Wifi антенна своими руками: возможно ли это?

Установить антенны в вертикальное положение

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости — параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

Антенна — ось «бублика». От ее наклона зависит угол распространения сигнала.

При наклонном положении антенны относительно горизонта, часть излучения направляется вне помещения: под плоскостью «бублика» образуются мертвые зоны.

Вертикально установленная антенна излучает в горизонтальной плоскости: внутри помещения достигается максимальное покрытие.

На практике: Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

Полезные советы

Антенна для компьютера для усиления сигнала вай фай

Существуют и другие способы усилить сигнал. Возможно это при помощи настроек ноутбука или применения подручных средств, самостоятельного изготовления антенны. Реально усиление роутера без антенны, если придерживаться простых правил:

• Установить его высоко.
• Не размещать рядом с плоскими предметами из металла.
• Не допускать радиопомех.

Настройка приемника на ноутбуке или компьютере

Мало кто задумывался, при помощи каких средств усилить сигнал приема wi-fi на персональном ноутбуке и возможно ли такое вообще. Решение проблемы, никем не замеченное, зачастую лежит на поверхности. Часто пользователи ставят ноутбук в режим экономии питания, чтобы сохранить заряд батареи. В домашних условиях это ни к чему, так как в любой момент бук легко подключить к электросети, а вот wi-fi сети от этого значительно «теряют», отсюда и слабый сигнал. Чтобы усилить его, достаточно поменять настройки электропитания:

1. Открыть «Панель управления».
2. Перейти в раздел «Электроуправление».
3. Выбрать пункт «Высокая производительность».

Самодельные антенны

Как незначительно усилить сигнал wi-fi роутера собственными руками, не прибегая к стандартным средствам, знают многие. Что характерно, методы работают. Увеличение радиуса действия устройства возможно благодаря изготовлению своеобразных ретрансляторов репитера wi-fi своими руками. Для этого ничего особенного не потребуется: схема изготовления достаточно проста. Нужно взять кусок фольги или разрезать пустую жестяную банку, придать им изогнутую форму и установить позади роутера, лучше около стены, искусственно создавая направленную волну. Сокращая угол, волны отбиваются от поверхности импровизированной антенны, сигнал немного усиливается.

Замена роутера

Собственно, после этого проблемы исключаются при условии, что пользователи не станут экономить на покупке, иначе снова придется искать причину извне или заниматься «рукоделием». Лучше приобретать современный wi-fi роутер, поддерживающий работу на частоте 5 ГГц, тогда о слабом сигнале можно будет забыть раз и навсегда.

Усиление сигнала в настройках роутера

Действие не поможет решить вопрос окончательно. Уровень сигнала все равно будет недостаточно сильным. Настройка есть в самом приборе. Многие игнорируют ее, так как боятся что-то испортить. Они не хотят изучать новое. Соседи обычно думают также. Из-за того, что оборудование работает на одной частоте, возникают проблемы со связью. Чтобы их избежать, рекомендуется сменить заводские настройки на индивидуальные.

Увеличение мощности передачи роутера

Чтобы увеличить покрытие сети, измените настройки передачи беспроводной связи со стороны маршрутизатора. Это делает не рекомендуется, так как испортиться устройство. Изучите руководство пользователя, убедитесь во всех параметрах оборудования. Чтобы усилить сигнал, рекомендуется выполнить следующие действия:

1. Перейдите в раздел с продвинутыми настройками пользователя.
2. Выберете параметр, определяющий мощность передачи данных в сети.
3. Выставите возможное значение из предложенных вариантов.

Смена канала на свободный

Чтобы увеличить радиус покрытия вайфай, измените канал. Если соседние передатчики работают с той же частотой, это существенно замедляет всю сеть в округе. Для повышения скорости работы сети выполните следующие действия:

1. На панели управления маршрутизатора укажите автоматический режим переключения.
2. В данному пункте меню выберете один из вариантов каналов.
3. Загрузите приложение, которое отследит доступные каналы связи.

Изменение режима вещания роутера

Процесс изменения режима несложный. Вам не требуется обладать навыками и техническими знаниями. Необходимо определится со стандартом передачи данных. Все современные устройства используют новый режим. Быстрая скорость сети возможна и с использованием старых стандартов. Данная настройка возможна только в том случае, если у маршрутизатора есть несколько антенн для транслирования данных по широкому радиусу.

Для смены режима достаточно выполнить следующие действия:

1. Перейдите в панель управления повторителя. Введите нужный адрес в поисковой строке браузера.
2. Выберете пункт, контролирующий действие беспроводной сети.
3. Подберите значение, оптимальное для вашего устройства. Сохраните полученный результат. Чтобы узнать лучший параметр, воспользуйтесь инструкцией пользователя.
4. Перезапустите всю систему. Начните работу с беспроводной сетью.

Направленность антенны

Помимо условий распространения энергии большую роль в организации стабильного канала играют антенны. Если с диапазонами длин волн ничего поделать нельзя — заданы априорно, с антеннами возможно проводить эксперименты.

Антенны, использованные Поповым, всенаправленные. Мощность сигнала равномерно по всем сторонам света. Быстро инженеры обнаружили указанный факт, стали искать пути исправления недостатка.

Решений найдено было много. В простейшем случае излучатель помещается в фокусной точке гиперболической тарелки. Получается антенна спутникового телевидения. Эффект подобен оптическому: лучи, под прямым углом падающие на раскрыв урезанного гиперболоида, собираются фокусной точкой. Тарелка называется рефлектором — с латинского – отражателем. Передающие, приемные антенны, помещенные в фокус, работают эффективнее, нежели всенаправленная антенна Wi-Fi.

Самый простой способ усиления сигнала

Если вы возьмете линейку и измерите длину штыревой антенны домашнего роутера, то окажется, что ее длина от 10 до 12 см. Длиннее не делают потому, что в штыре, размер которого больше длины волны, значительно возрастает внутреннее сопротивление и сигнал вместо усиления гаснет. Это увеличение размера приводит сужению толщины «бублика» диаграммы направленности и незначительному увеличению удельной мощности излучаемого сигнала. Гораздо больший эффект дает экранирование передающей антенны с одной стороны.

Экран позволяет сконцентрировать излучение роутера в нужном вам направлении. Например, если он стоит у стены, то нет никакого резона передавать сигнал Wi-Fi соседям или на улицу. Его установка увеличивает коэффициент усиления передающей антенны до 3 дБ, то есть, в два раза. Что фактически отражает физическую суть дела, ведь вы половину бесполезно направленного сигнала переориентировали в нужную сторону.

Вся хитрость в том, на каком расстоянии от антенны роутера расположить экран. По законам распространения радиосигналов оно должно быть равно 1/8 длины волны. Для Wi-Fi это 1,56 см.

Им может быть лист железа (раскроенная пивная или консервная банка), компакт-диск или толстая фольга. Лучше всего выполнить конструкцию в виде подставки под роутер, перпендикулярно которой поставлен экран. Добиться результата можно опытным путем, передвигая по миллиметру источник сигнала ближе или дальше от экрана. В помощь вам будет интерфейс отображения уровня сети.

Достоинством способа является простота, а также то, что антенна для планшета вам не понадобится. То есть, не придется его вскрывать или изыскивать возможности для подключения дополнительного оборудования. Недостатком – малая дальность приема сигнала.

Схема изготовления

Как изготовить WiFi-адаптер из рабочего модуля от нерабочего планшета, рассказывалось выше. Здесь следует заметить, что для персонального компьютера WiFi-модуль своими руками можно изготовить из аналогичного устройства от ноутбука. Для этого понадобится:

• открыть крышку ноутбука, открутить крепление модуля, отсоединить антенны и достать его;
• в заранее купленный или изготовленный самостоятельно переходник miniPCIe – PCIe установить извлеченную плату, зафиксировать крепежом;
• установить переходник в разъем PCIe, предварительно соединив антенны при помощи соответствующего кабеля и разъемов (при отсутствии кабеля его можно взять из старого ноутбука, откуда был извлечен модуль и припаять к штырьковым антеннам);
• включить ПК и настроить оборудование путем установки необходимого программного обеспечения.

Для самостоятельного изготовления адаптера понадобится некоторый набор инструментов и материалов, а пошаговая инструкция будет иметь следующий вид:

1. из материалов – текстолит, металлизированный с одной стороны, глянцевая бумага (рекламный буклет формата А4 от любой компании), набор радиокомпонентов, а также олово, паяльная кислота и канифоль, ацетон, тряпочка, хлорное железо;
2. из инструментов – паяльник, мини-дрель, сверла от 0,7 до 1 мм, надфиль плоский, шкурка с абразивным номером менее 800, утюг;
3. из программного обеспечения и периферии – Sprinter Layout и лазерный принтер;
4. скачать архив, в котором находится схема с печатной платой, и при помощи лазерного принтера перенести рисунок на глянцевую бумагу;
5. текстолит обрезать по размеру, края обработать надфилем, шкуркой очистить медную поверхность от оксида, обезжирить тряпочкой, смоченной ацетоном;
6. положить бумагу с распечаткой рисунком вниз на плату, установленную на негорючую, ровную поверхность, и хорошо прогреть утюгом (суть процесса в том, что при температуре тонер плавится и прилипает к поверхности металла, после остывания он вновь отвердевает – получается примитивная маска);
7. получившейся заготовке дать хорошо остыть и положить ее в емкость с холодной водой, по прошествии получаса бумага должна легко отойти, а рисунок, нанесенный тонером, остаться на плате;
8. при помощи хлорного железа вытравить плату, при этом руководствоваться инструкцией, прилагаемой к препарату (качество железа и его дозировки сильно зависят от производителя);
9. по намеченным точкам произвести сверловку падов (отверстий для установки радиокомпонентов);
10. у элементов залудить ножки, установить их в свои посадочные места и припаять.

Обратите внимание! В ходе выполнения любых электромонтажных работ пользуйтесь мультиметром для поиска коротких замыканий и проверки номиналов электронных компонентов!

Рефлектор

Основная задача железного экрана за излучателем — отражать электромагнитные волны. Правильно отраженные волны будут накладываться своими амплитудами на колебания только что выпущенные активным элементом. Возникающая усиливающая интерференция даст возможность максимально далеко распространитьэлектромагнитныеволны от антенны.

Чтобы добиться полезной интерференции надо расположить излучатель на расстоянии кратном четверти длины волны от отражателя.

Расстояние от излучателя до рефлектора для антенн биквадрат и двойной биквадрат находим как лямбда / 10 — определяемую особенностями данной конструкции / 4.

Лямбда — длина волны, равная скорости света в м/с деленной на частоту в Гц.

Длина волны при частоте 2.4 ГГц — 0.125 м.

Увеличив пятикратно рассчитанное значение, получим оптимальное расстояние — 15.625 мм.

Размер рефлектора сказывается на коэффициенте усиления антенны в дБи. Оптимальные размеры экрана для биквадрата — 123х123 мм или больше, только в этом случае можно добиться усиления в 12 dBi.

Размеров CD иDVD дисков явно недостаточно для полного отражения, поэтому антенны биквадраты, построенные на них, имеют коэффициент усиления лишь в 8 dBi.

Ниже приведен пример использования крышки с чайной банки в качестве рефлектора. Размера такого экрана тоже недостаточно, коэффициент усиления антенны меньше, чем ожидалось.

Форма рефлектора должна быть только плоской. Старайтесь также найти пластинки максимально гладкие. Изгибы, царапины на экране приводят к рассеиванию высокочастотных волн, по причине нарушения отражения в заданном направлении.

В выше рассмотренном примере бортики на крышке явно лишние — они снижают угол раскрытия сигнала, создают рассеиваемые помехи.

Как только пластинка рефлектора будет готова, у вас есть два способа собрать на нем излучатель.

1. Установить медную трубку с помощью пайки.

Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.

1. Закрепить все на пластмассовой трубке используя термоклей.

Берем пластмассовую коробочку для дисков на 25 штук.

Отрезаем центральный штырь, оставив по высоте на 18 мм.

Прорезаем надфилем или напильником четыре шлица в пластмассовом штыре.

Подравниваем шлицы одинаково по глубине

Устанавливаем самодельную рамочку на шпиндель, проверяем, дабы её края оказались на одинаковой высоте от дна коробочки — около 16 мм.

Припаиваем выводы кабеля к рамке излучателя.

Взяв клеевой пистолет, закрепляем CD диск на дне пластмассой коробочки.

Продолжаем работать клеевым пистолетом, фиксируем на шпинделе рамку излучателя.

С обратной стороны коробочки фиксируем термоклеем кабель.

Увеличение коэффициента усиления антенны WiFi

При помощи пивных банок соберете антенну приема диапазона МВ (вездесущего Первого канала), отличный рефлектор произвольной частоты. Параболическая поверхность наделена одним интересным свойством:

Интернет наводнили доработки заводских модемов, антенн с целью получения дополнительного усиления. Не заплатив ни гроша. Методики экономии рассмотрим. Большинство внешних антенн модемов WiFi всенаправленные. В заводском модеме антенн 2-3 (чаще внутри), могут делиться следующим образом:

1. Наличие внешней/внутренней антенны.
2. Наличие нескольких внутренних антенн.
3. Наличие нескольких наружных антенн.

Понятно, большинство модемов идут в стандартном исполнении, непосвященные задают вопрос: что дает количество антенн? Ответ прост: более качественные прием, передачу. Связью принята вертикальная поляризация. Вектор вращается, сигнал пропадает вовсе. Дело исправит антенна с круговой поляризацией, будет принимать не хуже, в зависимость от направления электрического поля не впадет.

Самодельная антенна

Сегодня интересуют две поверхности:

• Параболоид вращения получается, если обыкновенный график Y = X2 повращать вокруг оси симметрии (в данном случае – ординат). Лучи, приходящие со стороны вогнутой части станут собираться фокальной плоскостью. Используя принцип, работают спутниковые тарелки. Если взять готовую, произвольного радиуса, изготовить нечто подобное своими руками из бумаги, эпоксидной смолы, фольги, получится дельное устройство для усиления приема.
• В случае штыревых антенн можно использовать поверхность сгиба. Покупной лист тонкой стали подгоняют по лекалу – поговорим ниже. Метод широко обсуждается интернетом, вместо параболы используется полукруг, жесть берется пивной банки. Минус видим: две линии совпадают приблизительно в самом начале оси абсцисс. Точная фокусировка невозможна, падает коэффициент усиления.

Давайте посмотрим, почему антенна WiFi начинает лучше принимать, если огородить рефлектором. В ютубовском видео ValeraZik говорит: некоторые штыри, будучи прикрыты с одного бока ладонью, принимают лучше (любой канал), часть излучения отражается рукой. Неправда. Если брать мастера кунг-фу (путь преграждающего кулака), длань будет подобна стальной, десница прочих людей, равно как шуйца, неспособна ничего отразить.

Антенна WiFi

Рука гасит излучение, приходящее с прочих направлений. Искусственные помехи, естественные источники. В результате качество сигнала неумолимо повышается. Иногда заметно невооруженным ухом, в случае длинных антенн может не играть роли.

Представим на примере человеческого слуха. Лор тихо говорит цифры, пытаемся расслышать, в другом конце комнаты постоянно болтают. Допустим, перегородкой отгородились от помехи, стеной изолятора звука, понятно, нужная информация станет восприниматься четче. Если руку заменить металлическим заземленным экраном, ситуация в корне изменится. Стена отражает лишние волны обратно, полезную информацию будет концентрировать в нужной точке. Разумеется, если огибающую фигуры выбрать правильную.

Использование параболической антенну приема-передачи WiFi

Случается, точки вещания, приема в прямой видимости, удалены значительно. Во-первых, пригодятся заводские, самодельные логопериодические антенны, волновые каналы, поступают и остроумно. WiFi на 5 ГГц совпадает частотой диапазона спутникового вещания С. Существует топик по адресу forumru.tele-satinfo.ru/index.php?topic=70121.0, показывается, как переделать конвертер с приема на передачу сигнала. Разумеется, эксперимент не для новичков, зато, получив удачный расклад, ловим вещание космоса, с Земли тем более примем.

Параболическая антенна

Теперь вспомним, именно С диапазон меньше боится туманов, дождей, прочих прихотей природы. Нужно организовать двунаправленный канал. Про приемную часть много, подробно написано здесь cqham.ru/ao40_equip.htm. Предлагается подчинить целям ловли конвертеры MMDS (кабельное вещание в эфире, нет возможности проложить сеть под землей, по поверхности). Отличие с WiFi в диапазоне составляет 100 МГц, автор по указанной ссылке обсуждает, как правильно переделать конвертеры MMDS на WiFi. Если говорить подробнее, решается немного другая задача, для нашего случая решение годится (в обзоре автор пытается наладить связь на частоте WiFi с радиолюбительским спутником АО-40).

Обсуждается тема двунаправленного канала. На передачу используется спиральная антенна, конструирование которой (своими руками) обсуждалось разделом. Равно нюансы диаграммы направленности устройства. Из текста статьи видно: подходит целям приема заводская тарелка. Подойдет дополняющим функциональность уже стоящей (НТВ+). Обсуждали, как правильно приспособить оборудование WiFi. Кратко напомним, саму тарелку трогать нет необходимости, просто, исходя из законов оптики (угол падения равен углу отражения) прикиньте, в какой точке фокальной плоскости будет находиться WiFi модем, антенна.

Мини-антенна, снабженная рефлектором

Рой конвертеров облепил мультифид, добавьте туда приемник. Орбита проецируется на фокальную плоскость по одной дуге большого диаметра, точка расположения лучшего приема WiFi зависит от координат нахождения передатчика, относительно тарелки.

Понимаем, ссылки на форумы неспособны выступить надежным источником. Во-первых, читатели могут поискать Яндексом, как правильно проделать технологические операции, во-вторых, могут попросить администратора выложить тему. Тогда работу проделаем мы. Надеемся, читатели поняли, осознали возможность использования спутникового оборудования для наземной связи (MMDS).

Что необходимо знать об усилении антенной сигнала

Научная дисциплина, которая занимается изучением распространения низкочастотных и высокочастотных магнитных волн, называется электродинамикой. Это очень непростой раздел физики, который обычно не преподают в школе или затрагивают его лишь мельком. Чтобы создать антенну, улучшающую сигнал Wi-FI, совсем не обязательно изучать физику или углубляться в ее премудрости. Необходимо лишь понимать основы принципов улавливания и усиления сигналов и следовать пошаговым инструкциям.

Всенаправленная самодельная антенна для Wi-Fi роутера типа биквадрат из проволоки

К сведению! Основополагающими моментами в процессе передачи и усиления сигнала являются его частота и длина волны. Чем больше последняя характеристика и меньше частота, тем большие препятствия может преодолевать сигнал.

Именно поэтому волны, обладающие средним и длинным диапазонами, могут проходить более сотки километров. Для сигналов, которые обладают длиной в сантиметр, пройти десяток метров уже будет непосильно, а преодолеть какие-либо преграды невозможно.

Делается Wi-Fi антенна своими руками достаточно просто

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.

Обратите внимание! Если установлена всенаправленная антенна, то более-менее четкий сигнал можно ловить до 300 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.

Диаграмма направленности, коэффициент усиления

Человек, далекий от инженерных расчетов, спрашивает: лучи собираются в фокусе, усиливая многократно мощность приходящего сигнала, при чем здесь передатчики? Свойства антенны на прием, передачу идентичны. Характеризуются диаграммой направленности. Кривая, круглая либо построенная в прямоугольной системе координат, показывает, сколько мощности излучается в заданном направлении.

Антенны Попова имели диаграмму, близкую формой круговым. Иначе действует направленная Wi-Fi-антенна: впереди образуется длинный пик. Высота настолько огромна, выражать приходится децибелами — относительными единицами, иначе придется нарисовать тонкую иголку посередине, ровные нулевые горизонтали по бокам. Ненаглядно.

Последний термин, с которым осталось ознакомиться, — коэффициент усиления антенны. Отношение пиковой мощности основного направления к мощности, излучаемой в аналогичных условиях всенаправленной антенной. Параметр исчисляется сотнями единиц, выражается децибелами (20 дБ).

Легко понять, почему направленная антенна Wi-Fi столь эффективна — усиливает сигнал многократно. Самодельные модели, рассмотренные ниже, лишены столь грандиозных показателей, даваемые 6 дБ выигрыш приносят больший, нежели 2 дБ стандартной антенны, идущей комплектом с роутером.