Изготовление антенны клевер. Статья писалась для того что бы люди могли повторить антенну. Так что просьба не оценивать. — Паркфлаер

(если вы уверены, что хотите)

Планы для коллинеарных антенн Wi-Fi изобилуют в Интернете. Один из наиболее распространенных конструкций показан на фотографии ниже.

Инструкции часто предоставляют точную информацию, показанную выше, и включают предложение о том, что вы можете добавить столько центральных секций, сколько хотите для увеличения коэффициента усиления. В некоторых сборках предусмотрено положение для водонепроницаемого корпуса из трубы из ПВХ. Видимо, любой человек может успешно построить один … кроме вас.

Несколько различных попыток строительства не привели к приемлемому результату. Эти попытки включали описанную выше трехэлементную версию, шестиэлементную версию (с изоляцией и без нее) и, наконец, девятиэлементную версию, построенную с проводом 18 AWG, нижние три элемента которой показаны ниже.

Вариации были построены с и без наземных самолетов. Laird Product Manager, Тед Хеброн, предоставил следующие рекомендации относительно наземных самолетов на коллинеарных антеннах:

Как правило, коллинеарные массивы предназначены для саморезонансных структур и не нуждаются в заземленной плоскости. Фактически, для такого типа конструкции металлическая плоскость заземления будет рассматриваться как металлическая непроходимость в непосредственной близости от антенны, и как таковая, как радиационные картины и импеданс будут возмущены.

Конечным результатом могут быть неожиданные нули в диаграмме излучения из-за проблем отражения / рассеяния или несоответствия из-за возможных изменений импеданса. (Тем не менее), чтобы уменьшить длину антенны, можно использовать плоскость заземления. В этом случае плоскость заземления является преднамеренной и является частью конструкции антенны.

Изготовление антенны клевер. статья писалась для того что бы люди могли повторить антенну. так что просьба не оценивать.

Fpv rc – пульт для дальних полетов и антенное хозяйство

Wi-fi. krasnodar. arlx-om2400 collinear antenna.

Антенна с алиэкспресс кто не хочет мастерить свою

Если не хотите заморачиваться с постройкой, то можете просто приобрести на АлиЭкспресс чувствительную, всенаправленную антенну с очень хорошими характеристиками –

В следующий раз

В третьей части этой серии предметом будут направленные антенны Wi-Fi. Следите за этим.

Диполь wi-fi, который вы можете построить

Построение диполя Wi-Fi не особенно сложно, если у вас есть некоторые основные ручные инструменты и не слишком конкретны в отношении того, как он выглядит. На фотографии ниже показан полуволновый дипольный источник для 2, 4 ГГц. Фактический элемент антенны должен быть отделен от вертикальной части коаксиального кабеля не менее 1/4 длины волны (30, 5 мм).

Подробная информация о фактическом элементе приведена на следующей фотографии. Коаксиальный кабель RG174 / U пропускается через небольшое отверстие в центре материала печатной платы; центральный проводник припаян к одной стороне, а коса припаивается к другой стороне. Обычно элемент монтируется с центральным проводником на высокой стороне.

Другие направленные антенны

Я слышал, что антенны Crosshair также хорошо подходят для приема видео.

Изготовление fpv-антенн в домашних условиях

Изготовление узконаправленной wi-fi антенны 2,4 ггц своими руками

Первым делом распечатываем шаблон 1:1. По нему вырезаем акриловое стекло и подбираем трубу из жести. Как вариант можно использовать ПВХ трубу, обклеенную фольгированным скотчем. Одна сторона трубы закрыта металлической крышкой.

По полоскам шаблона нарезаем медную ленту на соответствующие отрезки.

И приклеиваем на стекло с одной стороны.

Переворачиваем стекло и приклеиваем одну полоску с другой стороны.

По краям двойной полосы сверлим тонкие отверстия.

Спаиваем при помощи залуженных отрезков медной проволоки. Получился замкнутый контур.

Можно использовать коннектор с гибким проводом, припаять один вывод к низу, а другой сверху.

А можно взять коннектор и напрямую припаять его. Для этого сделаем удлинение при помощи куска провода.

Чтобы припаять разъем напрямую, сделаем вырез в оргстекле и припаиваем его.

Для надежности конструкции крепим «холодной сваркой» не заходя на контакты пайки.

В середине трубы сделаем отверстие под треногу.

В металлической заглушке трубы сделаем отверстие под разъем. Устанавливаем антенну внутрь через изолирующие прокладки, так как металлический корпус не должен касаться общего провода.

Закрываем пластиковой крышкой, сажаем на клей.

Узконаправленная и дальнобойная Wi-Fi антенна готова.

Проверка при наведении. Направляем пластиковой заглушкой в сторону приема. Вот такая картина будет, если антенну направить на один из многоквартирных домов на удалении до 1 км.

Инструкция для усиления вай-фай дома

1. Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.

2. Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.

3. И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.

4. Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.

5. Сверху также завариваем клеем для надёжности конструкции.

6. Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.

7. Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.

8. Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.

9. В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.

История изменений

• Июнь 2023 года — написана первая версия статьи
• Май 2023 года — статья обновлена

Исходная информация

В первой статье этой серии представлена ​​некоторая справочная информация о связях между радиочастотами Wi-Fi, длиной волны и размерами антенн. Эти данные имеют решающее значение для полного понимания этой статьи, поэтому, если вы не читали первую часть или не помните подробностей, просмотрите ее сейчас.

Квадратная длина волны земли, которую вы можете построить

Несмотря на то, что они редко используются для приложений Wi-Fi, антенны с квадратной длиной антенны используются для других частот и их легко построить. На снимке приведена земная плоскость четвертьволны для 2, 4 ГГц.

Подробная информация о фактическом элементе приведена на следующей фотографии. Коаксиальный кабель RG174 / U пропускается через небольшое отверстие в центре материала печатной платы; центральный проводник используется как вертикальный элемент и имеет длину приблизительно 30, 5 мм. Коаксиальная коса припаивается к верхней стороне материала печатной платы.

Коллинеарная антенна

Коллинеарная антенна фактически представляет собой массив дипольных антенн, уложенных один над другим, так что они все находятся в прямой линии, т. Е. «Co linear».

Laird имеет широкий ассортимент коллинеарных антенн для использования wi-fi, а одна группа представляет особый интерес для серии OD24. Ниже приведена часть таблицы данных серии OD24.

Элементы спецификации, которые были объяснены в разделе диполя этой статьи, здесь не будут повторяться.

• Входная потеря возврата (S11) описывает, сколько энергии отражается обратно в коаксиальный кабель от антенны. Обратите внимание, что потеря выражается как отрицательное число, и, следовательно, чем больше (отрицательное) число, тем лучше производительность антенны. VSWR аналогичен и может быть легче понять; см. объяснение в разделе диполя этой статьи.
• Диаметр полюса – это диапазон размеров полюсов, в котором будет размещаться оборудование для монтажа антенны.
• Номинальная скорость ветра – это максимальная скорость ветра, на которую рассчитана антенна.
• Vertical Beamwidth – ширина излучаемого сигнала в вертикальной плоскости.
• Электрическое понижение связано с вертикальной полосой пропускания и используется для наклона антенны немного к земле, а не к прямому горизонту.
• Вес – это вес антенны и монтажного оборудования; это не вес доставки.
• Диаметр – это диаметр поперечного сечения антенны.
• Ветровая нагрузка – это сила, которая будет воздействовать на антенну при заданной скорости ветра.

Краткий обзор теории

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.

Усиление (G) антенны относительно изотропии (dBi) может быть расчитана по следующей формуле:

G = 11.8 10 * log {(C/l)^2 * N * d} dBi               (1)

В соответствии с выводами Др. Даррела Эмерсона (Dr. Darrel Emerson, AA7FV) из Национальной Радиоастрономической Обсерватории, результат вычисления по формуле [1], также известной как формула Крауса (Kraus formula), 4-5 dB слишком оптимистичен. Др. Рей Кросс (Dr. Ray Cross, WK0O) проанализировал результаты исследования Эмерсона в программе анализа антенн ASAP.

Характеристика полного сопротивления (импенданса) (Z) полученной передающей линии эмпирически должна описываться формулой

Z = 140 * (C/l) Ohm                                    (2)

Направленная антенна на большое расстояние

Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.

Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.

Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.

1. Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.

2. Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.

3. Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.

4. Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.

5. Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.

6. Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.

7. Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.

Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.

Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.

Патч антенна

Патчи выглядят просто как пластины. Они бывают как с круговой, так и с линейной поляризацией, линейная поляризация не очень хорошо подходит в условиях многократного переотражения сигнала.

Патчи легкие и компактные (по сравнению со спиральными антеннами).

Внутри патч антенна выглядит так:

Патч антенна 3g – 3g-aerial

Половина длины волны диполя

Наиболее распространенной внутренней антенной Wi-Fi является полуволновой (или полуволновой) диполь. Многие точки беспроводного доступа и маршрутизаторы используют полуволновые диполи, содержащиеся в пластиковых корпусах, которые выступают со спины или верхней части устройства. На приведенной ниже фотографии показана такая антенна, удаленная с пластиковой крышки.

Лэйрд является крупным производителем антенн всех видов. Их линейка продуктов Wi-Fi разнообразна и обширна и включает в себя множество полуволновых диполей, одним из которых является WXE2400. Часть спецификации спецификации для WXE2400 воспроизводится ниже. Понимание характеристик важно при сравнении одной антенны с другой.

Некоторые из приведенных выше записей обсуждались в первой части этой серии.

• Частота – это диапазон, над которым предназначена антенна.
• VSWR обозначает коэффициент постоянной силы напряжения, который является показателем отношения количества энергии, отраженной от антенны, обратно в коаксиальный кабель к количеству энергии, передаваемой от антенны. Чем ниже число VSWR, тем лучше будет работать антенна; идеальный КСВР составляет 1: 1. КСВ 2: 1 указывает, что от него будет передано около 90% или более мощности, подаваемой на WXE2400.
• Усиление 3.0dBi – улучшение на 3 дБ по изотропному источнику. Чем выше коэффициент усиления, тем лучше должна работать антенна.
• Номинальный импеданс относится к входному импедансу антенны. Многие антенны имеют номинальный импеданс 50 Ом и должны питаться коаксиальной линией передачи, которая также имеет сопротивление 50 Ом.
• Рейтинг мощности относится к максимальному напряжению питания, которое может быть применено к антенне без риска повреждения. Передатчики Wi-Fi обычно имеют очень низкие мощности.
• Температура определяет диапазон рабочих температур для антенны.
• Длина – общая длина антенны, включая крышку.
• Тест Drop определяет высоту, с которой антенна может быть сброшена без риска повреждения.

Про направленные антенны диапазона 5.8 ггц

Вот статья описывающая влияние коэффициента усиления антенны на радиус уверенного приема сигнала.

По сути, чем большее усиление имеет антенна, тем больше сфокусирован ее луч, тем больше радиус уверенного приема. Не рекомендуется использовать только направленную антенну, потому что вы сильно ограничиваете сигнал при полете сбоку или сзади антенны.

Во время полетов позади крупных объектов (здания, холмы) сигналы могут быть заблокированы, и вы можете потерять сигнал даже при использовании антенн с высоким усилением. Но если сигнал просто слабый (прим. переводчика: например, из-за дальности) или ослаблен каким-то объектом, но не заблокирован полностью, то спиральная или патч антенна помогут поймать такой сигнал (тогда обычные всенаправленные антенны уже не справятся).

В любом случае, для увеличения проникающей способности сигнала, нужно использовать минимально возможную частоту или летать в обход препятствий.

Реализация для частоты 2.43 ггц (aka s-band, ism band, 13 cm amateur band)

l = (0.3/2.43) = 0.1234567 m  (12.34 cm)            (3)

Диаметр витка (D) = (l/pi) = 39.3 mm         (4)

Стандартная канализационная пластиковая труба с внешним диаметром 40 мм является для нас превосходным решением и легкодоступна в магазинах “Сделай сам” или у любого сантехника 🙂 Спираль может быть намотана из стандартного медного провода, который применяется в домашнем хозяйстве для цепей 220 В переменного тока.

D = 42 mm, C = 42*pi = 132 mm (which is 1.07 l)    (5)

d = 0.25C = 0.25*132 = 33 mm                       (6)

Для дистанций от 100 м до 2.5 км в пределах прямой видимости, 12 витков (N = 12) достаточно. Следовательно, длина трубы будет около 40 см (3.24 l). Обмотайте провод вокруг трубы и приклейте его поливинилхлоридным или любым другим, содержащим тетрагидрофуран (THF), клеем. Это даст очень прочную намотку вокруг трубы, как показано на рисунке 1 ниже.

Рисунок 1. Использованные материалы с размерами.

Сопротивление антенны:

Z = 140 * (C/l) = 140*{(42*pi)/123.4} = 150 Ом      (7)

требует соответствия сети для использования стандартного 50 Ом UHF/SHF коаксиала и коннекторов.

Обычно используется заглушка в 1/4 волны с сопротивлением (Zs)

Zs = sqrt(Z1*Z2) = sqrt(50*150) = 87 Ом               (8)

Из-за спиральной конструкции это соответствует 1/4 витка. Однако, с точки зрения механики, учитывая то, что необходимо позаботиться о водонепроницаемости, если антенна используется на открытом воздухе, есть более предпочтительные методы достижения сопротивления спиралью сопротивления в 50 Ом.

Первой мыслью было эмпирически увеличить d для первого и второго витка и добиться нужного значения методом проб и ошибок, измеряя результат при помощи направленного блока сопряжения и генератора сигнала. После недолгих поисков в интернете были надены спирали, которые согласовывались таким способом, но неожиданно был найдена страница Джейсона Хеккера (Jason Hecker).

Он действительно использовал элегантное решение согласования, используя медную лопатку в соответствии с ARRL Handbook. Так что вся хвала – ARRL и Джейсону, для антенны были использованы его размеры. Честно говоря, эта страница практически копирует его страницу, за исключением того, что спираль намотана в противоположном направлении :)).

Рисунки 2a и 2b. Идея, размеры и монтаж согласователя. Гипотенуза треугольника должна быть продолжением провода.

Теперь необходимо припаять согласователь к спирали, приклеить их и приготовиться к соединению с колпачком, как показано на Рис. 3.

Рисунок 3. Почти законченная спиральная антенна.

Готово! (Рис. 4)

Рисунок 4. Законченная 12тивитковая 2.4 ГГц спиральная антенна, G = 17.5 dBi или 13.4 dBi (соответственно по Краусу или Эмерсону).

Характеристики антенны были измерены. Результаты – на Рис. 5a и 5b:

Рисунок 5a. Потери на отражении (dB) от 2300 до 2500 МГц
Рисунок 5a. Потери на отражении (dB) от 2300 до 2500 МГц
Рисунок 5b. Диаграмма Смита 2300-2500 МГц
Рисунок 6a Установка для измерения
Рисунок 6a Установка для измерения
Рисунок 6b “Спиральная антенна за час” и анализатор Rohde & Schwarz

И наконец, спиральная антенна в действии…

Рисунок 7a Излучает на мой LAP (Local Access Point 😉
Рисунок 7a Излучает на мой LAP (Local Access Point 😉
Рисунок 7b Вид снизу

Самодельная антенна на диапазон 1,8 – 2,4 ггц.

Сборка передатчика 2,4

При сборке передатчика нужно сблизить две половины корпуса и закрутить в антенну антенный штекер от модуля, предварительно сделав им несколько оборотов против часовой стрелки. Всё, скручиваем передатчик 2,4. Проверяем его работоспособность и пользуемся.

Аппаратура 2,4 проверена в полевых условиях, всё в норме!

Таким способом можно переделать практически любую систему радиоуправления моделями. Как переделать пульт RC в 2,4 – я написал, в дальнейшем планируются ещё публикации о переделке аппаратуры и сборке нужных моделисту электронных устройств.

Спиральная (helical) антенна

Спиральная антенна превосходна в случае многолучевого распространения, потому что она имеет круговую поляризацию, хорошо подходит для частот 2,4ГГц и 5,8ГГц. Спиральная антенна может иметь очень большой коэффициент усиления (и быть очень сильно направленной), усиление зависит от числа витков.

Чем больше витков в спиральной антенне, тем выше коэффициент усиления. По размерам она не такая компактная как патч антенна.

Это спиральная антенна на 5.8 ГГЦ, 12dbi. Спиральные антенны для частоты 5.8ГГц довольно мелкие, и могут быть размещены прямо на очках. Но чем больше витков на антенне, тем длиннее она будет, так что она не такая компактная как патч антенна.

Чтобы спиральная антенна работала хорошо, она должна быть изготовлена очень точно, это непросто в домашних условиях. Так что покупка у хорошо известных профессионалов – это лучший выбор.

Тестирование антенны

Правильное тестирование антенн RF … антенн … требует сложных процедур, средств и оборудования. У автора этого нет, и поэтому попытался сделать следующее.

• Построена автономная точка доступа для тестирования Wi-Fi с использованием модуля ESP-01.
• Расположили контрольную точку доступа на противоположной стороне от трех гипсокартонных плит и одной стены из кирпичного шпона.
• В свою очередь подключил адаптер USB Wi-Fi ALFA AWUS036NH к различным антеннам. (См. Фото ниже.)
• Прочитайте уровень сигнала тестовой точки доступа на каждой антенне многократно и усредняйте результаты.
• Создал таблицу, показанную ниже.

По мере того, как вы считаете результаты, помните, что, поскольку цифры отрицательные, более низкие цифры указывают на более сильные сигналы.

Основываясь на результатах испытаний, были проведены успешные двухполюсные антенны с самодельным PCB-диполем и четвертьволны, но 9-элементный коллинеарный доморощенный не лучше, чем плоскость заземления. Это было неутешительно, если не сказать больше.

Все это не доказывает, что популярный коллинеарный дизайн доморощенного недостатка; возможно, авторское мастерство виновато, или, может быть, тестирование было неверным. Какая бы ни была причина, ни один коллинеарный вариант доморощенного продукта не давал хороших результатов. Возможно, ваши усилия будут лучше.

Шаг 2. изгибаем квадраты антенны

Шаг 3. собираем антенну