Самодельная Wi-Fi антенна своими руками: направленная и всенаправленная
Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня расскажу вам, как я сделал мощную WiFi антенну своими руками. Руки у меня, конечно, золотые, только растут не из того места, но и это мне не помешало. Для начала давайте разберёмся в так называемом коэффициенте усиления антенны. Не переживайте! Я не буду использовать заумные фразы или оперировать какими-то сложными терминами, но с этим нужно разобраться.
Данная величина измеряется в изотропных децибелах и обозначаются как «дБи» или «dBi». Словосочетание можно не запоминать, но вот буковки стоит запомнить. На домашних роутерах обычно стоят маломощные антеннки в 2-4 dBi. Но как показывает практика, в загородных домах или больших офисных помещениях — этого показателя не хватает.

Поэтому мы сегодня будем делать самодельную антенну от 10 до 20 dBi. Больше и мощнее делать нет смысла. Всё дело в том, что с увеличением мощности усиления пучок сигнала становится более направленным и узким. А радиус покрытия становится ниже. Взгляните на картинку выше. То есть ловить такой сигнал можно, но куда сложнее, так как пучок становится слишком узким.
Такие антенны ещё называют направленные. Их можно конструировать, если нужно объединить, например два загородных дома в одну сеть путём моста. При этом если они находятся на расстоянии до 10 км.
Теперь давайте разберёмся с частотой. Современные роутеры имеют два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц — это частота передачи данных. Понятно дело, что последний диапазон имеет большую скорость, но и имеет один минус. Как вы, наверное, помните из физики 7 класса, чем выше частота волны – тем быстрее она затухает. То есть радиус покрытия у 5 ГГц явно ниже.

После долгих раздумий самым лучшим вариантом именно для домашнего использования выбор пал на квадратную антенну. Она имеет такую форму, что коэффициент усиления можно довести до 20 дБи. И даже при такой мощности пучок сигнала не будет таким узким. Для дома она будет выступать как всенаправленная антенна с большим радиусом.
Во второй главе я расскажу, как сделать мощную Wi-Fi антенну-пушку для роутера своими руками. Панельная антенна будет значительно усиливать сигнал адаптера, но в более узком направлении. Об её дальнейшем использовании я также расскажу в самом конце.
Инструкция для усиления вай-фай дома

- Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.

- Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.

- И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.

- Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.

- Сверху также завариваем клеем для надёжности конструкции.

- Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.

- Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.

- Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.

- В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.
Направленная антенна на большое расстояние
Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.
Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.

Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.

- Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.

- Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.

- Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.

- Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.

- Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.

- Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.

- Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.
Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.
Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.
Wi-Fi-антенна из подручных материалов
Если вы используете беспроводную сеть вне дома — мощности сигнала постоянно мало. В кафе или бизнес-центре роутеры установлены далеко не в каждом помещении. А мощность ресиверов на современных ноутбуках и смартфонах достаточно невелика.

Антенну для приема Wi-Fi сигнала можно сделать самостоятельно
Можно обратить внимание на популярные решения — дорогие внешние антенны. Кто-то использует 3G-модем с функцией роутера, но скорость интернета таким образом снижается, а стоимость — существенно возрастает. Мы расскажем, как сделать антенну для Вай-Фай из доступных средств.
Что понадобится?
Финансовые расходы на антенну для Wi-Fi не должны составить более 35 долларов. Вам будут необходимы:
- USB-ресивер для сетей Wi-Fi форм-фактора «донгл». Найти такой можно в крупных магазинах электроники или на радиорынках.
- Любая кухонная посуда полусферической формы (из металла). Подойдёт дуршлаг или сито.
- Пассивный удлинитель USB типа A. Если позволяют финансы, то активный всё же лучше — он позволит разместить антенну выше. Мы сможете соединить 2–3 кабеля, когда нет удлинителя нужных размеров.
- Расходные материалы: термоклей, скотч, кусок садового шланга (обязательно). Фольга, верёвка (опционально).
Как правильно выбрать детали?
Ресивер USB
Ресивер Вай-Фай для наших целей должен соответствовать нескольким параметрам:

- Желательно приобрести «донгл», по размеру он похож на небольшую флешку или большой палец руки. Адаптер более крупных размеров будет лучше «ловить» сигнал, однако с самодельной антенной его использовать сложнее.
- Обратите внимание на работу приёмника со стандартами 802.11 и 802.11g. Это даст Wi-Fi-антенне хорошую совместимость.
- Купите внешний ресивер, даже если располагаете встроенным.
USB-удлинитель
Нам будет необходимо сделать антенну направленной. Это значит, что кабель USB должен обладать достаточной длиной. Заранее просчитайте её. Кабель не должен быть длиннее 5 метров, иначе возможны искажения сигнала.

Кухонная посуда
Лучшая посуда для этих целей — котелок с сетчатым днищем полукруглой формы. Подойдёт азиатская посуда, пароварка, сито или крышка от светильника. Форма полусферы и металлический корпус — основные требования. Если вы планируете сделать большую антенну, старая телевизионная вполне подойдёт. Учтите возможные проблемы с установкой.

Сборка и подключение ресивера
Соедините адаптер Вай-Фай и часть удлинителя с антенной. Для этого лучше использовать термоклей или двухсторонний скотч. Адаптер должен быть установлен в центре антенны, на несколько сантиметров выше его поверхности (в идеальном случае). Важно направить принимающий центр антенны именно в точку передачи сигнала, так как она является узконаправленной.

Нужный конец USB-удлинителя подключите к компьютеру. Установите приёмник так же, как стандартный Wi-Fi-адаптер.
ВАЖНО. Лучше сразу отрегулировать уровень сигнала.
Сделать это можно при помощи программ, например:
- NetStumbler, Free Wi-Fi Scanner, NetSpot (для Windows);
- NetSpot (для OS X);
- LinSSID, iwScanner (Linux).
Мы рассмотрели изготовление самой примитивной антенны для приёма сигнала Wi-Fi. Дальше — больше!
Антенна «Биквадрат»
Другое название приёмников сигнала Wi-Fi такого типа — «зигзаг Харченко». Антенну типа биквадрат сравнительно просто изготовить. Она относится к оптимальным вариантам по соотношению сложности, времени изготовления и полученного результата.
Компоненты
Для антенны типа биквадрат нам понадобятся:
- медная трубка или N-коннектор;
- односторонний текстолит;
- медная проводка (диаметром 1,5–3 мм);
- кабель RG-6U (коаксиальный).
Эти компоненты можно найти на местном радиорынке или в магазине радиотоваров.
Порядок действий
- Чтобы сделать рефлектор, надо вырезать из текстолита квадрат со стороной 1,1 см.
- Просверлите в центре рефлектора отверстие, которое соответствует внешнему диаметру трубки из меди. Трубка должна плотно держать внутри коаксиальный кабель. Внешняя оплётка кабеля должна быть отогнута «назад» вдоль трубки примерно на 50 мм.

- Залудите просверлённое в рефлекторе антенны Вай-Фай отверстие.
- Спилите на одном конце медной трубки половину радиуса металлического верха. Пропил нужно сделать на глубину 0,5 мм + диаметр проволоки.

- Вставьте медную трубку в текстолитовую форму так, чтобы её часть выступала наружу примерно на 1,6 см.
- Подготовьте медный провод к работе, сделав на нём насечки через каждые 30,5 мм. Общая длина нужного провода — 25 см.
- Согните провод в форме зигзага по насечкам. В результате у вас должно получиться 2 квадрата, соприкасающихся в центре.

- Соедините форму из меди с трубкой, подготовленной ранее. Это и будет антенна Вай-Фай. Свободные концы проволоки припаяйте к верхней (не надрезанной) части трубки. Целая часть медной конструкции должна быть припаяна к центральной жиле коаксиального кабеля.

- Получившаяся антенна типа биквадрат может «выдать» усиление сигнала до 19 дБ. Пользуйтесь на здоровье!
Спиральная антенна
В качестве приёмника сигнала для роутера можно использовать ещё один интересный тип антенны. Это спиральная конструкция, которая была изобретена ещё в 1947 году. По некоторым сведениям, она способна принимать сигнал с расстояния около 650 метров.
Компоненты
- Пластина из меди или алюминия — для отражателя. Она не должна быть слишком тонкой.
- Медная проводка длиной около 150 см и диаметром не менее 1 мм.
- Крепления.
- Винипластовый сердечник круглой формы.
- Медная фольга, которую будет необходимо обогнуть вокруг сердечника.
- Коннектор сетевой карты Wi-Fi.
Процесс изготовления
- Нанесите разметку на сердечник — чуть меньше чем через каждые 3 см. Это будут метки под витки.
- Намотайте проводку из меди на сердечник. Лучше предварительно выровнять её.
- С помощью клея зафиксируйте витки на метках. Делать это нужно максимально плавно. В итоге должно получиться 12 витков.

- Прикрепите сердечник к отражателю будущего Вай-фай-приёмника. Для этих целей можно использовать саморез с длиной примерно 5 см.
- Создайте разметку для отверстия в центре пластины. Его диаметр должен зависеть от шурупа, используемого для крепления. Просверлите отверстие для соединителя.
- Припаяйте экранирующий контакт к поверхности отражателя. Центральную жилу нужно припаять к треугольной пластине из медной фольги.
- К тонкому углу треугольной пластины припаяйте кончик спирали из медной проволоки. Его гипотенуза должна выступать «продолжением» спирали.

- Места, куда был нанесён припой, лучше закрыть от окружающей среды силиконом.
Хорошо. Что дальше?
Надеемся, вы понимаете, что антенны нужно сделать две? Одна — в месте с активным сигналом и роутером, другая — в месте приёма сигнала. ПО Point to Point поможет обезопасить соединение от любителей «бесплатного соседского Wi-Fi».
- Чтобы уменьшить затухание сигнала, используйте кабель минимальной длины.
- Лучше разместить Вай-Фай-модем максимально близко к антенне.
Выводы
Вы можете использовать антенну Wi-Fi любого из приведённых тут типов: простую, биквадрат или спиральную — в зависимости от конкретных нужд и целей. Мы рекомендуем потренироваться на первом варианте — так вы отработаете навыки. Впрочем, для человека с техническим стажем изготовление более сложных изделий — не проблема.
Вам понравился материал? Делитесь им с товарищами и друзьями в социальных сетях! Мы будем рады, если помогли вам решить проблему со связью.
7 самодельных Wi-Fi антенн для связи на километры

Чтобы улучшить прием Wi-Fi сигнала можно доработать существующую антенну, но если нужно передать сигнал на значительное расстояние, то без мощной антенны не обойтись. Ниже представлено 7 вариантов как изготовления новых антенн, так и модернизации существующих. Начнем от самых простых решений и закончим самыми сложными.
Как сделать антенну WiFi своими руками.
Самая распространенная точка доступа WiFi 802,11b на которую будет ориентирована антенна пользователей беспроводной сети (WLAN). Эта антенна будет принимать и передавать сигналы во все стороны, для того чтоб доступ к сети имелся с любого направления, т.е. должна иметь круговую диаграмму направленности. Иными словами, всенаправленная антенна WiFi.
Конечно, есть и заводские решения, на этот счет. Но стоят они не мало. Мы сделаем антенну сами и будет она работать не хуже заводских, так как законы радиотехники одни для всех и здесь всё будет упираться лишь в точность и качество изготовления. Наша антенна WiFi будет представлять собой классическую штыревую антенну с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, пересчитанную на нужный нам диапазон 2.4 Мгц. Антенна представляет собой, штырь длинной в четверть длинны волны, с противовесами той же длинны, расположенными под 135° относительно штыря.

Потому что лишь при этих параметрах наша антенна будит иметь волновое сопротивление 50 Ом и будет согласована с питающим её 50 Ом кабелем. Вот как меняется волновое сопротивление при изменении этого угла:

При рассогласовании антенны с кабелем не вся подходящая к антенне энергия будит излучаться ей, т.е. здесь надо будет соблюсти точность изготовления. Длина штыря, для середины нашего диапазона 2,440 МГц, будит равна 27.95 мм (28 мм округлённое), длина противовесов будет равна 30.72 мм ( 31 мм округлённое).

Штырь короче противовесов. Здесь мы соблюдаем такое радиотехническое правило как коэффициент укорочения, так как длинна радиоволны в различных средах разная. Для нашей антенны при диаметре штыря 2.28 мм он будет равен 0.91. Размеры штыря и противовесов желательно выдержать точнее насколько это возможно от этого также зависит волновое сопротивление антенны. Стараться надо в плоть до долей миллиметра, так как на этих частотах антенна очень маленькая и даже пара миллиметров несоответствия размерам сильно нарушает соответствие длины штыря четверти длины волны. Количество противовесов желательно сделать не менее 12 ти а ещё лучше вырезать конус из медной фольги.



Так же ответную часть для купленного коннектора:


Нарезаем из медной проволоки 2 мм сечением 5 кусков:

Впаиваем кусочки на свои места в отверстие N или PL-коннектора:

Радиочастотный выход всех точек доступа обычно имеет сопротивление 50 Ом. Поэтому выбираем дешёвый и доступный РК-50-7-11 с затуханием на наших частотах примерно 0.66db. Естественно, он должен быть без стыков и повреждений, желательно новый.

Обычно все соединения в этом деле делаются с помощью специальных разъемов:



Антенна испытывалась в сельской местности, дальность действия уверенного приема порядка 1 км 2 . Естественно все составные части приобретались в нашем магазине.
