Из банки антенна. Антенна с цилиндрическим волноводом (антенна-банка) для диапазона 2.4 ГГц (802.11b/WiFi/WLAN)
SET 8-861-260-24-40, 8 (989) 212 27 02
sale@les66.ru
Заказать обратный звонок
г.Краснодар,
ул.Симферопольская
дом 5, офис 9
Пн-Вс с 9:00 до 18:00

Корзина

Корзина пуста

Выбрать товар

Делаем Wi-fi антенну из банок своими руками. Из банки антенна


Антенна из банок своими руками – укорочение и настройка

Вводили читателей в курс вопроса конструирования полуволновых вибраторов, тема столь обширна, будут проявляться временами новые аспекты. Столь полюбившаяся зрителям передача, обсуждающая, как собирается антенна из банок своими руками — новая вариация, обмусоливающая старую тему. Конструкция, сформированная двумя жестянками, выстроенными рядком на палке, образуют диполь — первую действующую антенну, сделанную человечеством. Обсудим аспекты конструирования, читателям окажется полезно узнать: не одни пивные банки годятся принести пользу дому, помогут кофейные, прочие жестянки. Читателей, раскусившие задумку, могут сразу переходить изучать графики, приведенные ниже, прочим будет интересно почитать теорию.

Коэффициент укорочения антенны

Под коэффициентом укорочения принято понимать число, показывающее, во сколько раз длина волны линии меньше, нежели в свободном пространстве. Однако сегодня коснемся другой области. Давно замечено: полуволновой вибратор снабжен идеальными характеристиками лишь при минимальной толщине проволоки (отбрасываем высоту подвеса антенны). В реальности провод снабжен конечными размерами, изменяющими характеристики. Касается частоты. Помните, размеры полуволнового вибратора определены длиной волны.

При отклонении от резонанса прием начнет падать, на практике эффекта стараются избежать. С увеличением диаметра стержня вибратора частота уходит вверх. Означает: следует слегка укоротить плечи для точного попадания на канал. Чтобы придать процессу некую научность, введен термин коэффициента укорочения. Коэффициент укорочения антенны показывает, на сколько в процентном отношении потребуется укоротить полуволновой вибратор для придания оптимальных свойств системе.

Графика показывает: зависит коэффициент укорочения антенны от отношения длины волны к удвоенному диаметру проволоки, из которой сделан полуволновой вибратор. Придумана иная форма графика, смысл остается прежним. Для расчета удобнее с точки зрения минимизации вычислений. Дана частота 100 МГц, диаметр медной трубки, послужившей материалом, составляет 25 мм. Находим нужную длину полуволнового вибратора, пользуясь формулой.

Определим длину волны: 299792458 / 100000000 = 2,998 м. Коэффициент укорочения находим, пользуясь графиком, разделив 2,998 на 0,025 (толщина проволоки), получается 120. Рисунок показывает: К = 0,482. Заключаем: суммарная длина полуволнового вибратора составит 1,445 метра. Сразу оговоримся, расчетный график сильно расходится с приведенным ниже (теоретически предполагаются идентичными). Во втором случае длина получается меньше, антенну укоротить проще, нежели нарастить. В пользу последнего графика говорит факт: рекомендует форум радиолюбителей, люди собрались с практическим прицелом, следовательно, можно доверять. В любом случае стоит попробовать оба рисунка.

Как определить коэффициент укорочения антенны для пивных банок

Надеемся, понятно: полуволновой вибратор из банок соберем только для той длины волны, которая приближенно равна четырем длинам банки. Конструкция вибратора подразумевает: оба плеча равны, не стоит пытаться взять жесть разных напитков. Высокие баночки с низкими не могут быть плечами одной антенны. Расстояние в разрыве типично составляет 10 – 20 мм. Теперь необходимо обзавестись линейкой, получится сказать, для какой частоты пригодна обычная пивная банка.

Нужное отыскалось в официальном документе, называется ГОСТ Р 51756-2001 — Банки алюминиевые глубокой вытяжки с легко вскрываемыми крышками. Технические условия. Размеры нормированы, предварительные расчеты проведете дома. Стандарт вводит четыре типоразмера пивных банок, указываемые таблицей. Для удобства читателей сведения приводим выше (первый рисунок). Любой найдет текст стандарта в интернете.

Предлагаем читателям заняться… Имеется график коэффициентов относительного укорочения полуволнового вибратора, в наличии размеры банок. Известно расстояние меж плечами, составляющее 10 — 20 мм. Имея на руках сведения, подсчитаем длину волны, принимаемую будущим самодельным полуволновым вибратором. Банка объемом 0,5 литра снабжена габаритными размерами:

  1. Высота 168 мм.
  2. Внешний диаметр 66,4 мм.

Зависимость на графике напоминает параболу, шкала логарифмическая по горизонтали. Поскольку точной формулы на руках нет, предлагается определить диапазон, потом по возможности найти резонансную частоту.

Удвоенная высота банки, зазор меж плечами составляют суммарно 350 мм. Половина волны, не считая коэффициента укорочения. Получается длина волны 70 см, частота цифрового телевидения. Найдем более точно: 299792458 / 0,7 = 428,3 МГц. Теперь становится понятным, почему некоторые умники применяют пивные банки, вылавливая каналы телевидения.

Посчитаем коэффициент укорочения по первому (верхнему) графику, получается: λ/d = 0,7 / 0,0664 = 10,54. На левой границе шкалы, К = 0,4625. Находим частоту, под которую подойдет полуволновой вибратор умножением на коэффициент, только удвоенный. 396 МГц. Для сравнения первый мультиплекс Москвы вещает на 560 МГц. Банки возьмем короче. Примерно в 560 / 396 = 1,41 раза, дает высоту емкости 118 мм. Длина согласно стандарту пивной банки 0,33 литра. По нашим собственным подсчетам, получается: если сделать антенну из банок своими руками, ловит первый мультиплекс Москвы. Неизвестны занимавшиеся подбором частот, но цифра (560 МГц) заставляет задуматься.

Настроить антенну из пивных банок на нужный канал

Не будем пересказывать, как сделать из банок антенну самостоятельно – натянуть на палку две жестяные емкости под силу каждому. Главное, чтобы два плеча оставались параллельны, находились горизонтально. Приделать – каждый на собственный лад горазд. Черенок лопаты, вешалка одежная, штора, любой подходящий предмет.

Возникает вопрос, как произвести настройку собранной из пивных банок антенны. Видим два фактора, нуждающиеся в согласовании:

  1. Волновые сопротивления линии и антенны.
  2. Вопрос симметрирования.

Каналы цифрового телевидения облюбовали диапазон ДМВ, симметрирование не имеет решающей роли, как на более длинных волнах. Что касается волнового сопротивления, у идеального полуволнового вибратора цифра колеблется в диапазоне 72 — 76 Ом, согласуется с телевизионным кабелем. Допускали вольности в обращении с цифрами, читатели заметили: нельзя умножать длину антенны на выбранный коэффициент, цифра окажется меньше, полученной графически. Аспекты указанные, погрешность инженерных расчетов (закладывается 30%), приводят к необходимости самодельную антенну настраивать.

Проще сделать, изменяя расстояние меж банками. Варьируется в широких пределах, логично воспользоваться. С увеличением диаметра провода (банки) растет полоса пропускания антенны. Для отношений длины волны, диаметра проволоки, равного 10000, диапазон, где КСВ может быть настроен в требуемых пределах, составляет 6,5%. При отношении 100 параметр вырастает в 2,5 раза. Полезное свойство для антенн. Кстати, по указанной причине рассматриваются литературой полуволновые вибраторы, у которых множество плеч с любой стороны образуют цилиндрические поверхности. По схожим принципам реализованы фрактальные биконусные антенны, рассмотренные кратко в предыдущих обзорах.

Баночные антенны крепите герметиками. Силиконовый сантехнический стоит копейки, найдете в хозяйственном магазине. Чтобы антенну не ломало ветром, прочно крепите конструкцию. Силикон бесстрашно встретит дождь, пропускает радиоволны. Используйте современные технологии, сочетая с проверенными временем конструкциями. Кстати, не одни пивные банки годятся для изготовления антенны. Металлические цилиндры сойдут.

Из сказанного запомним, самостоятельно сделать антенну из банок реально. Причем годятся любые емкости. Возможно делать трубы из картона, обклеивать алюминиевой фольгой, получая приемлемый результат. Отличие от традиционной конструкции в широкополосности, ряде сложностей с согласованием. Открывается широкое поле экспериментаторам: с картоном, фольгой обращаться несравненно проще. Самодельная антенна из банок станет необычным украшением интерьера, если цвета подобраны правильно. В довершение скажем: ролик Ютуб лишен простейших расчетов, тяжело получить хороший результат, отбрасывая теорию. При попытках поймать Первый канал не хватало полосы пропускания устройства. Вот почему антенна из банок, собранная на столе, работала плохо. Хотя… в период Олимпийских игр выяснилось: у Останкино прием неуверенный, возможно, в этом дело.

vashtehnik.ru

Wi-Fi антенна из банки

Всем Привет! Сегодня расскажу, как быстро из подручных средств соорудить антенну для роутера, точки доступа или wi-fi адаптера. Если вы оказались в ситуации, когда сигнал не стабилен и соединение постоянно рвется, данное приспособление поможет решить эту проблему. Собственно антенной эту конструкцию назвать нельзя, скорее это усилитель для антенны, который поможет усилить wi-fi в пределах не большого радиуса ( до 200 м). Несомненное достоинство такой «приспособы» в том, что ее может изготовить любой в течении нескольких минут, имея под рукой алюминиевую банку из под колы, пива и т. д.

Как всегда весь процесс проиллюстрирован на фото, для изготовления понадобится алюминиевая банка, все равно из под чего, можно даже из под пива, которое для начала нужно выпить (несомненно, это самый приятный момент во всем процессе :-)), объем банки может быть любой, главное ее обрезать по высоте штатной антеннки, которая идет в комплекте с роутером, собственно ее усиливать мы и будем.

У пустой банки нужно отрезать дно, это можно сделать с помощью ножниц, или специального ножа (соблюдайте осторожность при обращении с режущими предметами), после разрезать ее вдоль, и не полностью отрезать верхушку, что бы получилось как на фото. Далее, вставляем антенну в отверстие для питья, укрепив с помощью любого уплотнителя, и все, wi-fi усилитель готов.

Конечно это не супер антенна, но усилить помогает, и в пределах 200 м работает отлично, проверено. И в отличии, например от такой wi-fi антенны ее можно быстро изготовить и пользоваться. Также с помощью такой баночной антенны можно усилить сигнал на 3G модеме.

Похожие статьи:

bloganten.ru

Антенна с цилиндрическим волноводом (антенна-банка) для диапазона 2.4 ГГц (802.11b/WiFi/WLAN)

Нужна недорогая направленная Wi-Fi антенна, которую можно изготовить за час? Нет проблем, сейчас мы раскажем, как сделать ее из простой консервной банки.

Введение

Мы экспериментировали с волноводной антенной, изготовленной из старых, жестяных консервных банок, для того, чтобы значительно расширить беспроводную сеть 802.11b. Все, что нужно было сделать — это поместить в нужном месте приемо-передающий элемент, состоящий из короткого куска медного провода, запаянного в центре N-коннектора.

Одна из антенн, изготовленная из металлического футляра от виски J&B.

Примечание: Эта антенна применима только для беспроводных сетей стантарта 802.11b или другого беспроводного оборудования, работающего на частоте 2.4 ГГц. Она не годится для FM/AM/SW/LW диапазонов.

Эта антенна является развитием первоначальной идеи изготовления «баночной» антенны из упаковки чипсов Pringle’s. Упаковка от Pringle’s изготовлена из картона и быстро портится при плохих погодных условиях, и кроме того на ней сложно надежно закрепить коннекторы. Без-дипольная «Удо-Яги» антенна («Волновой канал») доставляет намного больше хлопот при расчетах и изготовлении, и первоначальные тесты показали, что волноводные банки работают лучше.

Из уроков волновой теории, которые чем дальше, тем труднее, следует, что волноводная антенна, в нашем случае «баночная» антенна, должна иметь параллельные стенки, изготовленной и хорошо проводящего материала, желательно гладкого, и ее концы должны быть перпендикулярны стенкам. Для 2.4 ГГц расчеты показывают, что диаметр банки должен быть от 70 мм и 100 мм. Это не «железобетонные» пределы, а скорее отправные точки, так как усиление будет уменьшаться за пределами этих размеров все сильнее и сильнее.

Практика показала, что прочность конструкции — большое достоинство, и наличие пластиковой крышки является практически обязательным условием для защиты от непогоды. Смотрите приложение со списком подходящих жестянок.

ARRL (Amateur Radio Relay League, лига радиолюбителей) пишут, что необходимая длина волновода для такой антенны должна быть как минимум в двое больше ведомой длины волны. Втаблице длина ведомой волны обозначена как Lg и она зависит от диаметра банки. Чем меньше диаметр, тем больше длина ведомой волны. Из этого следует, что чем больше диаметр банки, тем короче она может быть. Также чем больше площадь горловины банки, тем больше энергии может быть перенесено, и следовательно тем больший уровень преданного и полученного сигнала.

Конструкция

Внутри банки, в конце — излучающий элемент. Фотографияполучена при выключенной антенне.

Коннектор N-типа, привинченный к банке.

Сначала мы выбрали банку с диаметром 96 мм. Мы вычислили значение 1/4Lg (четверть длины волны в банке), отмерили это расстояние от дна банки и просверлили в этом месте маленькое разметочное отверстие, затем рассверлили его до размера, достаточного для установки коннектора N-типа. В Великобритании не просто найти 16 мм сверло, так что мы купили 20 мм конусный резец . К центральному контакту коннектора N-типа мы припаяли ровный обрезок медной проволоки длиной около 50 мм и тощиной 1.5 мм. Затем мы аккуратно обрезали этот отрезок до вычисленного размера 1/4Lo. Затем отшкурили края коннектора N-типа и банки вокруг отверстия при помощи стекляной шкурки. Коннектор N-типа затем был припаян к банке, со всех четырех сторон. Очень важно было обеспечить хороший электрический контакт между коннектором и банкой. Сейчас мы раздобыли N-коннектор, который не нужно монтировать к корпусу пайкой или винтами, а достаточно всего лишь завинтить гайку (куплен на rswww.com деталь 112-0773).

Конусным резцом можно вырезать отличное 16 мм отверстие, если предварительно на него

надеть 16 мм шайбу с N-коннектора. Весь процесс в сумме занимает около 10 минут.

После пары лет опыта и изучения «баночных» антенн, мы пришли к выводу, что похоже имеет смысл просверлить маленькое отверстие в банке позади коннетора. В этом случае дождь или конденсат с легкостью вытекут из банки. Это отверстие не повлияет на характеристики антенны.

Монтаж

«Баночная» антенна, закрепленная на телевизионной антенной мачте.

Эта антенна имеет ширину луча около 30 градусов и ее нужно направлять в сторону второй антенны, обеспечивающей соединение. Также имеет значение поляризация: в зависимости от того, как расположен излучающий элемент, вертикально или горизонтально, нужно ориентировать и антенну на второй стороне. Мы монтировали её вокруг стандартной 25 мм телевизионной вышки используя U-образную скобу и регулируемое крепление из магазина по продаже телевизоров — это крепление позволило управлять антенной как в вертикальной, так и горизонтальной плоскости. Затем мы взяли короткий отрезок нержавеющей трубы, расклепали его с одной стороны, и прикрепили его к банке при помощи клея и изоленты, также для этого мы пробовали использовать кабельные стяжки. Ни тот, ни другой способ нам особо не понравился, так что еще есть над чем подумать…

Прежде чем полностью затянуть болты крепления, необходимо точно нацелить антенну и проверить поляризацию. Тут понадобиться кабель N-типа, присоединенный к PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) карте в ноутбуке или беспроводной сетевой карте в вашем персональном компьютере, и кто-нибудь внизу должен наблюдать за уровнем сигнала. Я же взял с собой на крышу ноутбук, но думаю это опрометчивый поступок, небезопасный для недешевого ноутбука. Идеальным решением для этой проблемы был бы наладонный компьютер с карточкой 802.11b (с выходом на внешнюю антенну) и пигтейл….

Примечание: Всегда направляйте антенно от себя, и никогда не заглядывайте в работающую антенну. Эта рекомендация продиктована скорее осторожностью, чем реальной опасностью, но надо учитывать, что человеческий глаз очень плохо охлаждается, и являются частью тела, которая поглощает, но не рассеивает, микроволновую энергию. Антенна же является концентрирующим микроволновым устройством, так что лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

Антенна, подключенная к кабелю.

Мы увеличили сигнал, нацеливая антенну сначала грубо по ориентирам и компасу и затем осторожно подстраивая ее вертикальное и горизонтальное положение до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение сигнал/шум, либо же максимальное значение качества соединения. Для этого необходимо использовать измеряющее данные характеристики ПО на компьютере. Я использовал Wavemon для GNU/Linux, но большинство драйверов для беспроводных сетевых карт имеют свои средства для проверки качества соединения. В зависимости от того, как далеко от антенны расположен компьютер, возможно понадобятся еще люди или рации, или мобильные телефоны для того, чтобы сообщать человеку, который корректирует положение антенны результаты этих коррекций. При достижении максимума сигнала мы надежно закрутили болты в креплении и начали праздновать успешное окончание работы.

Стоимость

£5.50 за коннектор N-типа и банка, плюс маленький обрезок провода, и капельку припоя. Если вы потратите £20 за банку, то получите бесплатно бутылку виски. ;-)

Предупреждение

Не смотря на тот факт, что антенна работает действительно очень хорошо, никто не надевал свой лабораторный халат и не делал каких-либо заумных тестов с этой «самоделкой», и конечно же производители оборудования рекомендуют не делать чего-либо, что они не рекомендуют. Или же подсоединять оборудование других производителей к их оборудованию. Ну конечно же.

Проверка дальности

Наша первая волноводная антенна 96 мм в диаметре, с длиной больше 3/4Lg и была сделанна из футляра от бутылки джина :-)

К антенне мы присоединили стандартный телевизионный 75 Ом коннектор (а не правильный N). Использованный тогда пигтейл был стеланн путем удаления провода от антенны Buffalo Extended Range Antenna подсоединения к нему 75 Ом’ного коннектора. Мы в курсе того, что сочетание 50 Ом коаксиального кабеля и 75 Ом коннекторов — это не лучшее согласование сопротивлений, которое можно придумать, и что это приводит к потерям мощности, но во время тестирования, в Португалии, это было все, что мы смогли раздобыть, и мы были увлечены.

Сравнение было сделанно с учётом встроенной антенны PCMCIA карточки Buffalo 802.11b. Мы использовали Wavemon (программа для измерения параметров беспроводной сети) на ноутбуке с установленным GNU/Linux для того, чтобы измерить силу принятого сигнала, шум и соотношение сигнал/шум.

Результаты

Наша первая банка, включая потери в кабеле, дала улушение силы сигнала в районе от +4 до +5 дБ (дециБелл), полученное улучшение соотношение сигнал/шум составило +10 дБ.

По данным таблиц мы оценили потери в используемом кабеле в 1.5 дБ.

Эта антенна позволила нам поддерживать 11-мегабитное соединение на расстоянии 200 метров от антенны Buffalo Airstation Extended Range Antenna. Мы не удалялись достаточно далеко по линии прямой видимости. Мы были впечатлены улучшениями в замерах, с учетом использования телевизионных коннекторов из супермаркета (которые имели неподходящее волновое сопротивление).

Первый горный тест

В конце-концов мы озаботились тем, чтобы получить несколько 50 Ом коннекторов N-типа. К сожалению ни у кого на складе не оказалось согласующихся между собой пар коннекторов, так что у нас не было другого выбора кроме как взять и чуть модифицировать BNC коннекторы. Это нас не сильно волновало, так как мы были увлечены.

Единственный кабель, который мы смогли найти, был RG58/U, дающий достаточно выские потери сигнала.

Мы подсоединили «баночную» антенну из футляра из-под джина к точке доступа Buffalo airstation при помощи 10 метров кабеля, и направили антенну их окна по направлению к холму.

Аян пошел на вершину холма с его ноутбуком, на котором был запущен Wavemon под GNU/Linux, и с «баночной» антенной, изготовленной из банки из-под корма для собак, подсоединенной к беспроводной сетевой карте двумя метрами кабеля. На вершине холма установлены две большие многосекторные антенны оператора сотовой связи, которые вещают в диапазоне около 800 МГц, как нам кажется. Аян расположился около 50 метром ниже них (медленно поджаривая его мозг!).

У нас была чистая (выше деревьев) линия видимости вниз к долине длиной 2200 метров от точки к точке, измеренная по военной карте.

Результаты

Мы достигли скорости соединения 2 Mbps, с запасом от 7 до 8 дБ, хотя хотя если говорить честно, это намного ниже того, что мы ожидали. Но важнее всего для нас было то, что антенна работает.

Посмотрев в спецификацию на используемый кабель, мы обнаружили, что он не расчитан на работу с такими высокими частотами, как 2.4 ГГц, самая высокая частота в спецификации была 1000 МГц, на которой кабель давал самое большое ослабление, 0.79 дБ/метр. Это означало, что используя кабель большой длины, изготовленный из неподходящего коаксиала, мы лишили себя от 9 до 10 дБ. Это было хорошей новостью для следующего гороного испытания с использованием подходящего кабеля, и предположительно позволяет сделать соединение на растоянии 5 км.

Антенна, показанная выше, дала в результате улучшение на 16-17 дБ по сравнению со встроенной в беспроводную сетевую карту Buffalo антенной. Нам удалось, результаты нас очень обрадовали.

Мы сейчас ждем, когда у нас появится немного свободного времени и мы найдем достаточно свободного пространства, чтобы провести дополнительные тесты. Мы ожидаем получить соединение на растоянии 10 км между антеннами.

Приложение

Список подходящих банок

  • Slimfast Double Chocolate — Англия — с пластиковой крышкой
  • The Simpsons Double choc cookies — Англия — с пластиковой крышкой
  • Douwe Egberts ground coffee — Англия — с пластиковой крышкой
  • Baby milk formula — Англия — с пластиковой крышкой
  • Furness Ginger Biscuits — Корнуэл и Англия
  • Golden Jubilee Beer, Robert Cain Brewery — Англия
  • Nestlé Coffee Mate 500g — Англия — с пластиковой крышкой
  • J&B Rare whiskey tin — Португалия
  • Larios Gin — Испания
  • Держатель унитазного ёршика из нержавеющей стали из B&Q — очень мило (спасибо Роберту Кюррею (Robert Currey))
  • Любая большая банка из-под собачего корма, если вы не смогли найти чего-то более подходящего!

Некоторые красители в пластиковых крышках ослабляют сигнал, так что попробуйте протестировать антенну с и без крышки и замерить уровень сигнала. Если с установленной крышкой сигнал ослабевает, используйте антенну без нее.

Справочные данные и ссылки

  • http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2.html — теория волноводных антенн
  • http://www.qsl.net/n9zia/wireless/pics/tincanant.jpg — это нас вдохновило в начале
  • Куча библиотечных книг по волновой теории, список которых мы не составили перед тем, как вернуть их в библиотеку…

Калькулятор размеров — JavaScript

На Рис. 1.1 описано, как использовать вычисленые значения, большинство из них при изготовлении не используется, и они могут запутать вас.

  • D — внутренний диаметр банки
  • Lo — длина волны в открытом воздухе, равна 0.122 метра
  • Lc — нижняя граница затухания, МГц
  • Lu — верхняя граница затухания, МГц
  • Lg — длина волны в волноводе (в нашем случае — в банке)

Lc = 1.706D

Lu = 1.306D

Lg = 1 / (sqr_rt{(1/Lo)2 — (1/Lc)2})

Для использования с адаптерами стандарта 802.11b идеальны следующие параметры:

  • Нижняя граница затухания должна быть меньше 2400 МГц
  • Верхняя граница затухания должна быть больше 2480 МГц
Для формы расчета, приведенной ниже, необходим JavaScript. Вместо нее вы можете воспользоваться таблицей значений.

Рис. 1.1: Схема антенны с цилиндрическим волноводом.

Таблица 1.1 Зависимость длин волн и частот от диаметра

Схема использования табличных значений изображена на Рис. 1.1.

D, мм Нижняя граница затухания, МГц Верхняя граница затухания, МГц Lg 1/4 Lg 3/4 Lg 1/4 Lo
73 2407.236 3144.522 752.281 188.07 564.211 30.716
74 2374.706 3102.028 534.688 133.672 401.016 30.716
75 2343.043 3060.668 440.231 110.057 330.173 30.716
76 2312.214 3020.396 384.708 96.177 288.531 30.716
77 2282.185 2981.17 347.276 86.819 260.457 30.716
78 2252.926 2942.95 319.958 79.989 239.968 30.716
79 2224.408 2905.697 298.955 74.738 224.216 30.716
80 2196.603 2869.376 282.204 70.551 211.653 30.716
81 2169.485 2833.952 268.471 67.117 201.353 30.716
82 2143.027 2799.391 256.972 64.243 192.729 30.716
83 2117.208 2765.664 247.178 61.794 185.383 30.716
84 2092.003 2732.739 238.719 59.679 179.039 30.716
85 2067.391 2700.589 231.329 57.832 173.497 30.716
86 2043.352 2669.187 224.81 56.202 168.607 30.716
87 2019.865 2638.507 219.01 54.752 164.258 30.716
88 1996.912 2608.524 213.813 53.453 160.36 30.716
89 1974.475 2579.214 209.126 52.281 156.845 30.716
90 1952.536 2550.556 204.876 51.219 153.657 30.716
91 1931.08 2522.528 201.002 50.25 150.751 30.716
92 1910.09 2495.11 197.456 49.364 148.092 30.716
93 1889.551 2468.28 194.196 48.549 145.647 30.716
94 1869.449 2442.022 191.188 47.797 143.391 30.716
95 1849.771 2416.317 188.405 47.101 141.304 30.716
96 1830.502 2391.147 185.821 46.455 139.365 30.716
97 1811.631 2366.496 183.415 45.853 137.561 30.716
98 1793.145 2342.348 181.169 45.292 135.877 30.716
99 1775.033 2318.688 179.068 44.767 134.301 30.716

 

www.wifiantenna.org.ua

ТВ-антенна из пивных банок

Очень часто возникает ситуация, когда штатная телевизионная антенна плохо принимает транслируемые каналы. Это может случиться на пикнике, на даче, в сельской усадьбе. Да и в городской квартире, особенно в старых домах прием не всегда идеален из-за рассогласования нагрузки и общей антенны в доме.

А между тем, даже самый ленивый и ничего не понимающий в технике человек может за 10 минут, буквально из мусора, сделать настоящую ТВ-антенну, качество работы которой, сравнимо с промышленными образцами. Случается, что работает она даже лучше, чем покупная – ловит больше каналов и обеспечивает более высокое качество картинки. Это тем более удивительно, что антенна состоит всего лишь из… пустых пивных банок.

Инструменты и материалы:

• две пустые пивные банки • скотч или изолента • два шурупа-самореза • антенный кабель • штекер • палка • отвертка

Шаг 1

Банки приматываются к палке скотчем или изолентой.

Шаг 2

В банки вкручиваются саморезы, а концы кабеля зачищаются и прикручиваются к саморезам.

Шаг 3

Кабель скотчем или изолентой для прочности привязывается к палке. Антенна готова!

Можно вместо палки использовать деревянную вешалку, тогда антенну можно будет куда-нибудь подвесить.

Для качественного приема расстояние между банками желательно подобрать экспериментально, но в среднем оно составляет около 70 мм. Если от банок не оторваны язычки-открывалки, то антенный кабель можно прикрепить непосредственно к ним с помощью винта и гайки с шайбой.

При установке антенны на улице она будет подвергаться воздействию различных атмосферных факторов, таких как дождь, снег, ветер и т.д. В этом случае, для придания жесткости и герметичности всей конструкции обе банки можно поместить в большую пластиковую бутылку из-под пива, предварительно отрезав у нее донышко и горлышко. Для кабеля посередине получившегося цилиндра необходимо проткнуть отверстие, которое после подключения нужно ошпарить горячей водой. Пластик бутылки деформируется и герметизирует отверстие.

Надо заметить, что простор для творчества в области любительского антенностроения практически безграничен. Доказательством тому служат фотографии, приведенные ниже.

Усовершенствованная антенна с несколькими секциями

Это давно известная конструкция, делалась еще из консервных банок из-под горошка

Возможно, банки из-под разных сортов пива принимают сигнал по-разному. Предлагаем читателям самостоятельно выяснить этот вопрос, предварительно продегустировав содержимое банок (шутка, конечно)! Приятного творчества!

источник

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

sam.mirtesen.ru

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками | Лучшие самоделки

Иногда бывает, что Wi-Fi роутер стоит далеко от компьютера и скорость интернета сильно падает или и вовсе пропадает, благодаря этому лайфхаку мы заметно увеличим радиус действия Wi-Fi и 3G модемов. Для этого сделаем Wi-Fi антенну из банки из-под кофе своими руками.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Итак, нам понадобится:

  • Жестяная банка из-под кофе
  • Антенное гнездо
  • Дрель
  • Паяльник
  • Кусок медной проволоки
  • Телевизионный кабель

Чтобы сделать баночную Wi-Fi антенну своими руками нужно для начала найти жестяную банку от кофе. Теперь нам сделать несложный расчёт нашей будущей антенны с помощью онлайн калькулятора. Вот стандартный вариант чертежа банки:

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

В нашем случае для банки из-под кофе получилось следующее: D (диаметр банки) = 100 мм, Lo (длина волны) =143 мм, Lo/4 = 36 мм, Lg (длина волны) = 261 мм, Lg/4 = 65 мм. На расстоянии Lg/4 от дна банки делается отверстие и в нем закрепляется стандартное антенное гнездо с припаянным к нему волноводом длиной Lo/4 из медной 2-мм проволоки.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Затем подключить телевизионный кабель с соответствующими разъемами в оплетке и адаптер для антенны к модему.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Также возможно окажется, что в Вашем 3G модеме не окажется гнезда для подключения антенны. В таком случае существует 3 способа, можно разобрать корпус модема, найти контакт для подключения внешней антенны и средний контакт кабеля припаять к этому контакту и оплётку к минусовому контакту платы. Но для этого нужно иметь знания в электронике, чтобы всё правильно подпаять и ничего не спалить в итоге, если не правильно что-то подпаяли. Но есть также и второй, более простой способ. Нужно сделать в банке от кофе отверстие, по размеру модема, чтобы он плотно входил в него. Ну, при таком способе нужно будет Вам использовать USB удлинитель, чтобы антенну можно было удобно подвесить ближе к окну.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Также есть 2-й способ, можно попробовать намотать среднюю жилу кабеля тремя, четырьмя витками на модем, перед этим зачистив часть кабеля от оплётки и изоляции.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

Такими вот простыми способами Вы усилить сигнал WI-Fi и 3G сетей используя самодельную баночную WI-Fi антенну.

Wi-Fi и 3G антенна из банки своими руками

bestdiy.ru

Wi-fi антенна из банки

Как выглядит wi-fi антенна с высоким коэффициентом усиления? Какими методами можно улучшить качество сигнала? Конечно, можно использовать такие приемы, как установка ретранслятора или выбор центральной позиции роутера, однако существует еще одна идея, которая имеет полное право на существование. Это использование антенны с высоким коэффициентом усиления. Многие из нас слышали, что изготовить хорошую антенну для wi-fi роутера можно из обычной банки. Давайте же попробуем разобраться, в чем заключается принцип действия этой антенны.

Под словом усиление для радио антенн имеется в виду направленное усиление действия. Способность антенны передавать и принимать усиленный сигнал в заданном направлении называет направленным усилением.

Обычная антенна wi-fi излучает поровну радиоволны во всех направлениях. Антенна направленного действия работает в направлении, предусмотренном конструкцией самой антенны. Но никакая, даже самая сильная антенна wi-fi не будет идеально излучать только в одном направлении. Зато направленные антенны имеют лучший прием и большую дальность действия. Любые направленные антенны при установке обязательно нужно выравнивать для безупречной передачи сигнала в одном направлении.

Конструкция

Направленная антенна имеет достаточно простую и недорогую конструкцию. Процесс изготовления антенны такого типа не сложен. Изготовить антенну  можно своими силами. Для этого подойдут вполне доступные подручные материалы, например, трубы или банки подходящего диаметра.

Если в качестве сырья для изготовления направленной антенны вы решили использовать банку, то старайтесь выбирать банки с гладкими стенками. Ребристая поверхность может привести к рассеиванию радиоволн по причине внутренних отражений. Можно даже использовать банку из-под чипсов PRINGLES, но это отнюдь не самый лучший вариант.

В ней слишком мало металла, она чересчур узкая и не устойчива к плохим погодным условиям, поэтому размещать такую антенну на улице не рекомендуется. Для изготовления антенны своими руками хорошо подойдет банка из-под растительного масла. Ее размер – 210 мм в длину и 83 мм в диаметре – отлично подходит для изготовления направленной антенны. Если у банки имеет пластиковая крышка, не стоит выбрасывать ее раньше времени: она может пригодиться при использовании антенны на улице.

В качестве активного элемента антенны можно использовать отрезок латунного или медного провода. Также для изготовления антенны нам потребуется радиочастотный усилитель с фиксирующей гайкой. Еще необходим кабель, соответствующий разъему wi-fi карты для подключения к антенне. Набор инструментов для изготовления антенны вполне стандартный: плоскогубцы, паяльник, напильник, линейка, консервный нож, тиски, дрель со сверлом по металлу, разводной ключ, тиски, молоток. Найти подходящую банку из жести на просторах нашей страны тоже не проблема.

Банки с разными размерами позволяют конструировать антенны с различными характеристиками. Для определения оптимального диаметра и длины необходимо произвести некоторые математические вычисления. Радиочастотный соединитель можно приобрести в любом магазине радиотоваров. Не должно возникнуть проблем и с разъемами N-типа. Идеальный диаметр провода для тех частот, на которых планируется использовать wi-fi антенну, это 2 мм. Для того чтобы собрать активный элемент подойдет любой отрезок провода от трехфазного высоковольтного кабеля. На частоте 2,4 ГГц длина активного элемента антенны должна составлять около 30 мм.

Поскольку wi-fi антенна создается не для спутниковой связи, то допустимы незначительные отступления от формы и размера. Критическими факторами являются расположение и длина активного элемента. Эти параметры могут оказывать серьезное влияние на работоспособность антенны.

Принцип работы wi-fi антенны

Основная задача банки, надетой на активный элемент антенны, заключается в направлении радиоволн. Излученные со стороны закрытого торца банки волны отражаются от ее дна. Если активный элемент антенны размещен правильно, то отраженная волна будет накладывать на излучаемую волну. Активный элемент должен быть установлен на расстоянии четверти длины волны от дна банки, тогда будет возможна усиливающая интерференция. Если длина банки меньше ¾ длины радиоволны, значит до момента выхода из банки волна не будет точно направлена.

Для получения дополнительного усиления в некоторых случаях на открытый конец надевается воронка. Такая модификация позволяет получить новую модификацию антенны, более известную как «цилиндрический рог». Воронка предназначена не для усиления волны во время передачи, а для увеличения чувствительности антенны. Достигается такой эффект за счет того, что излучение собирается с большей площади.

www.vsedelkin.ru

Антенны из пивных баночек. Характеристики. Самодельный КСВ-метр.

КСВ штыревой антенны из двух банок.

  Эти баночные антенны в основном хвалят. Вот и я решил проверить, какой реальный диапазон они имеют, и каким КСВ обладают. Начну я со штыревой антенны, как наиболее простой и эффективной, проверенной на опыте при проведении дальних связей. Такая конструкция может пригодиться на все случаи жизни или на все стороны излучения и приёма, поскольку в горизонтальной плоскости она имеет круговую диаграмму направленности.На графике зависимость КСВ (коэффициента стоячей волны) от частоты в интервале от 100 до 2000 МГц.

 Оптимальное значение КСВ – единица, это провал частотной характеристики, диапазон частот, обеспечивающий наилучшее согласование. Изменение значения КСВ от 1 (отлично) до 2-х (вполне удовлетворительно). Размер каждой горизонтальной клетки соответствует 200 МГц. При большой полосе обзора погрешность прибора максимальна.

                                                 Конструкция штыревой антенны.

Фото 1.
Фото 2.
 Мне понадобились всего две пол-литровые ёмкости, где одна банка  служит излучателем, а вторая - противовесом. Задача противовеса – уменьшить токи высокой частоты по внешней оплётке коаксиального кабеля и обеспечить лучшее с ним согласование.  Для удобства я использовал высокочастотные разъёмы (получив, таким образом, разборную антенну), хотя оплётку коаксиального кабеля и центральный провод можно закрепить с помощью гаек, шайб и винтов. Место крепления проводов и разъёмов к банке очистил от лака или пищевой пленки для лучшего контакта. В донышке одной банки пробил отверстие, пропустил коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. С противоположной стороны банки закрепил оплётку кабеля, а его центральный проводник соединил с другой банкой.
Фото 3.
 Таким образом, верхняя банка представляет собой четвертьволновый излучатель, а нижняя, которую я назвал противовесом, оправдывает своё название как симметрирующее устройство.  Благодаря такой конструкции я могу рассматривать антенну посредством соединительного кабеля на некотором расстоянии от генератора, чтобы оценить её параметры отдельно от прибора, а не в совокупности с ним.
Рис. 1. 1 – кабель коаксиальный 50 Ом;  2, 3 – банки;  4 – центральный вывод кабеля;  5,6 – крепление оплётки кабеля;  7 – крепление центрального вывода кабеля.

                                         Характеристики штыревой антенны.

 Входное сопротивление 50 Ом. Диапазон 240 – 830 МГц.  КСВ  в пределах 1,0 – 2.0.

Круговая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости.

 Измерения антенны проводил по нескольким приборам, не забыв использовать самодельный КСВ-метр. Таким образом, мой КСВ-метр получил аттестацию, поскольку характеристики исследуемых антенн совпали.
Рис. 2. Зависимость КСВ от частоты разных антенн из пол-литровых ёмкостей.

 С уверенностью теперь могу сказать, что получилась достаточно широкополосная антенна, захватывающая диапазон от 240 МГц до 830 МГц.  Таким образом, антенна настроена на все аналоговые телевизионные каналы дециметрового диапазона, включая все мультиплексные пакеты эфирного цифрового телевидения, радиолюбительские диапазоны 70 см (430 – 438 МГц) и диапазон PMR  связи (446 МГц). В рабочем диапазоне частот её КСВ колеблется от 1,0  до 2,0. Хорошие показатели, по край ней мере передатчик по максимуму отдаст свою мощность в эфир, так как его выходной каскад отлично согласован с самодельной конструкцией.

 Для приёма телевизионных программ следует использовать горизонтальную поляризацию, расположив баночки горизонтально и поворачивая их в этой плоскости найти оптимальный уровень приёма.

Фото 4. Заводская конструкция штыревой антенны.

 Использование пивных баночек в изготовлении антенн не ноу-хау. Аналогичные антенны давно используются в массовом производстве и при этом имеют неплохие характеристики. Внешне они выглядят как штыревые, но обладают особенностью работать с коаксиальным кабелем, поэтому имеют лучшую эффективность за счёт более высокого расположения их от поверхности земли. На фото 4 антенна сделана из полых латунных цилиндров.

                                             Конструкция антенны «Ground Plane».

Фото 5.

 Следующий тип антенн, не менее эффективных и широко распространённых – это вертикальная антенна с противовесами «Ground Plane».  Разница лишь в том, что противовесы, их количество обычно составляет от 3-х до 4-х (мне удобно было сделать 4) и расположены они под углом от 40 до 90 градусов к вертикали. Времени на её изготовления было затрачено больше, хотя всего-то потребовалось разрезать противовес-банку и развести лепестки под углом к вертикали.  Очень неуклюжая получилась конструкция, что нельзя сказать о характеристиках. КСВ практически, как и у штыревой антенны и чуть больше получился диапазон согласования.

                                          Характеристики антенны «Ground Plane».

 Входное сопротивление 50 Ом. Диапазон от 220 до 900 МГц.  КСВ  в пределах 1,2  до 2,2.

                                   Конструкция симметричного разрезного вибратора.

 Не мог я пройти мимо разрезного вибратора, сделанного также из двух ёмкостей. Такую антенну ещё называют горизонтальным полуволновым диполем. Именно такие антенны используют большинство любителей творить самоделки. Его входное сопротивление 73 -75 Ом, а диаграмма направленности существенно отличается от предыдущих антенн. Это восьмёрка с двумя максимумами излучения и приёма в горизонтальной плоскости диполя и с минимум излучением и приёмом по торцам.  Конечно, меня немного смутило отсутствие симметрирующего устройства, но не остановило, чтобы проверить реальные значения КСВ в диапазоне частот в том виде этих антенн, каком их применяют на практике.

  Диапазон согласования достаточно широк и занимает от 190 МГц до 770 МГц, как видно немного сместился вниз. Несколько хуже значения КСВ по сравнению со штыревой антенной. В диапазоне частот некоторые значения КСВ чуть больше значения 2,2, то есть на троечку с минусом. Возможно с согласующим устройством типа U – колена, с генератором с выходным сопротивлением 75 Ом, а не 50 Ом, КСВ улучшится, но сузится диапазон.

                          Характеристики симметричного разрезного вибратора.

 Входное сопротивление 75 Ом.   Диапазон 180 – 750 МГц.  КСВ в пределах от 1,0 до 2,2.

 Выводы. Всё же есть польза от пива. По крайней мере, после него остаются пустые емкости, из которых реально можно смастерить антенну с неплохими характеристиками. Согласно теории, ширина рабочей полосы должна быть в  пределах 30 процентов от центральной частоты, но на практике она получилась больше. Все перечисленные выше антенны практически не обладают коэффициентом усиления, поскольку не имеют ярко выраженной односторонней диаграммы направленности. Этот недостаток легко исправить, придав антенне направленные свойства, путём установки за ней металлического экрана в виде прямоугольника со сторонами не менее 1,5-й величины габаритного размера соединённых банок  или металлическую сетку с шагом не более 1 см. На практике расстояние от экрана до банок составляет чуть меньше 4-й части длины волны и находится экспериментально по увеличению уровня сигнала на выходе антенны, который возрастает до 5 дБ и существенно повышает дальность приёма или передачи.  КСВ, характеристики, а будет ли антенна работать? В эти выходные я решил проверить первый вариант штыревой антенны за городом на предельном от него расстоянии, которое составляет около 90 километров. Место испытания многим уже известно – это мансарда, а сама антенна не наружная, а комнатная, что говорит о худших для неё условиях испытаний. При подключении антенны  через 2-х метровый кабель (50 Ом) к телевизору  идут программы в дециметровом диапазоне волн с помехами в виде снега. Ставлю отражатель в виде тазика для варенья, который участвовал в изготовлении детекторного приёмника, и снег на экране телевизора заметно слабеет. Подключаю приставку для приёма эфирного цифрового телевидения, и три мультиплексных цифровых пакета проходят в 100 процентном качестве с уровнем сигнала 30 процентов. Меняю тазик на решётку для барбекю, и качество теряется на 20 процентов.  Таким образом, антенна работает как комнатная и работает без усилителя.
Штыревая антеннас отражателем .
Штыревая антеннас отражателем.
  Впереди ещё много ёмкостей разного калибра. Если выливать пиво жалко, то воспользуйтесь алюминиевой фольгой. Для дальнейшей самостоятельной работы предлагаю сделать простой самодельный КСВ-метр.

                     Самодельный КСВ-метр.

  Современные приборы для измерения характеристик антенн очень сложны и неподъёмно дороги. Однако, имея широкодиапазонный генератор высокой частоты и простой самодельный КСВ-метр, можно определить согласование антенны в полосе используемых частот или настроить по величине КСВ антенну на нужную частоту приёма или передачи. Самое минимальное значение КСВ в большинстве случаев указывает на резонансную частоту антенны.
Рис. 3. Схема КСВ-метра. 1 - генератор высокочастотный (Г4-176, диапазон до 1020 МГц), 2 - микроамперметр (М42103. шкала 200 мкА), 3 - коаксиальный кабель длиной 1 метр, 4, 5 – высокочастотные разъёмы, 6 – корпус,7 – исследуемая антенна, 8 – провод экранированный. 

  Самодельный КСВ-метр - это прибор мостового типа. При одинаковых сопротивлениях резистивной нагрузки 50 Ом и антенны с аналогичным сопротивлением токи одинаковой величины на милливольтметре будут вычитаться, и показание прибора будет равно 0, а КСВ = 1. Если сопротивление антенны будет отличаться от сопротивления нагрузки 50 Ом в ту или иную сторону, то и токи будут иметь разные величины, и КСВ будет ухудшаться. На практике значения КСВ = 1 считается отличным, а КСВ = 2 считается удовлетворительным.

Фото  7.
Фото 6.

  Использование диодов с маленькой проходной ёмкостью и радиокомпонентов для планарного монтажа сделали конструкцию КСВ-метра малогабаритной, что обеспечило маленькие значения паразитных индуктивностей и конденсаторов монтажа. Эта особенность заложила основу работы измерителя в широкой полосе частот. Таким образом, прибором можно измерять значения КСВ антенн на частотах от единиц мегагерц  до 1 ГГц. Более высокого по частоте генератора у меня нет, чтобы оценить все возможности самоделки.

 Вместо микроамперметра можно использовать тестер в режиме измерения постоянного напряжения на самом чувствительном пределе.

                                                             Методика измерений.

Фото 8 . Калибровка без R = 50 Ом.
Фото 9. Калибровка с  R = 50 Ом.

 Плату с высокочастотными разъёмами необходимо расположить непосредственно в корпусе, к месту, куда будет подсоединяться испытуемая антенна. Для некоторых типов штыревых антенн корпус будет являться противовесом. Если корпус изделия пластмассовый, то в качестве противовеса используется непосредственно печатная плата, в которой устанавливается антенный разъём.

  Калибровка. С генератора подаю уровень до полной отклонения стрелки микроамперметра Vп, в моём случае эта условная величина  Vп = 200 (деления всей шкалы микроамперметра). К антенному разъёму подсоединяю резистор 50 Ом и прибор показывает Vи = 0.

                         КСВ = (Vп + Vи ) / ( Vп – Vи) = 1;     КСВ = (200 + 0) / ( 200 – 0) = 1

  Измерение. Теперь вместо резистора подсоединяю антенну и по этой же формуле считаю КСВ. В каждой точке измерения проверяю эффективность излучения самой антенны. Для этого подношу к измеряемой антенне лист металла, соизмеримый с её размерами, помахивая им словно веером.  Не некотором расстоянии (это будет зависеть от мощности генератора и направленных свойств антенны, поэтому расстояние составляет от 10 см до 1 метра) антенна начнёт принимать отражённое от листа поле, и её характеристики будут меняться в такт колебания «веера», а стрелка миллиамперметра начнёт отклоняться в ту или иную сторону. Чем больше расстояние «дыхания» антенны, тем более она эффективна.  Этим методом можно практически представить диаграмму направленности антенны, то есть, в какую сторону она наиболее эффективно излучает.
Фото 10. Характеристика антенны,что на фото 4. Заявленные параметрысовпадают. 

 Если прибор для исследования частотных характеристик (Х1 - 42, Х1 - 50, Х 1 – 51 и др.) дополнить самодельным КСВ-метром, то можно наблюдать изменение КСВ по частоте на экране. Провод, идущий к микроамперметру, подсоединяю к входу УПТ характериографа (куда обычно подсоединяется детекторная головка), а на характериографе устанавливаю максимальный выход и обзор, тогда резонанс антенны – есть провал частотной характеристики, который будет соответствовать КСВ, стремящемуся к единице. Единичный уровень КСВ также калибруется подключением резистивной нагрузки с сопротивлением 50 Ом вместо антенны.

  Да, и не забудьте помахать веером.

dedclub.blogspot.com