Бездротова система передачі інформації Wi-Fi (абревіатура НЕ розшифровується, вона була винайдена як маркетинговий хід) - один із стовпів сучасного високотехнологічного соціуму. З її допомогою поширюється не тільки інтернет, але і, наприклад, сигнали з відеокамер. По своїй фізичній суті вона є радіозв'язком на частоті 2,4 ГГц і підпорядковується всім законам поширення радіохвиль.
Тому, якщо ваш планшет або ноутбук відмовляється зв'язуватися з роутером через що заважають стін і перекриттів, ви можете спробувати зробити підсилювач сигналу своїми руками. Таким є спрямована антена сантиметрового діапазону. Її конструкція може бути штирьовий, рамкової, спіральної або зигзагоподібної. У цій статті ми спробуємо на пальцях, не заглиблюючись в нетрі теорії антенно - фідерних пристроїв, пояснити вам, як зробити антену з підручних матеріалів, яка буде нітрохи не гірше продаються в магазині.
трохи теорії Перед тим як почати вибирати тип антени і втілювати свої грандіозні плани в життя, вам варто познайомитися основними законами теорії антенно - фідерних пристроїв. Їх два: 1. Довжина хвилі, від чого залежать розміри пристрою. 2. Коефіцієнт посилення. Найцікавіший момент, що дозволяє вловити слабкий радіосигнал на великих відстанях - саме те, заради чого ми за цю справу і беремося. Епюра напруженості магнітного поля будь-якого радіосигналу має форму синусоїди. Відстань між першою і третьою точками перетину нею осі абсцис називається довжиною хвилі.
Номінал частоти - це кількість коливань в одну секунду. Оскільки радіосигнал поширюється зі швидкістю світла, то довжина хвилі в метрах буде дорівнює результату її поділу на частоту. Для низькочастотного (найбільш поширеного) діапазону Wi-Fi: 299792458 / 2,4 = 12,5 см.
Запам'ятайте це значення, оскільки всі розміри майбутньої антени будуть розраховуватися як його дробові частини. Коефіцієнт посилення - це умовна величина, що показує, у скільки разів вихідний сигнал на затискачах спрямованої антени більше, ніж у ненаправленої. Причому це співвідношення обчислюється як десятковий логарифм і позначається дБ - децибел. Всеспрямованої є та, для якої байдуже становище щодо джерела радіосигналу. Такі застосовуються в мобільних телефонах і планшетах, оскільки це, по-перше, передбачається умовами користування, а, по-друге, визначається малим розміром пристроїв.
Спрямовані властивості антени проявляються в тому випадку, якщо її довжина дорівнює половині довжини хвилі. Для Wi-Fi це 6,25 см. Її просторова діаграма спрямованості являє собою тор - бублик, перпендикулярний осі антени. Коефіцієнт посилення в цьому випадку дорівнює двом децибелам, тобто 1,58 рази. Такі напівхвильового диполів дозволяють збільшити дальність на десяток метрів, що вже непогано для впевненого прийому сигналу в своїй квартирі.
Найпростіший спосіб посилення сигналу Якщо ви візьмете лінійку і виміряти довжину штирьовий антени домашнього роутера, то виявиться, що її довжина від 10 до 12 см. Довші не роблять тому, що в штирі, розмір якого більше довжини хвилі, значно зростає внутрішній опір і сигнал замість посилення гасне. Це збільшення розміру призводить звуження товщини «бублика» діаграми спрямованості і незначного збільшення питомої потужності випромінюваного сигналу. Набагато більший ефект дає екранування передавальної антени з одного боку.
Екран дозволяє сконцентрувати випромінювання роутера в потрібному вам напрямку. Наприклад, якщо він стоїть біля стіни, то немає ніякого резону передавати сигнал Wi-Fi сусідам або на вулицю. Його установка збільшує коефіцієнт посилення передавальної антени до 3 дБ, тобто, в два рази. Що фактично відображає фізичну суть справи, адже ви половину марно спрямованого сигналу переорієнтували в потрібну сторону. Вся хитрість в тому, на якій відстані від антени роутера розташувати екран. За законами поширення радіосигналів воно має дорівнювати 1/8 довжини хвилі. Для Wi-Fi це 1,56 см.
Їм може бути лист заліза (розкроєна пивна або консервна банка), компакт-диск або товста фольга. Найкраще виконати конструкцію у вигляді підставки під роутер, перпендикулярно якої поставлений екран. Домогтися результату можна дослідним шляхом, пересуваючи по міліметру джерело сигналу ближче або далі від екрану. На допомогу вам буде інтерфейс відображення рівня мережі. Перевагою способу є простота, а також те, що антена для планшета вам не знадобиться. Тобто, не доведеться його розкривати або вишукувати можливості для підключення додаткового обладнання. Недоліком - мала дальність прийому сигналу.
спрямовані антени Потужна - з коефіцієнтом посилення від 10 дБ - антена знадобиться в тому випадку, якщо передбачувана дальність прийому не менше 50 метрів. В цьому випадку використовуються гостронаправлені антени. Наприклад, звивисті або спіральні.
зигзагоподібна Її називають і антеною Харченко, по імені радіоаматора, який запропонував таку конструкцію в 1961 році, і біквадратних - за характерну форму. Будується вона з провідника довжиною в дві хвилі передбачуваного сигналу. Для Wi-Fi це значення дорівнює 25 см. Він згинається у вигляді двох квадратів зі стороною в ¼ довжини хвилі - 3,125 см. Точка їх зчленування роз'ємна. Зазвичай її кріплять до діелектричної пластині, для забезпечення жорсткості, щоб не було змикання точок припаювання центральної жили коаксіального кабелю до однієї гілки і екрану до іншої.
Антена біквадрат має коефіцієнт посилення рівний 8 дБ в базовому варіанті, і близько 12 дБ, якщо встановлений екран, яким може бути компакт-диск, фольга, лист металу. Відстань до нього від площини зігнутого в два квадрата провідника 1,56 метра - восьма частина довжини хвилі. Конструкція зручна тим, що крайні точки квадратів по осі мають нульовий потенціал, тому їх можна кріпити до екрану чим завгодно, в тому числі і металевим дротом, забезпечуючи хорошу жорсткість. Для забезпечення необхідного коефіцієнта посилення вона ставиться вертикально. У горизонтальному її спрямовані властивості не краще, ніж у півхвильового диполя. Ось прийому розташована перпендикулярно площині фігурного провідника.
Узгодження з кабелем не потрібно, він підключається до провідника безпосередньо. Недоліком антени є її широкополосность - вона здатна приймати не тільки Wi-Fi, але і, наприклад, паразитні випромінювання від мікрохвильової печі.
спіральна Спіральна антена винайдена в кінці 40-х років минулого століття американським радіоінженером Дж. Краусом. Дуже проста по конструкції, вона забезпечує посилення сигналу до 20 дБ (100 раз) і використовується у всіх діапазонах, починаючи від УКХ. Дальність прийому до 2 км в межах прямої видимості. Являє собою кілька витків провідника, скрученого спіраллю. Діаметр витка спіралі дорівнює довжині хвилі. Тому при створенні каркаса саморобної антени цього типу чудово підходить відрізок каналізаційної пластикової труби діаметром 40 мм. Вони є в кожному господарському магазині.
Спіраль розріджена. Відстань між витками ¼ довжини хвилі. Чим вона довша, тим гостріше діаграма спрямованості і вище коефіцієнт посилення. Для дистанції в три кілометри досить, щоб загальна довжина дорівнювала трьом довжинах хвиль - 36 см. В якості провідника використовується побутової одножильний мідний дріт перетином 2,5 мм 2 - діаметр 1,5 мм. Ізоляційна оболонка не знімається. Він рівномірно приклеюється до труби-основи. Екран виконується з будь-якого листового матеріалу, його положення від кратності довжини хвилі не залежить.
Антена вимагає узгодження з живильним кабелем. Для цього використовується шматочок мідного листа у вигляді прямокутного трикутника з катетами довжиною в 71 і 17 мм. Він приклеюється до труби так, щоб нахил гіпотенузи повторював нахил витка. Центральна жила кабелю припаюється до кута, який протіволежіт прямому (на перетині гіпотенузи і короткого катета). Обшивка припаюється до екрану. Недолік антени - деяка громіздкість і певна складність в її позиціонуванні - напрямок на роутер має бути витримано з точністю до декількох градусів.
підключення Після складання антени для Wi-Fi у вас обов'язково виникне питання про те, як її підключити. Зазвичай на корпусах ноутбуків і планшетів роз'ємів для цього не роблять. Щоб вирішити проблему, купите виносну антену для мобільного телефону з магнітним адаптером, який приклеюється до корпусу пристрою. Вимкніть від магазинного пристрою кабель і використовуйте його в своїх цілях. Звичайно, в цьому випадку збільшаться втрати сигналу, і реальна дальність прийому виявиться трохи нижче, ніж очікувана. Зате вам не доведеться розкривати комп'ютер і маніпулювати з його схемою.
Акуратно зібрана Wi-Fi антена допоможе вам опинитися в зоні дії безкоштовних мереж і не відмовлятися від послуг інтернету навіть під час заміської поїздки.
