» » » » Баночная антенна на 2,4 GHz

Баночная антенна на 2,4 GHz

Автор: Tonich от 7-10-2010, 18:14

Подходит для беспроводных сетей (wireless) по стандарту 802.11b и, вероятно, для других приложений, работающих на этой частоте.
Баночная антенна

Что понадобится:

1) консервная банка

2) N-гнездо («мама») и пара винтиков

3) Отрезок 2мм медного провода


Баночная антенна на 2,4 GHz Консервная банка


Во-первых, понадобится консервная, из под краски, кофе и т.п. банка. Естественно, пустая и чистая внутри. Диаметр банки должен быть в пределах 7.5 см – 10 см, по подсчетам, самый оптимальный размер примерно 9,2 - 9,3 см (успешно использовались банки с половиной данного диаметра). Высота банки должна быть более 13,5 см, но хорошие результаты могут давать как и более низкие, так и, конечно же, более высокие баночные антенны.

Банка, или по крайней мере дно банки, должны быть из из ровной жести, не волнистой. Пробовалась также и волнистая, результат был такой же хороший а иногда даже лучше, чем с банкой из абсолютно ровной жести. Так что можно свободно экспериментировать с различными банками.

Баночная антенна на 2,4 GHzN-гнездо

N-гнёзда есть преимущественно двух типов: закрепляемые с помощью винтов и такие, на которых есть своя гайка крепления. Нет никакой разницы какое из гнезд взять, был куплен вариант с винтами (стоило около 40 крон).


Медный провод

Диаметр провода должен быть примерно 2 мм, длина примерно 3,1 см. Такой отрезок был получен из кабеля, оставшегося после электрических работ после снятия с него изоляции. Некоторые источники советуют использовать провод диаметром 4 мм, тут уж дело каждого, но лучше придерживаться советов.

Изготовление

Отрежьте от медного провода прямой кусок длиной примерно 3,1 cм и припаяйте его к центральному контакту N-гнезда, держа провод как можно более прямо. Следите внимательно, чтобы случайно не замкнулись центральный и боковой контакты. Волновод, или он же кусок провода, после закрепления его на внутренней поверхности банки, должен быть выше этой поверхности на 3,07=~3,1 cм.Чем точнее размеры, тем лучше результат и тем сильнее сигнал.

Введите свои данные и подсчитайте необходимые параметры

D диаметр, в мм
 
Lc нижняя граница затухания, МГц
Lu верхняя граница затухания, МГц
Lgдлина волны в волноводе, мм
Lg/4, мм - необходима при изготовлении
3/4Lg, мм
Lo/4, мм - необходима при изготовлении


Баночная антенна


Теперь рассчитайте по диаметру своей банки подходящее расстояние от волновода (куска провода) до дна банки. Для этого расстояния хорошо подходит ? длины волны проводника (guide wavelength). Это расстояние означает расстояние от внутренней стенки банки, а не от того места, где кончается стенка банки. Необходимо также точно просверлить отверстие, т.к. от правильности расстояния зависит то, как волны будут интерферировать и, соответственно, как усилится или ослабится сигнал. Опять же, чем точнее размеры, тем лучше результат и тем сильнее сигнал. Волны отражаются от внутренних стенок банки и поэтому, при поиске правильного места следует учитывать, что дно банки находится выше, чем конец стенки. Затем следует просверлить в правильном месте отверстие, чтобы нормально закрепить гнездо. При необходимости просверлить отверстия и для винтов крепления. Если под рукой не окажется сверла, то можно использовать гвоздь и напильник. Теперь осталось закрепить на стенку банки N-гнездо с припаянным к нему отрезком провода. Не помешает счистить краску в месте крепления, что улучшит контакт гнезда с банкой. Антенна готова, можно подсоединять кабель и начинать опробовать.

Направление

Сила сигнала во многом зависит от направления, так что направлять антенну надо достаточно точно. Направлять надо почти так же как ствол ружья, т.е. прямо по направлению к цели. Но иногда бывает и так, что связь лучше всего тогда, когда направление антенны не совсем совпадает с направлением на точку прицеливания. Надо пробовать.

Крышка

Ага... для защиты от излучения неживой и живой природы необходимо закрыть чем-нибудь открытый конец антенны. Например, подходящей пластиковой крышкой, которая пропускает микроволны. Подходит крышка или нет можно проверить в микроволновой печи, поскольку она работает на подобных частотах. Поместим испытуемую крышку в микроволновую печь вместе со стаканом воды (т.к. пустую или почти пустую печь нельзя включать), включим на 1-2 минуты, до тех пор пока не закипит вода. И если обнаружится, что вместе с водой нагрелась и крышка, то данный материал не годится для того, чтобы закрыть отверстие антенны, т.к. он не пропускает микроволны.

Для удаления конденсата можно сделать маленькое отверстие в нижней части антенны. Это должно предотвратить быстрое ржавление антенны.

Вообще, ржавчина ослабляет сигнал, да и консервные банки ржавлению долго не противостоят. Так что если связь начнет ухудшаться и направление (прицеливание) антенны и т.п. больше не помогает, то стоит пойти в магазин за новой банкой.

Также ослабляет сигнал каждое соединение или каждый метр кабеля, соединяющий антенну и сетевую карту. Здесь приблизительно 10 метровый кабель ослабляет сигнал как минимум на пару децибелл. Так что, чем меньше всяких штучек, тем лучше.
Тех. характеристики

Использовалась Buffalo AirStation WLI-PCM-L11G карта, на частоте 2425 МГц. Access point находилась на мачте, на удалении примерно 1-1,5 км. Наилучший стабильный сигнал, который был получен, направляя банку точно, был таким:
Link Quality: 13/92 (качество соединения),
Signal level: -85 dBm (уровень сигнала),
Noise level: -98 dBm (уровень шума)

Для сравнения, предыдущая «антенна», представлявшая из себя торчащий кусок провода, за которым был кусок жести, показала такие максимальные результаты:
Link Quality: 6/92, Signal level: -91 dBm,
Noise level: -98 dBm



Усиление сигнала на 3 db означает улучшение сигнала почти в два раза, в данном случае это четырехкратная разница. Link Quality примерно при 6-9 позволяет данным двигаться уже со скоростью ~150-250 kb/s, так что при 13 была бы уже довольно хорошая скорость.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Воскресенье
11-12-2016
16:46
Поиск по сайту

Профиль
Здравствуйте Гость


Логин:
Пароль:
Поиск документации
Новое на форуме
Усилитель НЧ Hi-Fi 32 Вт на TDA2050 [Усилители] Ответов 15, последний: 26-11-2016, 13:08 от DOSS
терменвокс [Разное] Ответов 2, последний: 22-11-2016, 12:54 от tuskinette
Часы пропеллер [Светоэффекты] Ответов 101, последний: 12-11-2016, 10:03 от AAArchi
помогите с воздушным трансформатором [Разное] Ответов 0, последний: 21-10-2016, 01:30 от Den_Ch1k
сабвуфер watson [Усилители] Ответов 1, последний: 31-07-2016, 19:30 от Tonich
Новое в блогах
Программатор ключей Ibutton RW1990 на arduino 05.05.2016 - Программатор ключей Ibutton RW1990 на … (0)
Регулятор громкости на Arduino и энкодере 31.03.2016 - Регулятор громкости на Arduino и энкод… (1)
Двухканальный ШИМ регулятор мощности на AtTiny 13 27.03.2016 - Двухканальный ШИМ регулятор мощности н… (0)
Резистивная клавиатура на Arduino pro micro 23.03.2016 - Резистивная клавиатура на Arduino pro … (0)
Зарядное устройство Li-ion аккумуляторов 22.01.2016 - Зарядное устройство Li-ion аккумулятор… (13)
Статистика
Пользователей онлайн: 21
Гостей: 20
Зарегистрированных: 1
chv
Реклама
Теги

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Покаказать все теги
Социальные сети