при отражении необходимо, чтобы волны накладывались.

Расстояние между рефлектором и излучателем определяется как разность четверти из величины определяемой конструктивными особенностями передатчика от десятой доли волны. Из простых соображений получаем значение в четверть длины волны.

Для выбранной частоты в 2,4 ГГц волна будет длинной в 12,5 см. Умножив полученное значение на 5, получим величину искомого интервала 1,56 см.

Чтобы получить максимально возможное усиление в 12 дБи от конструируемого устройства, необходимо правильно рассчитать размер отражателя. Максимальное усиление будет с пластиной 12,3х12,3 см. Можно воспользоваться и больших размеров рефлекторов, однако это никакого эффекта не даст, а сделает оборудование более громоздким и тяжелым.

Приведенная схема устройства wi-fi антенны дает излучение мощностью 12 дБи, а аналоги изготовленные на базе компакт-дисков могут за счет ограниченной площади обеспечить максимум 8 дБи сигнал.

Необходимо помимо размеров и типа материала для рефлектора выбирать гладкие однотонные поверхности, обладающие хорошими отражательными свойствами. Волны могут рассеиваться на любых дефекта, что приводит к частичной потере сигнала.

Сбор излучателя на рефлекторе можно произвести через припаивания медной трубы непосредственно к отражателю. Также можно крепить ее термоклеем на пластмассовой трубочке. Нужно обязательно к рамке излучателя припаять выводы на кабель.

Подключение к роутеру

Может случиться, что изготовление такой wi fi антенны своими руками будет большей проблемой, чем финансовым приобретением. Поскольку подсоединение изготовленного самостоятельно оборудования должно производиться через проникновение внутрь роутера.

Для всех обладающих навыками работы с сетевым и беспроводным оборудованием, процесс припаивания на монтажную плату к контактным площадкам внутри роутера труда не составит.

Следует очень осторожно и максимально быстро работать паяльником с контактными дорожками, поскольку они очень тонкие и могут моментально среагировать на температурный скачок отрывом от платы.

При наличии у родного кабеля разъема SMA подсоединить аналогичного типа штекер антенны. Такой радиочастотный соединитель очень распространенное оборудование, поэтому купить его можно в любом специализированном магазине.

Тестирование wi-fi антенны

При создании биквадратной антенны по идеальным размерам, соблюдая все приведенные указания, можно добиться сигнала с 4-километровой дальностью.

Необходимо понимать, что многое зависит из чего можно сделать wi-fi антенну, чтобы показатели были соответствующими теоретическим. Мощность такого оборудования может достигать 12 дБи.

Дл антенн из компакт-дисков или других подручных материалов, наблюдается более слабый сигнал, иногда достигающий своего максимума на показателе 8 дБи. При удачных поделках направленность и дальность излучателя на диске CD может достигать 2 километров.

Для двойного биквадрата граничной мощностью является 14 дБи и дальнобойность несколько больше 6 километров.

Такие антенны могут использоваться для дачного участка, дворов частных домов или местности около гаража, поскольку обладают углом раскрытия в 60°.

Фото wi-fi антенн

Я покажу, как собрать очень мощную антенну для приема вай-фая, способную принять сигнал на расстоянии многих километров, но при этом легкую и простую в сборке. Скрестив две популярные антенны, волновой канал и pouch антенну у меня родилась идея создать вай-фай пушку.

Изготовить эту антенну можно из любого листа металла. Я взял медную фольгу толщиной 0.3 миллиметра, потому что ее легко резать ножницами.
Детали нашой антенны будут крепиться на шпильке, нам нужно вырезать 7 дисков с дыркой посередине.

Для этого нужно разместить, пробить или просверлить семь отверстий, и только потом циркулировать окружность. Если сделать наоборот, то сверло может уйти в сторону, а для нас важно, чтоб отверстие было ровно посередине.

Bыцарапываем окружность согласно размерам указанным на схеме и вырезаем наши диски.

Рисунок 1.

Делать нужно как можно точнее, отклонение всего на миллиметр и работать будет не так. Толщина металла и диаметр шпильки почти не влияют на работу нашего бластера и могут быть любыми. Получаются такие вот круги (См. Рис.1) и после того как все детали вырезаны нам остается их накрутить на шпильку, соблюдая размер зазоров между ними.

Этот облучатель собирается легко, как конструктор. Устанавливаем вторую пластину нашего
бластера на расстоянии как указано на нашей схеме — 30 миллиметров, подкручивая гаечки подбираем точно наши 30 милиметров.

На последних двух дисках нужно сделать отверстие для провода. Наш бластер готов. Теперь остается его подключить к нашему устройству. В начале это будет USB модем, потом мы подключим к смартфону и напоследок — к роутеру, чтобы раздать интернет через нашу WI-FI пушку.

Для подключения к вай-фай свистку нужно аккуратно разобрать антену, так чтобы не повредить провод. Залуживаем места пайки и припаиваем провод к крайнему большому диску, а центральную жилу к следующему за ним. Крепим нашу пушку на кронштейн чтобы было удобно прицелиться на роутер жертвы.

Пушка ловит сеть даже на расстоянии в 500 метров. Материалы для Wi-Fi пушки не дорогие и доступны каждому.

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:-)

Превратите антенну обычного WiFi роутера в улучшенную, которая будет иметь больший радиус действия, и все это можно сделать за 15 минут без всяких на то затрат.
Очень часто к недорогих WiFi роутерах используется узкодиапазонная штыревая антенна. По сути это всего лишь отрезок провода. В дорогих же роутерах уже идет более длинная антенна с согласующими витками. Естественно, такая антенна ловит в разы лучше. У меня дома используется дешевая модель роутера, для которой я буду делать хорошую антенну, на подобии дорогих моделей.
И так, приступим...
Снимите верхнюю часть пластика с антенны.

Для этого отлично подойдет маленькая отвертка.
Нужно повторить форму улучшенной антенны, как показано фото

Вам понадобится: небольшой изолированный или неизолированный медный провод, шуруп по дереву, мерная рулетка и паяльник

Отмеряйте 7 см провода и сделайте в этом месте изгиб

Используя шуруп в качестве шаблона, намотайте на него полные семь витков провода начиная с отмеченного места. Для того, чтобы вытащить шуруп, проверните его против часовой стрелки.
Обрежьте провод на 2 см ниже полученной пружины.

После этого нужно очистить 3 мм от изоляции или зачистить 3 мм неизолированного провода (в зависимости от того, какой вы используете).

Отрежьте провод стандартной антенны, оставив примерно 6 мм
После этого очистите от изоляции 3 мм.
Припаяйте новую антенну к остатку провода.

Для этого нужно наложить неизолированные части проводов.

Возьмите крупную соломинку для коктейлей и наденьте ее на антенну.
Например, такие используют в McDonald’s.
Соломинка должна идеально подходить и для основы WiFi антенны.
Их даже не пройдется склеивать. Похоже, что так было задумано.
Чтобы соломинка не выделялась, ее можно окрасить перманентным маркером.