Самодельные wifi антенны самые чувствительные. Самодельная антенна Wi-Fi. Направленная антенна на большое расстояние

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:

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
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
Из листа алюминия изготавливаем отражатель. Сверлим отверстия диаметром 3–4 мм.
Рефлектор можно изготовить также из медной пластины или (на худой конец) стального листа
Пластиковыми стяжками через резиновые трубки крепим активный элемент антенны к пластине.
Стойки крепления антенны к отражателю обязательно должны быть из непроводящего ток материала
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:

Промойте банку. Отрежьте ножом дно.
Будьте осторожны во время проведения работ, здоровье дороже даже самой высококлассной Wi-Fi антенны
Сделайте разрез в верхней части, но не до конца - оставьте неразрезанным участок длиной 1,5–2 см.
На этом этапе также можно отломать открывашку
Разрежьте ножницами банку вдоль с обратной стороны.
Алюминиевая банка легко режется любыми ножницами, главное, чтобы последние были достаточно острыми
Разогните металл.
Угол раскрытия можно подобрать экспериментально после установки, ориентируясь на уровень Wi-Fi сигнала
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:

Ножницами по металлу вырезаем четырёхугольники и полоски, строго соблюдая обозначенные размеры. Края желательно обработать наждачной бумагой.
Детали антенны вырезаются по отдельности, а затем спаиваются
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
Готовую конструкцию промываем под струёй воды от кислоты. Сверлим отверстия диаметром 3–5 мм.
При необходимости выравниваем антенну деревянным молотком (киянкой)
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
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.

WiFi антенна — отличное решение для каждого, кто пробовал организовать у себя дома или на работе беспроводную раздачу интернета, но сталкивался с такой проблемой, что сигнала роутера не хватает, чтобы без проблем пользоваться им в какой-нибудь отдаленной комнате. Однако в этом виноват вовсе не ваш роутер, а антенна — встроенная или внешняя, которая входила в комплектацию. Одно из наиболее действенных решений усиления беспроводного сигнала — направленная внешняя антенна wifi. Они бывают нескольких типов и видов, которые используются в зависимости от ваших потребностей. И как раз в этом многообразии мы сейчас и будем разбираться.

Внешняя пассивная антенна для WiFi роутера

Прежде всего надо отметить, что пассивная антенна для wifi роутера, то есть которая не имеет своего собственного питания от электросети, не усиливает сигнал, а лишь направляет его спектр для более уверенного приема. Мощность этого «усиления», которую еще называют коэффициентом направленного действия, измеряют в децибеллах (dBi). Небольшими внешними антеннами уже снабжаются многие модели маршрутизаторов и адаптеров, однако их мощность не превышает 3-5 dBi, что не позволит значительно улучшить дальность действия беспроводного сигнала.

Поэтому для этого используют внешние wifi антенны. У них есть два типа разделения — для наружного или внутреннего использования, а также всенаправленные и узконаправленные.

Наружное и внутреннее использование антенны

Наружные антенны — это те, которые предназначены для работы на улице. Они защищены от воздействия осадков и солнечного света и специальные крепления для установки на стене здания. Они понадобятся, если вы хотите создать уверенную зону приема во дворе или для связи между соседними домами.
Внутренние антенны — для использования в помещении. Например, если ваш роутер установлен в отдаленном или закрытом место, то такую антенну можно соединить кабелем с антенным разъемом роутера и вывести в центр комнаты.

Направленная wifi антенна

Это самый используемый тип. Антенна, направляющая wifi сигнал в определенную сторону, например, из дома на приусадебный участок, или на балкон соседнего дома, если речь идет о внешней направленной беспроводной антенне. Дальность их действия может составлять от одного до нескольких км. Главное, чтобы источник приема находился в прямой видимости.

Внутренние направленные wifi антенны для роутера будут полезны, если он, например, висит на стене. Чтобы излучение не шло стену, можно подключить ее к роутеру и направить в сторону вашего рабочего стола, на котором стоит ноутбук. Или наоборот, направить антенну в перегородку, чтобы сигнал более уверенно через нее проходил, обеспечивая стабильную связь в соседней комнате. Очень удачная конструкция такой антенны — панельный прямоугольник, излучающий радиосигнал в одном направлении.

Обратите внимание, что подключение ее к маршрутизатору происходит не по USB, а вместо прикрепленной антенны, которой комплектовался роутер. Соответственно, если она была несъемная, то поставить вместо нее другую не получится.

Есть также компактные модели, которые подойдут как для комнатного использования, так и для крепления снаружи.

Всенаправленная wifi антенна отличается тем, что равномерно распределяет сигнал вокруг себя. Недостаток в том, что сигнал может искажаться излучениями других электронных приборов, находящихся в квартире, или внешними радиоволнами, если она установлена на улице. Выглядят такие антенны в виде вертикального штыря. Внешние могут устанавливаться на крыше дома или на вертикальном шесте, вкопанном в землю. Внутренние — на столе или полке, по возможности ближе к предполагаемому центру зоны желаемого приема.

Внешняя wifi антенна для роутера точно так же крепится на место штатной к тому же самому разъему.

Еще один интересный тип внутренних всенаправленных wifi антенн — для крепления на потолке. Они внешне напоминают светильник. Ее особенность в том, что прямо под антенной располагается мертвая зона и вешать ее нужно именно в том месте, где сигнал не нужен, а уверенный прием начнется только на небольшом от нее расстоянии.

Установка WiFi антенны

При монтаже любого типа антенн, необходимо учитывать, откуда идет источник сигнала. В условиях современной городской застройки он может очень сильно терять в эффективности как из-за плотности домов, так и из-за материалов, из которых они сделаны. Привожу таблицы, из которой можно приблизительно понять, насколько ухудшает работу точки доступа тот или иной материал. Самым главным параметром здесь будет «Эффективное расстояние» (ЭР). Рассчитывать его надо следующим образом. Например, в характеристиках роутера указано, что он работает на 400 метров. подразумевается, что при прямой видимости. Вас же от него отделяет межкомнатная стенка, у которой ЭР равно 15%. Рассчитываем: 400 м умножаем на 15% и получаем 60 метров. То есть через стену 15-20 см роутер будет «стрелять» всего на 60 метров. При этом, если присоединить к нему антенну в 15-20 децибел, то эта потеря нейтрализуется.

Самодельная wifi антенна своими руками

Сделать вайфай антенну направленного действия можно и своими руками. Посмотрите ролик о том, как сделать самодельную конструкцию из обычной пивной банки.

Не могу сказать точно, это правда или ложь — думаю, доля разума есть. По аналогии с этим народным примером, сделать антенну направленного действия можно также из всенаправленной. Для этого достаточно прикрепить за ней отражающий экран, например, из того же листа фольги. Ниже привожу несколько занятных вариантов как сделать антенну своими руками, которые можно взять на вооружение.

Вариант с консервной банкой в качестве отражателя

На сегодня все. О способах усиления сигнала 3G модема можете почитать в другой статье на блоге.

С помощью этой WIFI антенны для компьютера вы сможете увеличить радиус действия вашего вай фай или других устройств, работающих на частоте 2.4Ггц (например, камеры наблюдения) до 10 километров. Антенна-Яги – это как телескоп для радио волн, она гораздо эффективнее, чем антенна из-под банки спринглз.

Шаг 1: Что вам потребуется

Проект абсолютно простой.

Принтер, компьютер
Палочки от мороженного
Клей ПВА
Супер клей
Большие скрепки (или любая жесткая металлическая проволока)
USB WIFI, предпочтительно с расширением для антенны или устройства 2,4 ГГц
Паяльник и свинец
Наждачная бумага
Ножницы
Плоскогубцы или кусачки (см. на фото)
Линейка с миллиметровыми делениями или штангенциркуль

Шаг 2: Краткий обзор работы

Этапы работы над WIFI антенной для ПК следующие:

Распечатайте масштабированный шаблон антенны* (ссылка в следующем шаге).
Обрежьте скрепки и приклейте их.
Сделайте каркас антенны из палочек от мороженного.
Подключите USB устройство к антенне.

*Я использовал Yagi modeler java applet для создания диаграммы. Вы можете найти этот апплет на просторах интернета (просто загуглив «Yagi modeler»), а его владелец W9CF .

Апплет создает диаграмму и параметры элементов (длину, расположение). Я аккуратно масштабировал диаграмму и превратил ее в шаблон, чтобы упростить процесс постройки.

Вы можете посетить сайт AB9IL , чтобы получить более подробную информацию об использовании апплета для этой и многих других антенн.

Шаг 3: Печатаем диаграмму

Самый главный момент, это напечатать шаблон в правильном масштабе. В прикрепленном ниже.zip файле вы найдете три.png изображения.

Так как антенна длиннее, чем лист А4, вам придется напечатать шаблон на 2-х листах (part1 и part2). На всякий случай в третьем файле вы найдете шаблон целиком, на тот случай, если у вас есть возможность распечатать изображение такого размера.

ПЕЧАТАЕМ:

Убедитесь, что в свойствах принтера у вас стоит «Оригинальный размер» (не растянуть по странице и т.д. и т.п.).
Установите ориентацию принтера – альбомная.

Проверяем масштаб:

Используйте линейку или штангенциркуль для того, чтобы проверить масштаб. Вертикальные линии, представляют собой «элементы Яги» и будут сделаны из скрепок. Горизонтальная линия, это хребет антенны, он будет сделан из палочек от мороженного.

Вы так же наверняка заметили пару цифр возле элементов. Первые цифры – это длина элемента в миллиметрах. Вторые цифры – расстояние от начала диаграммы до элементов в миллиметрах.

Замерьте размер и положение нескольких элементов на каждой распечатке, если измерения совпадают с цифрами, значит вы напечатали шаблон в верном масштабе.

Затем наложите обе распечатки друг на друга, так чтобы они совпали в районе 10-11 элемента и склейте их при помощи скотча или клея ПВА.

Файлы

Шаг 4: Отрезаем и крепим скрепки

Вам необходимо обрезать скрепки с помощью плоскогубцев или кусачек так, чтобы они совпадали с вертикальными элементами. Это довольно просто, приложите скрепку к шаблону, сделайте заметку с помощью маркера и отрежьте.

Перед поклейкой, убедитесь, что длина каждого элемента соответствует его длине на диаграмме. После, приклейте их при помощи суперклея.

Элемент №2 отложите на потом. Этот элемент используется для подключения электроники и называется «ведомым элементом» (так как управляется электроникой)

Шаг 5: Строим основание

Хребет будет удерживать форму антенны. Я просто отрезал палочки от мороженного и устанавливал их между элементами, склеивая с помощью клея ПВА.

Начинайте с конца – 15 элемента, когда дойдете до 2, переходите к следующему шагу.

Шаг 6: Делаем ведомый элемент

Ведомый элемент в WI FI антенне для ноутбука, обычно второй с начала, он подключает к USB WIFI или 2.4 ГГц устройству. Элемент представляет собой разорванную петлю, а не прямой провод. Она резонирует на определенной радиочастоте в зависимости от ее размеров. Разумеется, размеры ведомого элемента в этой антенне установлены на частоте 2,4 ГГц.

Так уж вышло, что размер соответствует размеру большой бумажной скрепки. Вам нужно закрепить скрепку таким образом, чтобы она шла вокруг, но была не сплошной, а имела небольшой зазор в центре (см. Фото)

Установите его и приклейте суперклеем, затем доделайте хребет.

Когда все элементы и палочки находятся на месте, укрепите антенну еще одним слоем палочек от мороженного. Наклеивайте полные палочки на верхушке антенны. В результате антенна должна стать жесткой. Затем аккуратно оторвите бумажный шаблон.

Шаг 7: Подключаем антенну к WiFi модему

Это самая сложная часть, многое зависит от вашего оборудования, пожалуйста, прочитайте весь шаг очень внимательно.
Идея заключается в том, чтобы припаять провод между выходом RF на плате WiFi и активным (пассивным) элементом антенны.

Проблема в том, что обычно USB модемы оборудованы собственной внешней или внутренней антенной. Модемы, оборудованные внешней антенной, как мой, гораздо легче подключить, вам надо лишь заменить внешнюю антенну. В устройствах оборудованными внутренней антенной, возможно, потребуется немного изменить ее, как показано на рисунках. Вам потребуется немного поэкспериментировать.

Я попытался припаять коаксиальный кабель к антенным разъемам моей платы и двум концам петли активного элемента антенны, но в моем случае это не сработало. Я не знаю почему, но другие люди, подключили свою антенну именно таким образом.

В моем случае я просто припаял одну тонкую нить медного провода между активным элементом ленточной антенны и одним концом петли ведомого элемента.

Пожалуйста, прочтите аннотации к фото для получения дополнительных деталей.

Шаг 8: Эффективность

Производительность антенны меня очень впечатлила, особенно учитывая легкость сборки своими руками. Я смог увидеть WiFi отеля, который находился в 3х километрах от моего дома. Самой сложной частью было подключение антенны к USB-модему.

Современный человек настолько привык к современным средствам информации и коммуникации, что оказаться отрезанным от интернета для некоторых уже смерти подобно. Причем интернет в сегодняшнем мире передается по телефонным сетям различной пропускной способности, по сетевому кабелю или по вай-фай соединению. При удаленных источниках вай-фай возникает необходимость усиления сигнала. Лучше всего для этих целей подойдет wifi антенна своими руками.

Приемников этого высокочастотного сигнала может быть достаточно много. Это телефон, планшет или можно использовать антенну для ноутбука.Человечество настолько уже отвыкло от проводных соединений, что не представляет себя привязанным к той или иной сети. Кроме этого практически все современные гаджеты имеют wifi-приемники. Поэтому такой вид связи обеспечивает определенную автономность пользователя. Главным недостатком таких приемников является небольшой радиус действия. На большом расстоянии сигнал затухает, и связь пропадает. Также, если на его пути появляется какое-либо препятствие, такое как например, дом он пропадает вообще. И это является главной проблемой такого высокочастотного соединения.

Что необходимо знать об усилении антенной сигнала

Наука которая исследует распространение высокочастотных электромагнитных сигналов называется электродинамикой. Это достаточно сложный раздел физики и многие студенты исследуя его стараются как можно быстрее с ним расстаться. Именно эта наука показывает как распространяется сигнал, и с помощью чего его можно усилить. Но для создания антенны собственными руками нет необходимости исследовать все премудрости этой науки, но определенные принципы использующиеся для приема и усиление сигнала необходимо знать и понимать.

Важным моментом понимания сути вопроса является частота передаваемого сигнала или его длина волны. Чем больше длина волны и соответственно более низкочастотный сигнал, тем большие препятствия она может огибать. Так радио волны длинноволнового и средневолнового диапазонов могут беспрепятственно преодолевать сотни километров. Для волн сантиметрового диапазона расстояние в десятки метров может стать непреодолимым особенно, если на пути встречается препятствие.

Как можно усилить мощность приема и передачи сигнала роутером

Для начала давайте разберемся в терминологии устройств, которые применяются для приема и передачи вай-фай сигнала. В обычной ситуации провайдер предоставляет интернет с помощью кабельного или оптоволоконного соединения. После него хозяин дома или квартиры ставит свой роутер, который принимает этот сигнал, а затем раздает с помощью wifi соединения. Также может использоваться маршрутизатор для раздачи сигнала по проводам, но современные устройства могут объединять обе эти функции в одном приборе. Но вот если необходимо передать интернет даже на небольшое расстояние от дома может возникнуть проблема. На расстоянии несколько десятков метров сигнал может теряться. И тогда требуется его усиление. Зачастую эту проблему может решить внешняя направленная антенна для роутера сделанная своими руками. Без большого труда такое устройство может усилить сигнал до 10 ДБ. Кроме этого существуют и отдельные приемники такого сигнала. Они имеют название-точка доступа. Если использовать антенну для такого устройства и на приеме и на передаче сигнала, то максимально сигнал можно передать на 10 км. При условии обеспечения прямой видимости обоих устройств.

Рефлектор важнейшая часть антенны для повышения ее мощности

Рефлектором называют заднюю часть приемной антенны. Основной задачей этого устройства является не только ограничение приема сигнала с тыльной стороны, но и усиление принятого сигнала с фронтальной стороны. Как это происходит? Сигнал проходя через антенну отражается от рефлектора и возвращается обратно. При этом важно, чтобы расстояние от рефлектора до излучателя было кратным четверти длины волны. В этом случае происходит интерференция волны на излучатели и она усиливается.

Важно не только правильно выбрать материал, из которого будет сделан рефлектор, но и его геометрические размеры. Материал должен иметь хорошую проводимость. Лучше всего для этих целей подойдет медь. Можно использовать фольгированный гетинакс или стеклотекстолит. Стеклотекстолит надежней, так как медная фольга на нем более качественно приклеена. Не рекомендуются различные металлические крышки и коробки с неровными краями, так как эффект будет отрицательным. В промышленном производстве используется медная сетка, но этот вариант более дорогой с финансовой точки зрения.

Использовании поляризации антенн для улучшения приема

Вопрос поляризации больше всего влияет на помехозащищенность wifi соединения. Таким образом возможен прием более слабого передатчика за счет выделения его сигнала из множества других. Этот вариант работает в местности, где одновременно могут работать несколько передатчиков и мешать друг другу. Выбирая соответствующую поляризацию возможно защитится от мешающих станций. При передачи на небольшие расстояния, например 2 километра, для вай фай на прямой видимости поляризация большого значения не имеет. Поэтому могут применять как вертикальную, так и горизонтальную поляризацию. Некоторые специалисты предпочитают использовать круговую поляризацию, но как правило, с ней проблем при настройке гораздо больше. Но один раз настроив дальше можно не не беспокоиться об уровне помехозащищенности данного высокочастотного соединения.

Какова дальность действия вай фай антенн

Зачастую дистанция является самым важным параметром, ради которого и городят сам огород. Поэтому вопрос: на какое расстояние можно передать wifi имеет первостепенное значение. На дальность действия играет несколько факторов. В первую очередь это зона прямой видимости. На пути между приемником и передатчиком не должно быть ни каких препятствий. Это расстояния можно увеличить, если поднять их на определенную высоту. Второй момент Это размер и количество излучателей. И последнее это направленность антенны. В дальнейшем мы рассмотрим два типа антенн и их основные особенности.

Но стоит понимать следующее, чем уже диаграмма направленности той или иной антенны, тем выше ее коэффициент усиления. Но при большом расстоянии и узкой диаграмме направленности любое раскачивание антенны ветром будет приводить к тому, что связь будет неуверенной. Поэтому стараются найти золотую середину между коэффициентом усиления и шириной диаграммы направленности. В реальности хорошим коэффициентом усиления будет цифра в районе 12 ДБ.

Основные виды самодельных wifi антенн

Как уже писалось выше основных видов всего два. И они классифицируются по форме диаграммы направленности. Существуют все направленные антенны, у которых диаграмма представляет собой почти классическую окружность в центре которой находится передатчик. И направленные антенны. Эта категория вмещает в себя массу различных подвидов. Которые разработаны под определенные цели. У каждого вида собственная диаграмма направленности обеспечивающая выполнение поставленной перед ней задачей.

Причем спорить о том, какая из антенн лучше абсолютно бессмысленно. Так как важно сделать именно такую антенну, которая будет удовлетворять потребностям своего создателя, так как такая конструкция представляет собой wifi-удлинитель между приемником и передатчиком. А от такого удлинителя ожидается, что он обеспечит надежную связь между двумя точками во времени и пространстве. Если такая связь работает на отличено, значит пользователь сделал правильный выбор. Теперь давайте рассмотрим основные виды антенн и определимся со сферой их применения.

Всенаправленные устройства обеспечивающие круглую диаграмму направленности

Всенаправленная антенна находится практически на каждом роутере и представляет собой штырь определенной длины. Как раз длина этого штыря очень важна, так как он должна содержать кратное количество четвертей длины волны вай-фай сигнала. Причем при правильном выборе этой длины максимальная напряженность электромагнитного поля будет находится как раз на конце этого штыря, что обеспечит передачу максимальной мощности в пространство находящееся рядом с этим штырем. Некоторые роутеры для увеличения мощности передачи используют два и даже три штыря. При этом диаграмма направленности меняет свою форму, но она также близка к окружности.

Сфера применения таких антенн находит больше в общественной плоскости. То есть, если необходимо обеспечить передачу вай-фай сигнала пользователям, которые могут находится в любой точке помещения с любой стороны. Или, например, на дачном участке если такой передатчик поставить на крыше дома, то на расстоянии сотни метров с любой стороны дома можно подключиться к интернету на любом гаджете, что достаточно удобно, и такая связь будет стабильной несмотря на перемещения по участку.

Устройства направленные в определенную сторону с высоким коэффициентом усиления

Вопрос о том как сделать антенну с высоким коэффициентом усиления всегда интересовал радиолюбителей. Так как всегда находилась область применения такого устройства. Например, в частном секторе необходимо передать интернет от одного дома к другому. Обстоятельства складываются так, что пробросить кабель не возможно, слишком большое расстояние и необходимо по пути следования ставить усилители. А вот передача по воздуху, особенно, если существует прямая видимость и расстояние меньше десяти километров возможно. На сегодняшний день существует достаточно много разработок самых разнообразных самодельных антенн. И пользователи сети не только хвастаются своими самоделками, но и с удовольствием делятся опытом по изготовлению и настройке таких устройств. Давайте рассмотрим что необходимо чтобы изготовить такое устройство своими руками.

Технология изготовления антенн своими руками

Вопрос как сделать самому устройство для передачи вай-фай сигнала на большие расстояния всегда интересовал пытливые умы. И в интернете можно найти достаточно много материала о том, как выполнить эту работу. Давайте рассмотрим преимущества самостоятельного изготовления такого устройства. Не стоит забывать что устройства выпускаемые нашей промышленностью являются достаточно дорогим удовольствием. И не всегда имеется возможность приобрести его. А вот сделать его своими руками из подручных средств обойдется в несколько раз дешевле. Также нельзя сбрасывать со счетов и творческий фактор. Человек изготавливая нужную ему вещь собственными руками, получает от этого не только материальное удовлетворение, но и моральное. А если при этом он снимет весь этот процесс на видео и поделится им с социальных сетях, то он сможет заработать себе определенную сумму денег и уважение окружающих, а это намного больше чем заказать в интернет магазине такое устройство и установить его у себя дома.

Изготовление излучателя основного элемента wifi-антенны

По своей сути излучатель является внешним адаптером приемника или передатчика, находящегося внутри того или иного гаджета. Такой излучатель является сердцем всей системы передачи данных и от того как он качественно и точно собран, будет зависеть и качество соединения гаджета с интернетом. Существуют два стандарта передачи информации по вай-фай соединению. Это частоты 2,4 и 5 ГГц. Соответственно подбирая излучатели под эти частоты необходимо точно изготовить все геометрические размеры. Стоит помнить, что излучатели на частоте 2,4 ГГц способны передавать информацию на более далекие расстояния, так как скорость их затухания меньше. А вот более высокочастотные излучатели 5 ГГц диапазона, хотя имеют и меньшую дальность действия способны передавать больший объем информации. Поэтому выбирая частоту передачи необходимо оценить особенности собственного канала передачи данных. Теперь давайте рассмотрим наиболее распространенные формы излучателей применяемые в самодельных антеннах.

Двойной биквадрат наиболее распространенная форма излучателя

Устройство построенное по такой схеме может обеспечить сверхдальняя прием вай-фай сигнала на расстоянии прямой видимости. Коэффициент усиления такой антенны может превышать 12 Дб. Как изготовить такой излучатель? Чаще всего его изготавливают из медной одножильной проволоки. Если рассчитывать излучать на частоту 2,4 ГГц, то толщина такой жилы должна составлять 1,8 мм в диаметре. А это как раз толщина провода сечением 2,5 квадрата. Предварительно очистив провод от изоляции необходимо его качественно выровнять. Затем начинаем выгибать из нее восьмерку, которая состоит из двух прямоугольных квадратов. Причем внутреннее расстояние между гранями этих квадратов должно составлять 29мм а внешнее 30,5. Очень удобно изгибы делать с помощью утконосов. Далее две ближайшие точки на разных сторонах этой восьмерки залуживаем оловом, так как это места пайки будущего кабеля соединения антенны.

Алюминиевые банки самый дешевый излучатель для вай-фай антенны

Конечно, антенна построенная по такому принципу не является самой дальнобойной, но тем не менее от 4 до 6 Дб усиления она обеспечит. Изготовить ее достаточно просто. Необходимо подобрать качественный материал, желательно алюминий, так как жестяная банка со временем проржавеет и ее качества, как антенны, ухудшаться. Но перед тем как начать изготовление необходимо вычислить два размера. Это размер, где будет прорезаться банка и в нее вставляться излучатель, он составляет четверть длины волны от дна банки. И длину самой банки она должна составлять три четверти или пять четвертых длины волны. В этом случае сигнал на краю банки будет максимальным. Если в разрез банки вставить 3g модем, то это будет самый простой передатчик направленного действия. При этом даже нет необходимости заботится о подключении такой антенны к гаджету, так как модем уже имеет usb разъем. Единственное о чем важно побеспокоиться так это о том как качественно сделать разрез в банке, чтобы не повредить сам модем.

Мощная антенна из листовой жести

Иногда такую антенну еще называют FA-20. Она достаточно громоздкая, но может обеспечить уверенный прием сигнала на расстоянии до нескольких километров. Эту самодельную антенну дальнего действия лучше всего изготовить из тонкого медного листа. Но так как это удовольствие достаточно дорогое вполне подойдет и листовая жесть. Необходимо вырезать квадраты размером по 54 мм, их в нашем случае понадобиться восемь штук. С помощью полосы шириной в 6 мм из этой же жести соединяем эти квадраты в единую схему. Спаивать лучше всего паяльником мощностью 100вт. Рефлектор изготавливаем из этой же жести в виде короба размером 450*180*20. Излучатель крепим к коробу на стойках с зазором 20мм. Остается только кабелем подключить готовую антенну к роутеру. Давайте рассмотрим как это сделать.

Подключение антенны к роутеру

Для этого потребуется не так уж и много инструментов и материалов. В первую очередь стоит обратить внимание на качество кабеля. Если расстояние до точки подключения не велико, то качество кабеля может не сыграть существенной роли. Но если это расстояние будет исчисляться метрами или десятками метров, то лучше всего использовать качественный высокочастотный кабель применяемый в спутниковом телевидении. Не менее важно правильно подобрать разъем который будет находиться на конце кабеля. Он должен быть ответной частью разъема, который выходит из роутера для подключения антенны. Также немало важно качественно разделать кабель и запаять разъем.

Тесты антенны, сделанной собственными руками

Конец работы лучше ее начала, написано в одной мудрой книге. Поэтому после окончания сборки антенны проверить качество ее работы. Такие тесты всегда проводились, когда выпускалась новая продукция. Поэтому важно проверить, как антенна направлена и какой диаграммой направленности она обладает. Также немало важно вычислить дальность, на которой можно осуществить уверенный прием например на ноуте. После этого можно подвести итог проделанной работе и получить моральное удовлетворение от ее результата.

Плюсы и минусы самодельного устройства

При изготовлении наружной антенны важно оценить все за и против проделанной работы. А еще лучше это сделать еще на этапе планирования работ. Что можно отнести к минусам самодельной вай-фай антенны? Заводское изготовление всегда будет иметь более презентабельный вид. Надежность изготовления в заводских условиях тоже можно считать лучшей. Но давайте взвесим и плюсы такого изготовления. Это в первую очередь стоимость изделия. Заводские антенны будут в разы дороже. А если брать 4g антенны то разница в стоимости будет еще выше. Нельзя не учитывать и временной фактор. Некоторые виды антенн рассмотренные в этой статье можно изготовить в течение пятнадцати минут. А заказ антенны в интернет магазине и ее доставка может длиться неделями в зависимости от места расположения покупателя. Нельзя также не учитывать и творческий фактор, а также удовлетворение, которые получает человек видя результат собственного труда.

Самодельная wi-fi антенна изготовленная умелыми рукам может показывать гораздо лучшие результаты при тестировании чем устройства сделанные на конвейере. Так как человек при выполнении творческой работы, вкладывает в ее свою душу и стараться выполнить ее как можно качественнее. Поэтому, если есть определенные технические способности, то доставьте себе удовольствие и и изготовьте такую антенну для себя самостоятельно.

Хороший подарок – тот, который сделан своими руками (при условии их достаточной «прямизны»). Ну и самый хороший роутер, наверно, тоже может быть только самодельным. Сейчас появилось много комплектующих, отвечающих стандарту mini-ITX. И в компактном корпусе, который Вы купите в магазине, можно собрать WiFi роутер своими руками, работая только одной отвёрткой, ну и головой тоже. Здесь мы хотели бы перечислить советы, которые оградят разработчика от типичных ошибок, совершаемых при выборе аппаратных компонентов.

Накопитель

Задача выглядит так: нужно собрать компьютер, состоящий из системной платы с процессором, корпуса с блоком питания, и одной платы расширения (проводной сетевой карточки). Память лучше покупать минимально возможного объёма (1 Gb), а те корпуса, конструкция которых не позволяет установить плату расширения, пусть останутся у продавца. Ещё нужно позаботиться о правильно выполненном охлаждении. В инструкции на корпус может приводиться значение TDP CPU, для которого использовать вентиляторы ещё не обязательно, но если TDP Вашего процессора будет больше, то рекомендацией пренебрегать нельзя. В качестве жёсткого диска лучше применять такие варианты:

Накопитель SSD m-SATA (mini-SATA), если системная плата совместима с ними.
Устройство класса Intel Z-U130 или его аналоги от других фирм (если найдёте). Обратите внимание, что установить такой накопитель на некоторые платы нельзя из-за механической несовместимости.

Самый оптимальный объем SSD равен 4 GB, а сейчас мы поговорим о выборе процессора и платы.

Выбор материнской платы mini-ITX

Нашим требованиям лучше всего отвечала бы такая «материнка»:

Процессор уже распаян, его TDP не превышает 10 Ватт (о выборе CPU будет сказано дальше)
Есть совместимость с накопителями m-SATA
Питание к «материнке» подводится через стандартный разъём ATX (сейчас есть блоки питания мощностью 60-120 Ватт, являющиеся безвентиляторными)
Разъём PCI-E x1, а лучше просто PCI, присутствует хотя бы в количестве одного.

Вы будете смеяться, но продуктов, соответствующих всем требованиям сразу, сейчас нет, и не было никогда. Есть близкие варианты, например, платы Intel D525mw (и D525mwv) не поддерживают m-SATA, а остальным требованиям вполне отвечают. То есть для них придётся найти накопитель Intel Z-U130, что сегодня осуществить очень сложно. В общем, пользуйтесь сервисом «Яндекс. Маркет», внимательно просматривая все характеристики.

Купили D525mwv, ssd, hdd…

Есть такие корпуса, которые по внешнему виду напоминают решето, и в них используются БП следующего формата:

Блок питания pico-PSU 80Wt

Обратите внимание, что если разъём «12V-ATX» есть на материнской плате, то он должен присутствовать и в комплекте источника питания. Смысл от покупки подобного корпуса в том, что можно собрать безвентиляторную систему. Только вот в инструкции может быть указано, что при использовании процессора с TDP 10 Wt или больше вентилятор устанавливается обязательно. Таблица с характеристиками процессоров Intel:

D525 – «атом» предыдущего поколения, быстрый, TDP равно 13 Wt, идеальная совместимость с Linux
D2700 – ещё быстрее, чем предыдущий, TDP равно 10 Wt, Linux обещали «допилить» до него (речь идёт о встроенной графике)
N2800 – небольшое значение TDP (6,5 Wt), но заметно медленнее «старичка» D525, хотя и новее его
N2600 – сверхнизкое TDP, медленнее «Атома N2800», используется в платах thin mini-ITX, что для наших целей будет «слишком шикарно».

Выбор оставляем за будущим владельцем.

«Сетевые дела»: WAN, Wi-Fi

Всегда советуют делать такой выбор: если у Вас уже есть точка доступа, оснащённая портом LAN, покупайте системную плату с двумя контроллерами LAN. В иных случаях лучше докупить внешнюю точку доступа, подключаемую к USB, и пара Ethernet-портов на задней стороне платы будет излишеством. Мы говорили о том, что кабель провайдера Вы будете подключать к порту, распаянному на дополнительной сетевой карте. И это не случайно. Порт сетевой карточки, используемый в качестве WAN-порта, вполне может сгореть. В общем, сетевую карту, подключаемую к провайдеру, нужно считать своеобразным «расходником» (шутка, но с долей правды).

Сгорит WAN – долой роутер?

Пара команд из Linux

Допустим, в качестве операционной системы нашего роутера используется Linux. Надеемся, что ядро правильно определило все аппаратные Ethernet-контроллеры. Можно производить настройку подключения к провайдеру, но прежде нередко требуется сменить MAC-адрес как минимум одной сетевой карты. Это было бы просто сделать в Windows, а в Linux придётся прописать пару команд.

Сетевая карточка 100 Мбит/с

Можно подменить MAC, чтобы новое значение использовалось только до перезагрузки. Для этого контроллер сначала отключают:

# ifconfig eth2 down//мы настраиваем именно «eth2», у Вас может быть другой номер
# ifconfig eth2 hw ether 01:02:03:04:dd:ff//новое значение присвоено
# ifconfig eth2 up//включили контроллер «eth2».

Новое значение MAC можно присвоить сетевой карте «навсегда», точнее, мы заставим ОС эмулировать требуемое значение всё время. Но для выполнения последнего, отделаться только командами консоли уже не получится:

nano /etc/network/interfaces//нужно открыть на редактирование файл «interfaces».

Теперь ищем в файле строки с названием нужного контроллера (у нас это «eth2»), и после строчки «iface eth2 inet…» мы добавили следующее:

hwaddress ether 01:02:03:04:dd:ff.

Сохранили файлик, и всё (после перезагрузки будет использоваться «наше» значение).

А вообще, заметим, что эмуляция MAC – это плохо по определению.

Утверждение в равной степени относится ко всем операционным системам, и даже к тем, которые прошиты в «обычном» роутере. Эмулирование выполняется программно, что, как минимум, отнимает лишние вычислительные ресурсы (память, процессорное время). Лучшее решение – добиться того, чтобы провайдер изменил значение в своей базе MAC-адресов на то, которое нужно Вам. Говоря короче, клонирование MAC вполне можно использовать в качестве временной меры, но не более.

Как настроить Wi-Fi USB?

Многие думают, что если в Linux есть такое чудо, как Hostapd, то переключить в режим «Точка доступа» можно любой адаптер Wi-Fi. В действительности, это не так. От интерфейса подключения к ПК (USB, PCI-E и т.д.) почти ничего не зависит, а главным критерием является наименование чипсета и драйвер, предназначенный для него. Если драйвер действительно поддерживает режим «Access Point», это будет отображено на сайте «wireless.kernel.org». Зайдите на указанную страницу, выполните переход «USERS» –> «Devices».

Скриншот страницы сайта

Скриншот таблицы с девайсами

На появившейся странице нужно выполнить поиск по слову «mode». Если увидите, что режим «AP Mode» действительно поддерживается – значит все хорошо. В ином случае заставить адаптер стать точкой доступа можно только нестандартными методами (либо нельзя вообще). Желаем удачи.