Как сделать направленную вай-фай антенну для роутера своими руками
Сделанная Wi-Fi антенна своими руками или ее готовый аналог от производителя — хороший способ усилить прием сигнала от беспроводной сети на дальние расстояния. Довольно широкое распространение получили наружные самодельные устройства, которые нужно лишь направить в сторону вышки оператора. Сделать аналог можно при помощи схем, которые достаточно распространены в свободном доступе в Сети. В результате пользователь получит мощный активный сигнал и осуществит его раздачу при помощи роутера.
Содержание
Зачем нужны антенны
Многие пользователи Интернета, особенно проживающие вдали от города, часто испытывают трудности с получением стабильного сигнала. Даже с большим распространением доступа к Глобальной сети эта проблема остается. В подобных случаях на помощь приходит вай-фай антенна, улучшающая качество сигнала и позволяющая настроить беспроводную сеть для раздачи на все доступные устройства.
Любое оборудования для улавливания сигнала, как Wi-Fi, так и мобильного Интернета, имеет определенный радиус или дальность действия. Если его получатель находится за пределами зоны улавливания, применяются антенны для вай-фай роутера. Например, если пользователь получает сигнал от роутера друга, который проживает на относительно большом расстоянии.
Все антенны могут применяться в двух вариантах исполнения. Это устройства следующих видов:
- внутренние. Устанавливаются в помещениях, у окон или на балконах;
- внешние или выносные. Такие устройства более распространены и превышают по качеству первые.
Помимо этого, выносные антенны подразделяются на направленные в одну сторону и всенаправленные. Также существуют многочастотные приборы, имеющие возможность одновременно работать в нескольких частотах и диапазонах.
Биквадратные устройства
Биквадрат означает два квадрата. Если взглянуть на такое устройство, то видно, что так называемый вибратор как раз и состоит из двух таких геометрических фигур. Их может быть и больше, все зависит от устройства прибора. Одна сторона такой фигуры в среднем составляет 30,5 мм. Находится на расстоянии 1,5 см от отражателя, то есть пластины, которая непосредственно ловит сигнал.
Наиболее качественным материалом для антенн такого типа является медь. Подойдет и алюминий, обычная сталь. Можно даже обмотать фольгой лист фанеры, главное, чтобы материал имел хорошие отражающие качества.
Наиболее распространенными среди подобных устройств являются антенны Харченко. Названные так в честь изобретателя.
Для еще большего улучшения качества принимаемого сигнала создаются двойные биквадратные улавливатели. Однако чем качественнее сигнал между двумя устройствами, тем больше возможностей для непрошенных гостей воспользоваться перехватом сигнала. Для защиты от подобного существует три способа:
- определение частоты передачи;
- сужение направленности диаграммы;
- изменение поляризации частот.
При протекании волны сигнала ток в квадратах проходит в противоположной контуру стороне. При этом эффект от воздействия поля складывается. Для этого нужно получить четыре синфазных квадрата. Угол сгиба должен соответствовать 90°.
Характеристики устройств
Такие устройства должны отвечать следующим требованиям.
Дальность
Является одной из важнейших характеристик, поскольку именно от нее зависит скорость передачи информации. Различные типы приборов имеют разные параметры дальности. Например, направленная антенна «пушка» может ловить неплохой сигнал на расстоянии в несколько километров. И это при условии отсутствия помех и сильных изменений рельефа.
Биквадратные устройства не могут похвастаться столь внушительным расстоянием, поэтому пользователям приходится довольствоваться усилением на расстоянии до 800 м.
Изотропный излучатель
Подобный прибор применяется для того, чтобы оценить качество передачи сигнала в разных направлениях. То есть это точечный источник волн, который направлен во все стороны. Таким образом можно понять, что идеальный изотропный излучатель создает абсолютно равномерное поле в виде сферы. Однако таких излучателей не существует в реальности, поскольку любое устройство отражает определенное количество энергии полностью неравномерно, в одной точке будет ее максимальное количество, а в другой — минимальное.
Коэффициент усиления
Этот параметр отвечает за то, каким образом излучаемая плотность потока больше плотности потока зафиксированной изотропным прибором. Грубо говоря, это означает величину, на которую любое устройство усиливает принимаемый сигнал. Характеристика измеряется в виде изотропных децибелов (дВ).
Диаграмма направленности
Все свойства улавливателей вычисляются в зависимости направления от напряженности излучаемого поля. Если это представить в виде графического изображения, то как раз получится такая диаграмма. Бывают они двух- и трехмерные.
Для различных видов устройств диаграммы будут свои:
- У изотропной антенны, распределяющей энергию по всем направлениям в равных количествах, диаграмма направленности выглядит в виде сферы, центр которой совпадает с положением изотропного излучателя, а горизонтальная и вертикальная диаграммы направленности изотропного излучателя имеют форму окружности;
- Для направленных антенн на диаграмме изображены так называемые лепестки, где направление максимального излучения — главное направление, соответствующий ему лепесток — главный, остальные лепестки — боковые, а лепесток излучения в сторону, обратную главному направлению — задний лепесток. Направления, в которых антенна не принимает и не излучает, называются нулями диаграммы направленности.
Различные типы
Все антенны, которые применяются на сегодняшний день, делятся на две категории — наружные и внутренние. Первые гораздо более эффективны. Внутренние чаще всего представляют собой обычную пластину с вибратором.
Типы антенн:
- Обычная штыревая — самый примитивный тип. Могут быть как жесткого закрепления, так и съемными. Для подобных усилителей максимальное значение усиления получается в плоскости, перпендикулярной прибору и проходящей через ее середину;
- Штыревая с перпендикулярным рефлектором. Из названия понятно, что здесь рефлектор расположен перпендикулярно основной плоскости;
- С параллельным рефлектором. Рефлектор находится параллельно основной плоскости устройства;
- Всенаправленные. Могут улавливать сигнал одновременно с нескольких сторон. Это позволяет получать данные с другой точки Wi-Fi в случае потери связи. Характеризуются меньшим расстоянием улавливания в отличие от направленных аналогов;
- Направленные. Получение сигнала происходит только в одном направлении. Имеют увеличенную дальность работы. Однако большую важность имеет правильная установка и наведение на цель.
Создание самостоятельно
Собрать такое устройство несложно, но потрудиться придется.
Биквадрат
Для сборки такого прибора нужны следующие материалы:
- проволока;
- коаксиальный кабель;
- деревянная рейка;
- плоскогубцы, молоток, нож.
Как вариант можно воспользоваться этим сайтом.
Этапы сборки:
- Просчитать такие понятия, как поляризация и частота волн. Соблюсти линейность.
- Сделать вибратор и отражатель из меди. Все части должны находиться в углах, одним из которых они соприкасаются.
- Одну сторону выбрать согласно формуле: длина волны, которую нужно поделить на четыре.
- Собрать конструкцию. Рекомендуется делать овальную форму без стягивания боков.
- Антенный провод закрепить к точкам сближения с двух сторон. Для блокировки одного направления диаграммы нужно смонтировать плодный экран, который также сделать из меди. Расположить его следует на расстоянии в 0,175 мм от длины рабочей волны, после чего насадить на оплетку провода.
Сверхдальняя
Довольно распространенное название для такого улавливателя — «пушка». Собирается из нескольких стальных дисков с разным диаметром, которые крепятся при помощи шпилек. Этапы сборки подобных устройств:
- Первым делом нарезать медные диски соответствующих диаметров.
- Каждый из дисков накрутить на специальные шпильки.
- Подсоединить к последним двум пластинам провода.
- Подсоединить конструкцию к модему.
Из алюминиевой банки
Простейшая антенна, у которой в качестве усилителя выступает обычная банка. Для ее создания нужно отрезать крышку. В результате получится бочкообразная фигура. Потом стоит зачистить два конца проволоки: один припаять ко дну банки, а второй подключить в разъем антенны.
Мощная из листовой жести
В этом случае рефлектор создается из металлического листа, который рекомендуется закруглить. К вибратору особых требований нет, можно применить биквадрат. Если нет стали, рекомендуется использовать фанеру или картон, который обмотать фольгой. Усиление в таком случае будет немного меньшим.
Вай-фай антенна, даже собранная своими руками, позволит пользоваться беспроводной сетью друзей на дальних расстояниях. Существует несколько типов улавливателей. Выбор конкретного зависит от расстояния и рельефа местности, а также от способностей пользователя мастерить. На самом деле все легко и просто, главное — вникнуть в схему сборки и рассчитать параметры.
