Двойной биквадрат антенна чертеж: Wifi антенна двойной квадрат руками. Антенна двойной квадрат WiFi для ёжика. Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре

Содержание

Wifi антенна двойной квадрат руками. Антенна двойной квадрат WiFi для ёжика. Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре

Инструкция по изготовлению антенны «двойной» Bi-Quad (двойная восьмерка) W-LAN — антенны на 2,4 Ghz для wi-fi.

«Двойная восьмёрка» — это продолжение Bi-Quad , усиление которой на 2 dB выше, т.е. составляет примерно 12 dB. При постройке обратите внимание на то, что медные провода в местах пересечения не соприкасаются. После постройки «двойную восьмёрку» желательно покрыть лаком, чтобы избежать окисления/коррозии. О том, как важно выдержать расстояние в 15 мм между отражателем и медным проводом, свидетельствуют две приведённые ниже фотографии :

Для того, чтобы не возникали вопросы (в первом посте были) рассмотрим постройку антенны с круговой диаграммой, в данном случае что-то около 270°.

Сначала из медной пластины (или другой жести/материала) нужно согнуть трубу диаметром 70 мм и высотой прим.

100 мм. Затем согнуть из медного провода прямой 6-ти элементный Quad и с помощью, например, бутылки придать ему соответствующую, изогнутую форму. Повторюсь для читающих не очень внимательно: расстояние от медного провода до рефлектора по кругу должно быть 15 мм! Важно, чтобы перекрещивающиеся провода не касались друг друга!

Конечно, это не единственно правильный вариант постройки такой антенны. Антенну с круговой диаграммой можно сделать и крупнее,

В этом случае потери сигнала в антенном кабеле будут сведены к минимуму.

И конечно же о главном, о размерах рамки: у кого есть принтер, могут скачать документ, который надлежит отпечатать и точно по отпечатанному можно будет согнуть рамку: http://raffi.uddu.de/wlan/6erquad/6erQuad.doc

В идеале это должно выглядеть немного по-другому, примерно так:

но это не так важно, главное — вы сможете по печати повторить размеры. Для изгибающих «двойную восьмёрку» — крайние квадраты не используются . У кого нет принтера, тот для изготовления рамки пользуется следующим рисунком: приведены размеры для провода диаметром 2,5 мм

«Тройная восьмёрка» — очередное продолжение «двойной восьмёрки», козффицент усиления «тройной восьмёрки» может составить 14 dB или немного больше. Так выглядит окрашенная «тройная восьмёрка», в общем, не плохо:

Для начинающих! Обратите внимание, что стойки, поддерживающте антенну на расстоянии 15 мм от отражателя, должны быть сделаны из диэлектрического материала!

Рассмотренные выше «двойную восьмёрку» и антенну с круговой диаграммой можно смонтировать вместе, в один корпус:

С другого.

Антенна закрыта. Для изготовления защитного корпуса использовался отрезок пластмассовой трубы диаметром 125 мм, которые используют в сантехнике, крышка сделана из 2-х сантиметровой пластмассы. Крепёжная верхняя гайка — из пластмассы. Покрасить можно в любой цвет.

Чтобы избежать лишних вопросов: антенны никак не согласованы, каждая подключена к отдельному аппарату.

Увидел в инете вот это, для облегчения гибки рамок, может кого-нибудь заинтересует:

З.Ы.Я бы сделал по-другому, намного проще.

Как увеличить дальность приёма:

Выбор WLAN-аппарата.
При выборе обратите внимание на то, чтобы выходная мощность (Рвых.) была как можно ближе к разрешённой, т.е. = 20 dB (в России может быть другой, я не узнавал). Можно купить аппарат с выходом 14 dB, но его можно будет применить для не очень большого удаления.
Следующим решающим фактором является чувствительность. У лучших современых аппаратов она находится на уровне прим. -97dB. Чем выше чувствительность, тем лучше аппарат сможет принимать слабые сигналы.

Как влияют эти величины на дальность связи:
Один аппарат с Рвых = 20 dB сможет обеспечить в два раза большую дальность приёма по сравнению с аппаратом, у которого Рвых = 14dB, т.е. разница в 6 dB даёт двойной выигрыш. Если к этому прибавить, что аппарат с чувствительностью -97dB, позволяет получить выигрыш в 4 раза по сравнению с аппаратом, у которого чувствительность равна -76 dB, то общий выигрыш будет 8-ми кратным.
Для того, чтобы увеличить дальность связи в 2 раза, нужно в 4 раза поднять выходную мощность, т.е. на 6 dB, а в 4 раза — на 12 dB и т.д.

Как удержать выходную мощность на уровне 20 dB.
Например: у вас есть аппарат с выходной мощностью 12 dB, который подключен к антенне 5-ти метровым кабелем (потери в кабеле составят, например, 4 dB), коэффициент усиления антенны — 10 dB. Считаем: 12 dB — 4 dB + 10 dB = 18 dB. Т.е. в данном случае антенну можно поменять на другую, с усилением 12 dB.

Дальность связи.
Если не мешают внешние факторы, то небольшими направленными антеннами можно достичь дальности в 2 км (или немного больше) в зоне прямой видимости. Если взять спутниковую тарелку, в которой вместо LNB установить WLAN-антенну, можно установить связь на расстоянии 20 и более километров. Это расстояние в любом случае можно увеличить, применив антенный усилитель для приёмника, который установить будет сложно т.к. один и тот же кабель используется при приёме и передаче.

Существуют, конечно, качественные интеллигентные усилители, которые определяют, когда WLAN-аппарат передаёт сигнал и автоматически переключают на время прохожднние выходного сигнала в режим «передача», но эти «интеллигенты» стоят прилично. Более дешёвой альтернативой этому будет поставить две антенны — одну на приём, с антенным усилителем, а другую — на передачу. Даже с покупкой необходимых деталей это должно быть дешевле.

Интересное решение — параболу скомбинировали с Bi-Quad`ом на основе CD-шпинделя.

P.S. Сам я WLAN не использую, и не только потому, что 128-Bit-WEP-key расколдовывается за 1 минуту, а просто пока не надо. Поэтому не могу разделить радости постройки антенны.

Источник — http://www.vallstedt-networks.de/

Популярность интернета среди населения постоянно растет. Однако многие люди проживают в таких местах, где сигнал очень слабый или отсутствует вообще. В связи с этим, очень остро встает проблема увеличения мощности и качества приема интернета.

Медленная скорость отнимает много времени и не дает желаемого результата. Поэтому нередко на помощь приходит внешняя антенна Харченко, сконструированная в виде , материалом для которого служит толстая медная проволока. Соединение квадратом между собой происходит в местах незамкнутых углов, где и выполняется подключение телевизионного кабеля.

Такая антенна требует точный расчет под цифровое эфирное телевидение. Для улучшения направленности в некоторых конструкциях может быть установлена решетка или сплошной экран из токопроводящего материала. Подобная биквадратная антенна позволяет решить множество проблем с приемом сигнала и скоростью интернета. Самодельные конструкции, включающие в себя различные типы антенны Харченко изготавливаются сравнительно легко и включают в себя металлические и пластиковые детали, а также элементы из других материалов, соединяемые разными способами. Подобные конструкции легко изготавливаются самостоятельно, в том числе и антенна Харченко для ТВ своими руками.

Антенна Харченко для модема

В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного интернета. Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто проживает на значительном удалении от базовой станции, пользуясь интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях наилучшим выходом из положения становится антенна Харченко для 3g модема своими руками, которую достаточно легко изготовить в домашних условиях.

Эта рамочная конструкция известна как ДМВ антенна еще с 60-х годов прошлого века. Она имеет зигзагообразную рамочную конфигурацию, благодаря которой устройство становится очень эффективным.

Система состоит из двух квадратных элементов. Для того чтобы сделать расчет антенны для 3g модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен составлять 53 мм. Вся конструкция выполняется в виде сцепленной структуры, включающей в себя две ромбовидные фигуры с внутренними углами 1200. Это делается с целью снижения внутреннего сопротивления устройства.

Соединение ромбов осуществляется между собой методом пайки. Сюда же в дальнейшем припаивается кабель высокой частоты.

Более точные данные можно получить, используя онлайн калькулятор для расчета антенны Харченко, в который достаточно всего лишь ввести необходимые исходные данные.

Для повышения эффективности прибор может использоваться совместно с рефлектором. Обычно эта деталь является металлической пластиной, а наиболее подходящим материалом для ее изготовления служит фольгированный текстолит. В данном случае антенны включает в себя определение расстояния между приемным устройством и рефлектором. После расчетов и заготовки материалов, может быть изготовлена антенна Харченко для модема своими руками.

Соединение деталей между собой осуществляется с помощью термоклея. Зафиксировать нужное расстояние между элементами можно с помощью какого-либо предмета с наиболее подходящими размерами. Затем выполняется подключение антенны к устройству. Поскольку в модемах отсутствуют разъемы для подключения внешних антенн, они просто обматываются проволокой, которая затем соединяется через кабель с приемным устройством. В случае необходимости, по такой же схеме может быть изготовлена антенна Харченко для 4g модема.

По окончании сборки, на противоположном конце кабеля, который будет соединяться с модемом, нужно собрать так называемое устройство согласования, предусмотренное специально для таких приборов. Для этой цели используется медная фольга, такая же, как в печатных платах. Выполняемый расчет антенны для 4g модема такой же, как и в предыдущем варианте.

При наличии разъема для внешней антенны, подключение кабеля осуществляется с помощью специального переходника. После всех соединений, антенна для модема считается готовой к использованию. Настройка приема сигнала для 4g выполняется экспериментально, путем медленного поворота конструкции вокруг оси до получения наиболее четкого сигнала. Качество сигнала определяется количеством черточек на значке, отображаемом на компьютере или мобильном телефоне.

Антенна Харченко для цифрового ТВ

Для работы цифрового телевидения используется диапазон дециметровых волн. Поэтому перед конструированием следует выполнить антенны Харченко для DVB t2, чтобы максимально усилить прием сигнала.

Сама конструкция выглядит достаточно компактно, изготавливается в классическом варианте из двух ромбов, в итоге получается антенна зигзагообразная без рефлектора. В качестве основы может использоваться любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник, диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полоски, уголки, профили и т.д. Лучше всего для этих целей подходит медная проволока толщиной 3 мм. Она очень легко гнется, выравнивается и паяется. Далее должна изготавливаться в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть примерно 50-75 Ом.

Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как это происходит в аналоговом телевидении. В данном случае, когда антенна для ТВ нормально работает сигнал нормально поступает в телеприемник, если же имеют место сбои, то никакого сигнала вообще не будет. Соответственно не будет и изображения. Если сигнал есть и он нормально принимается, то изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор нужно обязательно учитывать, когда выполняется для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут быть разными для того или иного региона.

Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:

  • Вначале нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размеры участков попеременно 13 и 14 см.
  • После всех изгибов образуется два конца, которые необходимо зачистить на расстояние 1,5-2 см. На концах делаются петли и фиксируются между собой. Место стыков полностью запаивается. Затем, к одному из стыков припаивается центральная жила, а к другому — оплетка. В результате, получается готовая антенна или двойной квадрат.
  • Биквадратная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля примерно 3 метра. Со стороны антенны он зачищается на 2 см, а со стороны штекера — на 1 см. Штекер можно выбирать на свое усмотрение. Его так же как и проволоку нужно зачистить с помощью надфиля или какого-то острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ почти готова к использованию.
  • По окончании пайки все стыки следует залить горячим клеем из пистолета. Пока клей не остыл, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. На самой антенне места пайки тоже заливаются клеем.

Антенна Харченко для телефона

Выносная антенна направленного действия способна существенно увеличить возможности мобильного телефона и повысить качество связи при нахождении абонента в отдаленной местности. В продаже не всегда можно встретить наиболее подходящий вариант, поэтому лучшим выходом из положения становится антенна Харченко для сотовой связи, изготовленная из подручных материалов своими руками.

Наиболее доступный вариант представляет собой стандартную конструкцию, рассмотренную выше. Такая антенна размеры должна иметь исходя из конкретных условий эксплуатации. Все необходимые материалы продаются в хозяйственном магазине. Наиболее простые конструкции могут напрямую соединяться с кабелем и не требуют каких-либо специальных настроек.

Необходимо в первую очередь запастись медной проволокой, диаметром 2-3 мм. Можно взять изолированный провод и снять с него изоляцию. Если соединения будут производиться без пайки, потребуются специальные разъемы для антенн F-типа и соединители. Когда планируется две антенны Харченко соединить в параллель возможно понадобится рефлектор, который может быть жестяным или алюминиевым. Изоляция стыков выполняется с помощью термоусадочной трубки или изоленты. Для соединения методом пайки потребуется паяльник.

Медная проволока, подготовленная заранее, изгибается и превращается в зигзагообразную рамку, представляющую собой два ромба. Стороны каждого из них имеют длину 80 см, а общее расстояние между противоположными углами составит 226 см. Далее калькулятор антенны определяет точку соединения этих ромбов, как место соединения с кабелем. К данной точке припаивается кусок кабеля, размером 50 см, а к его противоположному концу накручивается разъем F-типа. Далее к разъему подключается основной кабель необходимой длины.

В некоторых случаях расчет антенны Харченко онлайн предполагает установку рефлектора, значительно усиливающего прием сигнала в определенной местности. Конструкция получается такая же, как антенна для т2, когда выполняется соединение между собой нижнего конца рамки и рефлектора через оплетку кабеля. С этой целью в рефлектор дополнительно вкручивается болт длиной 50 мм, к которому с помощью стяжки притягивается разъем F-типа. Предварительно к этому разъему припаивается кабель и рамка, расположенная на расстоянии свыше 40 мм. Таким образом, антенна Харченко для мобильного телефона, сделанная самостоятельно в наиболее простом варианте, готова к использованию.

Для непосредственного соединения приемного устройства с мобильным телефоном используется пигтейл, представляющий собой специальный провод. Один его конец соединяется с антенным кабелем, а другой — при помощи разъема с антенным гнездом телефона. В данном случае проблема рассчитать антенну отсутствует и какие-либо отдельные настройки не требуются, достаточно всего лишь наиболее оптимально расположить антенну, ориентируясь на качество принимаемого сигнала. Мачту с приемным устройством рекомендуется устанавливать, как можно ближе к дому, лучше всего возле окна, чтобы максимально уменьшить длину кабеля.


Зигзагообразная антенна пользуется большой популярностью у радиолюбителей благодаря простой конструкции, хорошей повторяемости и широкополосности. Она представляет собой синфазную антенную решетку из двух ромбовидных элементов (РЭ), расположенных друг над другом и имеющих одну общую пару точек питания а-б (рис. 1,а).

На рис. 2, а и б показаны соответственно кривые зависимости коэффициента бегущей волны (КБВ) при непосредственном подключении к точкам питания зигзагообразной антенны 75-омного фидера и коэффициента усиления G (по сравнению с полуволновым вибратором) от отношений l/^ и l/d, где l — длина стороны РЭ, ^ — длина волны принимаемого сигнала, d — диаметр проводника, из которого, выполнены РЭ.


Увеличить КНД зигзагообразной антенны с рефлектором можно, построив на ее базе синфазную решетку. При этом, естественно, антенная система усложняется и становится более громоздкой.

Биквадрат наверное самая простая и легко повторяемая антенна Wi-Fi диапазона.
При своей простоте имеет неплохое усиление порядка 10 dB. и может быть использована как самостоятельно так и в качестве излучателя для параболической антенны при этом усиление может быть > 20 dB.


Активный вибратор изготовлен из медной жилы электрического провода. Жила может иметь диаметр 1,5 — 2,5 мм.


Очень ответственный момент — разметка. От тщательности выполнения этой операции очень сильно зависит резоненансная частота антенны. На медную жилу, острыми краями губок штангенциркуля наносится 8 меток через 32,9 мм.

По получившимся меткам, с помощью плоскогубцев, максимально однообразно, изгибаем размеченную медную жилу как показано на рисунках:


Концы получившегося вибратора укорачиваются на 2 мм и облуживаются:


Изготавливаем рефлектор — отражатель, материалом может служить фольгированный стеклотекстолит, жесть, алюминий (в конце статьи будут приведены фото нестандартного решения в изготовлении рефлектора).

Важную роль играет расстояние от рефлектора до вибратора оно должно быть 15 — 16 мм.


В базовом варианте размер рефлектора — 110 Х 123 мм.

Крепление и запитку вибратора можно производить несколькими способами (от наличия материалов и фантазии).
Я использую такой вариант:


Берется трубка (медная) подходящего размера, на одном торце делается срез 1 мм, в рефлекторе сверлится отверстие под диаметр трубки, и в него впаивается трубка, верхний торец должен находится на расстоянии 16 мм. от рефлектора, через трубку пропускается 50 оммный кабель, оплетка экрана припаивается к торцу трубки.

Направленная антенна «двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 г. и с тех пор продолжает привлекать к себе внимание со стороны радиолюбителей.

Антенна «двойной квадрат» (рис. 2-56), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по отношению к обычному вибратору 8 дб , что соответствует усилению, даваемому трехэлементной антенной «волновой канал». С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «волновой канал», так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальних связей. Антенна «двойной квадрат» обычно изготовляется из тонкого медного провода или, лучше, из антенного канатика и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Несколько сложнее изготовление несущей конструкции антенны.

На рис. 2-56 изображена схема антенны «двойной квадрат» в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ/4 и общей длиной 1λ. На расстоянии А от 0,1λ до 0,2λ помещается второй такой же квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот элемент антенны действует как рефлектор. Элементы антенны располагаются или вертикально (рис. 2-56, а ), или же на одной из сторон квадрата (рис. 2-56, б ). Не изменяя конструкции антенны, перенося точку питания, можно добиваться вертикальной или горизонтальной поляризации поля. Обе антенны (рис. 2-56) имеют горизонтальную поляризацию поля.

Антенна «двойной квадрат» излучает в одном направлении, т. е. обратное излучение сильно ослаблено. Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено в сторону от рефлектора к вибратору. Максимальное усиление антенны, как указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0,2λ от вибратора лежит в пределах от 10 до 11 дб (измерения, проведенные радиолюбителем G 4ZU , при указанных размерах дали величину коэффициента усиления, равную 8 дб ).

Входное сопротивление собственно вибратора лежит в пределах от 110 до 120 ом . При подключении пассивных элементов (рефлекторов или директоров) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45-75 ом . Таблица 2-12 содержит значения входных сопротивлений и коэффициентов усиления различных видов антенн «двойной квадрат». Приведенные данные получены радиолюбителем W 5DQV.

Получаемые входные сопротивления антенны позволяют использовать для ее питания обычный коаксиальный кабель, что, как правило, и делается. Следует помнить, что при отсутствии симметрирующего устройства диаграмма направленности антенны несколько косит. На этот недостаток, однако, не обращают внимания, так как величина коэффициента усиления от этого не меняется, а только несколько ухудшается диаграмма направленности. Для того чтобы понять, как действует антенна «двойной квадрат», необходимо рассмотреть распределение тока по длине вибратора. На рис. 2-57 показано четыре примера распределения тока по длине элемента антенны «двойной квадрат»; направление тока обозначено стрелками. В точках питания А действуют те же соотношения, что и в случае полуволнового вибратора; вибратор питается в пучности тока, и обе половины его возбуждаются синфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление). Во внешних точках В и D расположены узлы тока, и в них происходит изменение направления тока (см. указатели тока). При рассмотрении квадрата, изображенного на рис. 2-57, а и б , видно, что стороны А и С возбуждаются синфазно, а стороны В и D — в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении перпендикуляра к плоскости антенны горизонтальная, так как горизонтальные стороны квадрата возбуждаются синфазно. На рис. 2-57, б питание производится со стороны вертикального элемента квадрата и обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются синфазно, а горизонтальные стороны — в противофазе; следовательно, в данном случае поляризация поля вертикальная. При питании антенны «двойной квадрат» в отношении поляризации поля справедливо следующее правило: если питание антенны производится со стороны горизонтального элемента, то поляризация поля горизонтальная, если питание антенны производится со стороны вертикального элемента, то поляризация поля вертикальная.


Рассуждения о поляризации поля становятся несколько менее наглядными при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из своих вершин (рис. 2-57, в и г). Если обозначить направления токов, как показано на рис. 2-58, то становится ясным, что и в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется вполне однозначно. Из рис. 2-58 видно, что поля от горизонтальных составляющих тока от всех четырех сторон складываются в фазе, а от вертикальных составляющих находятся в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в этом случае имеет горизонтальную поляризацию. При питании в точках В или D поляризация поля вертикальная. В середине стороны квадрата, находящейся против точки питания, имеется узел напряжения, и поэтому эта точка может быть заземлена. На рис. 2-59 показано несколько вариантов питания квадрата с заземлением узла напряжения в случае горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения совершенно безразлично, в какой точке подключать линию питания — к точке А или С в случае горизонтальной поляризации или к точке В или D в случае вертикальной поляризации. Место подключения линии питания на практике определяется из конструктивных соображений. В диапазоне УКВ обычно используют полностью металлические конструкции, для чего точки A и С заземляют (рис. 2-60, а и б ).


Излучатель антенны «двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное включение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ/4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную направленность в вертикальной плоскости (пологий вертикальный угол излучения).

На практике стремятся так выбрать общую Длину питаемого элемента антенны, чтобы он без дополнительных корректировок был бы настроен на рабочую частоту. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина проводников питаемого элемента составляла 0,97λ, т. е. учитывался коэффициент укорочения. В последнее время ряд авторов указывает, что резонанс антенны наступает при общей длине излучателя 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя в виде квадрата не проявляется укорачивающее действие емкостного краевого эффекта, который имеет место на открытых концах прямого вибратора. Для вычисления резонансной длины излучателя антенны «двойной квадрат» в коротковолновом диапазоне справедлива следующая приближенная формула: $$l[м]=\frac{302}{f[Мгц]}.$$

Для дополнительных корректировок длины излучателя можно воспользоваться следующим приемом: общая длина проводника выбирается несколько меньше требуемой и по обе стороны от точек питания включаются изоляторы, которые перекрываются короткозамкнутыми шлейфами, как показано на рис. 2-61, а . Уменьшая или удлиняя шлейфы, добиваются точной настройки излучателя. На рис. 2-60, б изображен этот же способ настройки излучателя, но использующий только один изолятор и один шлейф. Сказанное выше, разумеется, справедливо и по отношению к квадрату, расположенному на одной из своих вершин.

На расстоянии 0,2λ, располагается рефлектор. Это расстояние выбрано в результате практических экспериментов; отклонение от него в обе стороны приводит к уменьшению коэффициента усиления антенны и изменению входного сопротивления. Настройка рефлектора может производиться или по максимальному излучению в прямом направлении, или по минимальному излучению в обратном направлении. Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители настраивают рефлектор на наибольший коэффициент усиления в прямом направлении. По сравнению с настройкой на максимальный коэффициент усиления в прямом направлении настройка на максимальное обратное ослабление значительно более критична и более резко выражена, поэтому ее следует проводить очень осмотрительно. При некотором уменьшении коэффициента усиления может быть получено обратное ослабление порядка 30 дб . В качестве элемента настройки почти всегда используется двухпроводная линия с подвижным короткозамыкающим мостиком (рис. 2-56) Часто длина рефлектора выбирается равной длине излучателя; в этом случае линию выбирают такой длины, чтобы пассивный элемент работал в качестве рефлектора, а с помощью короткозамыкающей перемычки проводят точную настройку. Однако с электрической точки зрения лучше, если рефлектор имеет размеры, несколько превосходящие размеры излучателя; при этом регулировочная линия может быть выбрана очень короткой или может совсем отсутствовать, если размеры рефлектора выбраны такими, что он представляет собой замкнутый квадрат, настроенный на работу в качестве рефлектора. Для того чтобы определить оптимальные размеры рефлектора, в каждом отдельном случае требуется провести много экспериментов, поэтому при описании конструкций антенн «двойной квадрат» будут даваться уже проверенные экспериментально размеры их элементов, не требующие дополнительных корректировок.

В диапазоне коротких волн почти все антенны «двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и рефлектора. Антенны этого типа, использующие, кроме рефлектора, еще и директор, не получили распространения, так как незначительное увеличение коэффициента усиления антенны не идет ни в какое сравнение с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для построения трехэлементной антенны.

Ширина полосы пропускания антенн «двойной квадрат» больше, чем у антенн «волновой канал», и перекрывает целиком любительские диапазоны 10, 15 и 20 м при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Диаграмма направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также обладает некоторыми преимуществами по сравнению с диаграммой направленности антенны «волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма направленности имеет относительно широкий основной лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в обратном направлении имеются два небольших боковых лепестка, величина которых определяется качеством настройки рефлектора. Кроме этого, антенны «двойной квадрат» имеют узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости, что определяет преимущество этого типа антенны по сравнению с другими антенными системами. Антенну «двойной квадрат» также желательно подвешивать как можно выше над поверхностью земли, хотя влияние земли в этом случае сказывается меньше, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания была по крайней мере на высоте λ/2 от поверхности земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние земли практически не ухудшает диаграммы направленности.

Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разнообразных вариантах. Однодиапазонная антенна «двойной квадрат» для диапазонов 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из планок и брусков, усиленных железными полосами. Антенна для диапазона 20 м обычно имеет несущую конструкцию, выполненную для уменьшения веса и улучшения ее механической прочности из бамбуковых трубок. Различные варианты выполнения несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам «двойной квадрат».

На рис. 2-62 изображена простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из своих вершин. Такая же конструкция может быть использована и для антенны, расположенной на одной из своих сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются растяжки из синтетических материалов. Если несущая конструкция изготовляется из бамбуковых или синтетических трубок, то антенный провод может укрепляться на них без изоляторов В таблице 2-13 приведены размеры «двойного квадрата».

Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора некритично и может изменяться от 5 до 15 см . В графе «Длина стороны настроенного рефлектора» приведены размеры рефлектора, не требующего дополнительной настройки, т. е. в этом случае рефлектор представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одно- или многожильного проводника не имеет в данном случае никакого значения с точки зрения влияния на электрические характеристики антенны; из механических соображений он выбирается равным 1,5 мм .

Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде шлейфовых проводников. При этом входное сопротивление увеличивалось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, незначительно увеличиваются коэффициент усиления и полоса пропускания антенны. Радиолюбителем W 8RLT был описан такой «двойной квадрат» для диапазона 10 м (рис. 2-63). Общая длина проводника, расположенного в виде двух витков, равна 2λ, так что длина стороны равна λ/4. Питание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии, имеющей волновое сопротивление 280 ом (УКВ кабель). Однако W 8RLT предлагает питать антенну по настроенной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 ом .Для рефлектора не имеет существенного значения, изготовлен ли он в виде простого квадрата или же в виде шлейфового квадрата, так как отражающее действие его при этом не изменяется. Поэтому более поздние конструкции используют шлейфовый излучатель и обычный рефлектор. В таблице 2-14 приведены все размеры антенны «двойной квадрат», изображенной на рис. 2-62.

Расстояние между проводниками линии настройки рефлектора может быть взято от 10 до 15 см .

При этом следует отметить, что размеры, приведенные W 8RLT, в свете сегодняшних взглядов выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, объясняется питанием антенны по настроенной линии, с помощью которой, как известно, можно в некоторой степени компенсировать неточность, допущенную при выборе размеров излучателя. Поэтому размеры, приведенные в табл. 2-14, следует рассматривать только как приблизительные. Рефлектор конструируется в виде простого квадрата, а питание осуществляется с помощью согласованной линии с волновым сопротивлением, равным 300 ом .

Отличные результаты, получаемые при работе с антенной «двойной квадрат», естественно, привели бы к созданию целого ряда конструкций, которые в большей или меньшей мере являются развитием принципов, заложенных в основе действия «двойного квадрата».

Касались ранее конструкций Wi-Fi антенны направленного действия. Биквадратные, баночные самодельные раритеты. Люди с завидным постоянством ищут шанс получить конструкцию получше. Упоминалось: вместо традиционной проволоки лучше взять провод ПВ1 аналогичного сечения, уберегающий установленную антенну от непогоды. Плата с двухсторонним фольгированием, которую часто рекомендуют использовать рефлектором, не очень хорошо переносит непогоду, не защищена ничем, снабдить конструкцию специальным корпусом проблематично. Возрастет ветровая нагрузка на изделие. Сегодняшний обзор посвящен методам улучшения конструкции. Вай фай антенна своими руками для любой непогоды!

Важно! Попробуйте для защиты использовать термоусадочную пленку. Оденьте рефлектор “шубой”, подуйте феном. Скоро текстолит плотно обтянется полимерной пленкой.

Биквадратные антенны Wi-Fi

Вайфай антенна, построенная по биквадратной схеме, сформирована заземленным рефлектором, излучателя вида восьмерки с прямыми (90 градусов) углами. Получается нечто, напоминающее ультрамодные очки с тонкой перемычкой посередине. Нижняя половина сажается на землю, верхняя — на сигнальную жилу кабеля РК – 50.

Правда, антенна для Вай фай будет размерами поменьше. Сторона квадрата по средней линии медной жилы излучателя равна 30,5 мм. Итак, восьмерка отстоит от рефлектора на 1,5 (половина длины стороны квадрата) см и параллельна пластине. В нашем случае плата гетинакса плоха тем, что сложно достать. Рефлектор – просто пластина проводящего электрический ток металла. Сгодятся жесть, сталь, алюминий. Учитывая размер излучателя, можно изготовить рефлектор Вай фай антенны, воспользовавшись лазерным компакт диском (DVD) 5,25 дюйма.

Биквадрат Харченко

Внутренний отражающий слой алюминия создан, чтобы лазерный луч не терял энергию на поверхности. Кроме того в центре имеется дырочка под N-коннектор. Осталось вскрыть защитную пластиковую оболочку, посадить отражающий слой на экран кабеля РК – 50. Обратите внимание: если N-коннектор не будет отстоять с излучателем на 1,5 см от рефлектора, условия приема ухудшатся. Необходимо добиться указанного положения, подкладывая тонкие металлические шайбы или по месту.

Напоминаем: биквадратная восьмерка гнется от середины поворотом на 90 градусов. В точку вернутся оба конца кабеля ПВ1 1х2,5. Толщина проволоки составляет 1,6 мм диаметром, между центрами жилы сторона квадрата равняется 30,5 мм. Концы сажаются на экран коннектора, объединяются с рефлектором (компакт-диск), серединная часть послужит целям снятия сигнала. Диаграмма направленности устройства резко сужается, снабжена одним главным лепестком, который направим на источник сигнала. Если дело происходит в комнате, придется экспериментально найти отраженный луч, располагаемый практически в любом направлении.

Рефлектор защитит от соседских помех, усилит мощность. Блокирует эффект многолучевости, мало полезного приносящего аппаратуре. Самодельная антенна Вай фай принимает только из узкого сектора. Благодаря этому, соединим сетью дома, стоящие напротив, что было бы невозможно с поставляемой в комплекте точки доступа.

Обратите внимание: в иных случаях входного разъема на корпусе для подключения антенны может и не быть. Такие точки доступа снабжены встроенными контурами из металла, ведущими прием радиоволн. Традиционно выглядят замысловатыми плоскими фигурами с внутренней стороны корпуса. Придется антенну встроенную отпаять.

Рядом может стоять конденсатор, емкость служит целям компенсации коэффициента сжатия контура. Встроенная антенна невелика, бессильна образовать полноценное устройство приема радиоволн. Дефект нейтрализуется подстроечным конденсатором.

Элемент не нужен, потому что полноразмерная антенна для Вай фай роутера не нуждается в компенсации. Цепи включения самоделки рвите выше конденсатора. Выполняя монтаж, нельзя пользоваться типичным паяльником на 100 Вт. Сожжет электронные компоненты платы. Потребуется маленький паяльник, снабженный жалом-иглой, мощностью 25 Вт.

Вес компакт диска маленький, ветровая нагрузка невысокая, в противовес громоздкой конструкции и никого снизу не убьет падающей платой гетинакса. Рекомендуется избегать размещать изделия на солнце, но в нашем случае записанная информация не играет великой роли. При желании N-коннектор загерметизируйте, продлив срок службы паяного соединения. Используется специальный гель-компаунд, применяемый при монтаже печатных плат. Подобные выпускает компания Аллюр (Санкт-Петербург). Пару слов объяснят, как сделать Вай фай антенну своими руками мощнее.

Биквадратные антенны Вай фай – не предел, убежим от соседей

Пролог: 2 недели, никак не мог найти в чем причина, потом перевернул антены в вертикальную и получил 20 мбит на 5 км, вместо горизонтальных 4.

Вампиреныш, участник форума Локальные сети Украины (орфография скопирована).

Прежде чем купить Вай фай антенну, подумайте: теория показывает, что излучатели, расположенные рядами, диаграмму направленности сужают, в направлении перпендикулярном линии, вдоль которой выстроить элементы. В переводе на русский означает: если наши с другом дома разделены 100 метрами, ширина сектора обзора антенны для реализации канала связи Вай фай едва превышает 15 градусов. Полезная мощность будет направлена на окно товарища (причинит вред только обитателям квартиры!). Чтобы реализовать схему, используйте двойную биквадратную антенну. Можно увеличить скорость, если на ДР подарить такую же другу!

Как сделать Вай фай антенну, чтобы не мешала соседям. Защититься от непрошеных гостей можно, изменив канал, поляризацию. Найдено три способа защиты канала конфигурацией антенны:

  1. Выбор частоты.
  2. Выбор направления (сужение диаграммы направленности).
  3. Выбор поляризации.

Обычно, когда имеется Вай фай, предоставляемый провайдером, величины задает поставщик связи, клиенту остается подчиниться, но если имеется собственное оборудование, расклад получается иной. Можем поставить антенну на вертикальную поляризацию, если у соседей используется горизонтальная. Наше оборудование перестанет видеть друг друга. Можно сделать в одностороннем порядке или договориться. Антенны понадобятся наподобие биквадратной, комплектные отставьте.

На горизонтальной поляризации работает телевидение, на вертикальной – связь. Просто традиция, штырь рации удобно держать перпендикулярно земле, когда говоришь. В этом контексте выгодно использовать вертикальную поляризацию, обычно стоит в роутерах. Предлагаем простое правило:

  • Расположите с другом напротив антенны на окнах одинаково. Обеспечивается пространственная совместимость, являющаяся подвидом электромагнитной. Выпущены микроволновки, телефоны, гора оборудования частоты 2,4 ГГц, создающая помехи. Располагайте антенны одинаково, вертикально, горизонтально, наклонив. Экспериментально ищите положение, при котором скорость наибольшая.

Обещанная новинка: конструкция из четырех квадратов, выстроенных рядком. Диаграмма направленности станет узкой в направлении перпендикулярном строю. Медная проволока или одножильный провод сечения 2,5 мм 2 длиной 50 см. Рекомендуем взять с запасом. Если стандартная биквадратная Вай фай антенна для ноутбука представляет собой синфазную решетку двух рамок, в нашем случае рамок четыре.

Рамка для двойной биквадратной антенны

При движении волны ток в соседних квадратах направлен противоположно по контуру. За счет этого эффект от воздействия поля складывается. Теперь надо получить четыре синфазных квадрата. Находим середину проволоки, делаем изгиб на 90 градусов. Вымеряем 30 мм, делаем изгибы с каждой стороны в противоположную сторону. Отступаем в два раза больше, опять гнем в первом направлении. Получится большая буква W. Еще 30 мм – загибаем края книзу под 90 градусов. Готова одна половина.

Вторую делаем по образу и подобию, чтобы концы вернулись в точку начального изгиба. Обратите внимание, не зря рекомендуем пользоваться проводом с оболочкой полихлорвиниловой – два имеющихся в фигуре перекрестия изолированы взаимно.

Излишек проволоки обрезаем, чтобы концы не доставали до первого изгиба два-три миллиметра. Вай фай антенна для компьютера требует рефлектора, сойдет добрый кусок фольгированного текстолита или стандартная ровная жесть. Используем N-коннектор для соединения.

Излучатель отстоит от рефлектора на 1,5 см по площади. Концы сажаем на землю, середину – на сигнальную жилу (кабель для Вай фай антенны РК – 50). Чтобы укрепить края фигуры, используйте керамическую или пластиковую трубку. Для фиксации, электрической изоляции применяйте клей, герметик. Уличному варианту рекомендуется подыскать пластиковый корпус. Расстояние между самодельной антенной и приемником берите поменьше.

Следующая встреча обсудит Вай фай радиоприемник.

Антенна двойной или тройной квадрат для Цифрового ТВ своими руками

Многие дачники не желают покупать хорошие антенны для своих домиков, так как постоянно в них не проживают. Для того чтобы во время отдыха от садовых работ смотреть телепрограммы они часто задействуют устройства с волновым сопротивлением 75 ОМ. Выбор в пользу самодельных антенн двойной квадрат обусловлен низкой стоимостью расходных материалов, а также скоростью прочеса изготовления.

Что нужно для изготовления антенны двойной квадрат

Сегодня на смену аналоговому телевидению пришло цифровое ТВ. Благодаря новым технологиям люди получили возможность смотреть передачи в отличном качестве, причем существенно увеличилось количество доступных каналов. Для подключения к цифровому ТВ достаточно иметь хороший телевизор, дешифратор и комплектующие, для установки. Чтобы получать на свое оборудование видеосигнал, необходимо иметь дециметровую антенну двойной квадрат. Ее нет смысла покупать, так как, имея под рукой минимум материалов, можно за считанные минуты изготовить устройство самостоятельно.

Антенна двойной квадрат по внешнему виду напоминает пару соединенных между собой ромбов. Несмотря на примитивность конструкции, она будет довольно хорошо принимать сигнал. Для ее изготовления можно задействовать любой материал, способный проводить ток, например, уголок, металлическую полосу, проволоку, пруты, трубки. Чтобы максимально усилить сигнал следует расположить за парными квадратами отражатель, выполненный, например, из фольги.

Если принято решение своими руками провести все работы, то надо подготовить для такой антенны такие комплектующие:
  1. Wi-Fi адаптер. Кусок кабеля (высокочастотного) предназначенного для подключения Wi-Fi. Его сопротивление должно быть в пределах 75Ом или 50Ом.
  2. Проволоку, выполненную из меди, размер сечения которой варьируется в диапазоне от 1,5мм до 3мм. Она хорошо гнется, поэтому будет задействоваться для проводки. Если не удастся найти медную проволоку, можно использовать стальной материал, сечение которого варьируется в диапазоне от 2мм до 5мм.
  3. Листок текстолита (фольгированного), размером 100мм х 120мм. Его можно заменить листком гетинакса, такого же размера.
  4. Штекер.
  5. Сырье для распорок: деревянные планки, фибергласс, дюралевые трубки.
  6. Инструменты (молоток, паяльник, наждачная бумага и т. д.).
  7. Шест для фиксации антенны на стене дома либо на крыше.
  8. Крепежные элементы.

Антенна двойной квадрат имеет простую конструкцию, включающую: рефлектор и активный элемент. Для их изготовления в большинстве случаев задействуется проволока из меди.

В разрыв активного элемента, расположенный снизу, осуществляется подключение кабеля (коаксикального), волновое сопротивление которого составляет 75ОМ. Разрыв рефлектора представляет собой двухпроводную открытую линию, которая продолжает линию рамки. Между проводами присутствует расстояние 150мм – 200мм, а также скользящая по линии перемычка, предназначенная для регулировки.

Элементы антенны натягиваются на распорки, для изготовления которых лучше всего задействовать изоляционные материалы, например, планки из сосны, бамбуковые палки, фиберглас.

Многие специалисты рекомендуют для этих целей применять оснащенные по краям изоляторами дюралевые трубы. В этом случае вертикальные распорки выполняются из цельного сырья, а расположенные горизонтально элементы разделяются посредством изоляционных вставок. Для них можно применить армированный фторопласт, стеклотекстолит и т. д. Главное, выполнить основное условие. Каждая из четырех распорок, расположенных горизонтально, должна состоять из изолированных элементов, равных по размерам.

Надо ли делать расчеты

Если человек самостоятельно решил изготовить антенну двойной квадрат для получения цифрового сигнала, ему нет надобности исчислять длину волны. Специалисты рекомендуют людям, для принятия устройствами максимального количества сигналов, делать конструкции более широкополосными.

В том случае, когда мастер стремится изготовить антенну по всем правилам, он может выполнить расчеты.

Для этого ему потребуются определенные данные:
  1. Узнать размер стороны квадрата удастся таким образом. Определяется волна, на которой осуществляется трансляция сигнала. Этот показатель делится на 4.
  2. Узнать, какое в идеале расстояние должно быть между 2 частями устройства можно таким образом. Внутренние элементы – более короткие, а наружные стороны ромбов – немного длиннее.
Также мастера могут задействовать в процессе изготовления антенн двойной квадрат уже готовые расчеты:
Наименование элементов (мм)Диапазон 10м Диапазон 15мДиапазон  20м
Диагональ (А) рамок3750мм5050мм7600мм
Полная длина (b) двухпроводной линии (регулировочной) рефлектора650мм850мм1300мм
Расстояние (L) между рамками1330мм1800мм2700мм

Антенна двойной квадрат изготовление

После того как мастер узнал, какие размеры антенны двойной квадрат надо использовать, он может приступать к ее изготовлению.

Этот процесс предусматривает несколько этапов:
  1. В первую очередь придется осторожно, с двух сторон зачистить кабель. Тот конец, который будет крепиться к самой конструкции, следует очистить таким образом, чтобы провод выходил из изоляции примерно на 2см. Если оголенный кончик получился большего размера, то излишек следует отрезать.
  2. Фольга, которая будет задействоваться в качестве отражающего экрана, и оплетка должна быть скручена в жгут.
  3. В итоге у мастера получится два проводника, которые необходимо залудить.
  4. Берется второй край кабеля (1см) и к нему припаивается штекер. Те места, в которых будет осуществляться пайка, необходимо обработать посредством растворителя либо спирта. После этого нужно выполнить зачистку надфилем или наждачной бумагой. На подготовленный кабель надевается штекер пластиковой частью, делается пайка.
  5. На следующем этапе придется припаять моножилу к выходу штекера (центральному), а многожильную скрутку к боковому.
  6. Вокруг изоляции обжимается захват. Это делается и при изготовлении антенны тройной квадрат.
  7. Накручивается наконечник, выполненный из пластика. Полости специалисты рекомендуют залить герметиком, не проводящим ток либо клеем.
  8. Быстро собирается конструкция штекера, пока не успела застыть клеящая смесь (ее излишки убираются).
  9. Осуществляется соединение своими руками двух элементов: рамки с кабелем. Ввиду того, что в процессе изготовления антенны не делалась привязка к конкретному каналу, выполнять припаивание кабеля нужно к средней точке рамки. В итоге удастся увеличить широкополосность конструкции, которая станет принимать больше каналов.
  10. Второй подготовленный кончик кабеля необходимо припаять по центру к двум сторонам, которые предварительно были зачищены и залужены.
  11. На данном этапе завершен процесс изготовления конструкции активной рамки, теперь переходим к проверке и установке антенны.

Если владелец загородного или дачного дома планирует получить больший коэффициент усиления принимаемого цифрового сигнала, ему следует изготовить антенну тройной квадрат.

Для этого следует по такому же принципу выявить частоты рассчитать, основные параметры. Для дмв антенны тройной квадрат потребуется больше расходных материалов, так как потребуется создать дополнительную рамку – директор, имеющий меньшие размеры.

Важно! Чтобы правильно выполнить расчет антенны тройной квадрат для цифрового телевидения, можно задействовать онлайн калькулятор. В него необходимо внести такие данные: частоту, тип провода, Мгц. После нажатия на кнопку «результат» программа автоматически проведет расчеты и выведет в специальном окошке цифры.

Испытание антенны двойной квадрат

После того как была создана конструкция антенны ее следует испытать. В обязательном порядке мастер должен выполнить настройку излучателя, благодаря чему удастся смотреть передачи в максимально высоком для таких условий качестве.

При проведении испытаний следует учесть несколько нюансов:
  • Диаграмма направленности конструкции будет косить при отсутствии устройства, обеспечивающего симметрию.
  • Если стороны квадрата возбуждаются синфазно, значит поляризация эл. поля к плоскости конструкции проводится перпендикулярно.
  • Компенсировать реактивную составляющую антенны (после настройки антенны) можно при настройке мостика (симметрирующего), удлиняя или укорачивая этот элемент.
  • Если сопротивление антенны под кабель будет более высоким, то это положительно отразится на коэффициенте усиления. Именно поэтому для конструкции следует задействовать коаксиальный кабель не 50Ом, а 75Ом.
  • Антенну следует помещать в защитный корпус, который предотвратить заливание водой и налипание снега, обледенение. Для этих целей можно задействовать 5л пластиковую баклажку.
  • В процессе испытаний не должно находиться возле антенны второй квадрат ноутбука или ПК с подключениями wi-fi. Как только конструкция будет включена в ТВ оборудование, можно посредством компьютерной техники ловить эти сигналы. Наиболее качественные wi-fi точки будут обнаружены при установке антенны на крыше.
  • Проводится настройка тюнера и проверяется качество видео и звука.

Заключение и особенности антенны двойной квадрат

Такая конструкция имеет направленное действие. Если пользователь будет проворачивать ее на 360 градусов, то сможет поймать разнообразные сигналы. Владельцы загородных домов и дач, которые не используют отражающие экраны, должны знать, что в этом случае качество сигнала снизится минимум на 30%. Его функции может заменить шляпа спутниковой тарелки. На место расположения головки следует прикрепить конструкцию двойной квадрат. Благодаря таким манипуляциям удастся без отражающего экрана максимально усилить цифровые сигналы.

Самодельный двойной квадрат — антенна для оборудования стандарта 802.11b,g



Самодельная антенна «Двойной квадрат»
для оборудования 802.11b,g

Основной целью данной работы была отработка технологии изготовления антенны «Двойной квадрат», для обеспечения максимальной повторяемости конструкции, проверка соответствия фактических данных расчетным, а так же измерение параметров получившейся антенны.
«Баночная антенна» показала хорошие параметры по усилению и технологичности изготовления, однако некоторые трудности вызывало отсутствие постоянного притока материала для изготовления. Так же беспокойство вызывала долговечность конструкции, т.к. жестяная банка со временем потеряет герметичность, ибо она не предназначена длительно быть герметичной под воздействием разрушающих факторов атмосферы. Окисление внутренней поверхности банки приводит к общему ухудшению параметров антенны. Еще одной особенностью банки является незамкнутая электрически конструкция активного вибратора, что может приводить к накоплению статического заряда и выходу из строя приемопередающей аппаратуры. Так же банка неудобна для крепления к мачте.
Свободной от вышеуказанных недостатков должна быть зигзагообразная анетнна «Двойной квадрат», давно известная и используемая. Для проверки этого предположения, мной были изготовлены несколько антенн «Двойной квадрат» и измерены некоторые их характеристики. Основное внимание в нижеизложенном материале уделено подробностям изготовления антенны, для возможности максимально точного повторения конструкции, что является залогом получения необходимых характеристик конечного изделия.

Оригинальная конструкция представлена здесь.
Основа конструкции — медная трубка с наружным диаметром 12 мм, взята из кабеля LCF-114, производства фирмы RFS, где она является центральным проводником. Такой кабель широко применяется в строительстве сотовых сетей и его несложно раздобыть договорившись с техническими работниками сотового оператора. При монтаже остаются обрезки длиной около 1-2 м, которые выбрасываются. Нам потребуется трубка длиной около 150 мм. Если есть возможность, трубку, конечно, можно взять и из другого места.
Внешний вид кабеля Трубка из него

Конец трубки обрабатывается как показано на рисунке.

Схема Так выглядит «вживую»

На трубку наносятся две метки — на расстоянии 1,5 мм и 17 мм от края.

Метки на 1,5 и 17 мм

Далее из фольгированного текстолита вырезается квадрат со стороной 110 мм, в центре которого делается отверстие по наружному диаметру медной трубки. Лучше что бы трубка входил внатяг. Это облегчит процесс сборки. Отверстие облуживается по краю.

Заготовка Заготовка с отверстием Отверстие облужено
В подготовленное отверстие вставляется медная трубка, таким образом, что бы метка 17,5 мм была на одном уровне с фольгой, после чего стык опаивается.
Общий вид Метка на уровне фольги Соединение опаяно
Активный вибратор изготовлен из медной жилы электрического провода. Жила имеет диаметр 1,6 мм.
Жила в изоляции Жила выпрямлена и готова к разметке
Очень ответственный момент — разметка. От тщательности выполнения этой операции очень сильно зависит резоненансная частота антенны. На медную жилу, острыми краями губок штангенциркуля наносится 8 меток через 32,9 мм.
Штангенциркуль установлен на 32,9 мм Метки через 32,9 мм
По получившимся меткам, с помощью плоскогубцев, максимально однообразно, изгибаем размеченную медную жилу как показано на рисунках:
Концы получившегося вибратора укорачиваются на 2 мм и облуживаются:
Вибратор с отметками на 2 мм от края Облуженный вибратор
Подготовленный вибратор припаивается к медной трубке. Центр медной жилы должен совпасть в меткой 1,5 мм на медной трубке.
Фидер пропускается в медную трубку со стороны противоположной вибратору. Центральный проводник фидера припаивается к середине вибратора, оплетка — на внешнюю поверхность медной трубки непосредственно под вибратором, как показано на фото. Расстояние между экраном и вибратором — 16 мм.
Как видно из результатов измерений, центральная резонансная частота — 2430 МГц. КСВ на этой частоте — 1,06.
Измерения производились прибором ANRITSU SiteMaster S331D

Изготовлено несколько антенн, характеристики получились идентичные.

Как только сумею преодолеть природную лень, замерю усиление.

© Ю. Рыженко aka Altair   


Russian HamRadio — KB антенны направленного действия. Квадраты.

Квадраты.

Многим радиолюбителям, не имеющим возможности вращать свою антенну, можно рекомендовать простую конструкцию антенны “двойной квадрат”, направленную в определенную сторону. Такая конструкция была предложена Рудольфом Бэчером (WA3J YI) и не требует большого числа дефицитных материалов, что позволяет легко установить ее на крыше или в полевых условиях.

Для установки данной антенны достаточно иметь мачту высотой 12—15 метров и четыре деревянных (или бамбуковых) распорки, которые растягивают рамки антенны и фиксируются капроновым шнуром в разные стороны.

Используя данный принцип, можно относительно быстро собрать эффективную антенну для направленной работы в соревнованиях типа ARRL, AA-DX и др., разместив не две, а три или четыре рамки.

По данным автора, антенна состоящая из двух элементов имела коэффициент усиления в сторону основного излучения не хуже 6 дБ, и соотношение вперед-назад было лучше 20 дБ. Антенна FIXED DIRECTION QUAD показана на рис. 1

Новозеландский радиолюбитель ZL2BDA предложил конструкцию антенны “двойной квадрат” для диапазона 20 метров, усиление которой чуть меньше, чем у полноразмерного “квадрата”, а фактические размеры антенны немного превышают размеры обычного “двойного квадрата” для диапазона 10метров (рис.2).

Антенна питается коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом. Обе рамки имеют одинаковые размеры.

Напряжение питания директора сдвинуто по фазе примерно на 135 градусов и подается через двухпроводную фразирующую линию с волновым сопротивлением 300 Ом. Ровно посредине линия перекрещивается. Катушки L1 и L2 наматываются на каркасах из диэлектрика диаметром 45 мм и содержат соответственно 30 и 25 витков провода, диаметром 1 мм. Шаг намотки — 2,4 мм. На рисунке также показан еще один вариант выполнения этой антенны. По данным автора следует, что при одинаковом удалении катушек индуктивности L1 и L2 от земли, нижний вариант является более эффективным. Настраивают антенну с помощью гетеродинного индикатора резонанса.

 

 

 

Резонансная частота вибратора должна быть — 14250 кГц, а резонансная частота директора 14050 кГц. По данным ZL2BDA КСВ антенны во всем диапазоне перекрываемых частот не превышает — 2.

Используя этот же принцип можно реализовать “ZL MINI QUAD” на диапазоне 40 М с размерами несколько превышающими габариты полноразмерного “двойного квадрата” на диапазон 20 м.

Конструкция гибридного “двойного квадрата” показана на рис. 3.

В данной конструкции вместо рамочного директора, используется горизонтальный пассивный элемент, как у антенны типа YAGI.

Антенна рассчитана для работы на диапазоне 20 М. Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Изменяя размеры вибратора, антенну настраивают на резонансную частоту. График КСВ гибридного квадрата показан на рис. 4.

 

По данным автора этой конструкции Ральфа Волпе (WB8VCS) усиление антенны около 7 дБ по сравнению с полуволновым диполем, а соотношение излучения вперед-назад колеблется от 12 до 20 дБ.

Американский радиолюбитель Кэм Пирс (K6RU) разработал и сконструировал вращающуюся двухэлементную антенну для диапазонов 40 и 80 М, которая выполнена на базе имеющегося волнового канала. См. рис. 5.

Удлинив траверсу на 2,44 м с каждой стороны и укрепив на них горизонтальные планки из бамбука (или стеклопластика) длиной 4,87 М, автор разместил на них два элемента типа “дельта”. Длина шлейфа вибратора для диапазона 40 м равна 2,32 метра.

Настраивают антенну сначала по минимальному значению КСВ на резонансной частоте, изменяя при этом длину шлейфа вибратора, а затем добиваются максимального соотношения излучения вперед-назад, подбирая длину шлейфа рефлектора.

Вибратор 40-метрового диапазона может использоваться как вертикальный излучатель на диапазоне 80 м.

Настраивается вибратор с помощью переменного конденсатора емкостью около 500 пФ., включенного в разрыв центральной жилы питающего коаксиального кабеля.

Оплетка кабеля должна быть присоединена к противовесам длиной, равной 1/4

l на диапазон 80 м.

Используя метод емкостной настройки, можно получить вращаемый вариант антенны на 80 м, настроив соответственно рефлектор. По данным автора антенна хорошо себя зарекомендовала при проведении дальних QSO.

Переключаемая антенна типа Delta Loop для диапазона 40 м показана на рис. 6. Эта антенна разработана радиолюбителем Тони Депрато (WA4JQS). Она имеет общий рефлектор и излучает в две противоположные стороны. По данным автора антенна имеет следующие характеристики: усиление — 10 дБ, соотношение излучения вперед-назад — 25 дБ. Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом через четвертьволновую линию, выполненную из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом, при этом следует учитывать коэффициент укорочения, равный 0,66 для данного кабеля.

Ниже приводятся расчетные данные для всех элементов антенны и фразирующей линии:

Элемент Длина

Вибратор: 984/7,05 — (фут.) — 42,54 м

Рефлектор: 1030/7050 — (фут.) — 44,53 м

Директор № 1 и № 2

Директор № 1 и № 2: 935/7050 — (фут.) — 40,42 м

Длина фразирующей

линии: 246×0,66/7050 — (фут.) — 7,02 м

 

 

 

 

Используя принцип конструкции антенны WA4JQS, радиолюбитель Пол Кайсел (K7CW) разработал антенну, которую можно рекомендовать для успешного участия в международных соревнованиях.

Автор использовал свою систему для диапазона 40 м. Способ выполнения антенны показан на рис. 7.

По данным автора, антенна показывала отличные результаты в переключаемых направлениях излучения.

Многие радиолюбители не имеют возможности поставить в своих условиях полноразмерный двойной квадрат на 40 м или даже на 80 м диапазон.

 

 

Существует несколько способов уменьшения размеров рамок, используя принцип емкостного укорочения.

На рис. 8. показаны методы выполнения емкостной настройки рамок антенны с укороченными размерами.

Используя данный принцип емкостной настройки, радиолюбитель Роджер Спаркс (W7WKW) сконструировал антенну типа “двойной квадрат” для диапазона 40 м.

Размеры рамок и способ выполнения емкостной настройки показаны на рис. 9.

Настраивают антенну изменяя длину отрезков “А”, длина которых для вибратора составляет — 3 м, а для рефлектора 3,9м.

Добившись минимального значения КСВ на резонансной частоте антенну настраивают по максимальному соотноше-нию вперед-назад.

По данным автора величина соотношения излучения вперед-назад не хуже 12 дБ, достигая значения 30 дБ со стороны некоторых корреспондентов.

 

 

 

 

 

 

 

Следует заметить, что изменение длины отрезков “А” на 30 см ведет к изменению резонансной частоты на 100 кГц.

Наиболее минимальной значение КСВ получается при использовании коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

Дополнительное применение согласующего устройства также ведет к снижению КСВ.

Данная антенна имела выигрыш в два балла по сравнению с вертикальным четвертьволновым излучателем. Расстояние между элементами такое же, как и у обычного “двойного квадрата” и составляет 6 метров.

Для тех, кто хотел бы сконструировать антенну типа “двойной квадрат” для диапазона 80 метров, английский радиолюбитель G3FPQ сконструировал антенну, используя метод емкостной настройки.

 

 

Размеры рамок антенны G3FPQ чуть больше размеров рамок для обычного “двойного квадрата” на 40-метровый диапазон. Размеры рамок антенны G3FPQ и способ выполнения емкостной настройки показан на рис. 10.

Настраивают антенну, изменяя длину емкостных элементов, расположенных параллельно вертикальным сторонам рамок.

Расстояние между рамками — 0,15/\ и равно 12 м, при этом входное сопротивление антенны составило 30 Ом.

Ширина полосы излучения при значении КСВ не хуже 2 составила 90 кГц.

По данным автора, соотношение излучения вперед-назад было не хуже 30 дБ.

 

 

Прежде чем перейти к описанию многодиапазонных и многоэлементных антенн типа “двойной квадрат” авторы считают необходимым предложить еще одну конструкцию антенны типа “двойной квадрат”, которая называется “Экспандер Квад” или X-Q т. е. квадрат с увеличенными размерами.

На рис. 11. показан чертеж антенны, а в таблице размеры самой антенны

 

 

 

 

 

 

Усиление антенны типа X-Q — 9,5 дБ по отношению к полуволновому диполю.

Наибольшее значение усиления достигается при расстоянии между элементами равному 0,125/\, при этом соотношение излучения вперед-назад больше 22 дБ.

Входное сопротивление антенны очень большое и лежит в пределах 2000—4500 Ом, поэтому для запитки антенны несимметричным коаксиальным кабелем следует применять четвертьволновую линию передачи, запитанную через полуволновой трансформатор, выполненный из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. Питающий коаксиальный кабель также

имеет волновое сопротивление 75 Ом.

Настраивают антенну X-Q в два этапа. Вначале проверяют значение КСВ на резонансной частоте, затем, изменяя длину шлейфа рефлектора (директора) добиваются максимального значения соотношения вперед-назад. Минимальное значение КСВ на резонансной частоте достигается подбором электрической длины четвертьволновой линии.

Возможно и другое выполнение питающей линии антенны типа X-Q. Описание многодиапазонных и многоэлементных антенн типа “двойной квадрат” авторы решили начать с описания конструкции В. Швыдкого (UH8CT), которая получила широкое распространение среди наших радиолюбителей.

Автор поставил перед собой задачу изготовить механически прочную и эффективную конструкцию.

В основу положена конструкция типа “еж”, но здесь шесты не сходятся в одной точке, а разнесены по вертикали на расстояние 2 метра.

Это позволило уменьшить длину шестов и тем самым повысить жесткость конструкции антенны.

Механическая прочность антенны также увеличена применением деревянных распорок 3,4.

 

 

 

Конструкция антенны показана на рис. 12.

1 — мачта дюралюминиевая длиной 3,8—4 м, наружный диаметр 60 мм,

2 — шест деревянный (бамбук, стеклопластик) длиной 3,9 м,

3 — распорка деревянная длиной 3,8 м,

4— стойка деревянная длиной 2,6 м,

5 — муфта стальная (по диаметру мачты),

6 — уголок стальной 35x35x5 мм.

 

 

Расположение рамок и расстояние между ними показаны на рис. 13.

 

 

 

 

Для того чтобы соблюсти строго установленный угол при приваривании уголков к муфтам рекомендуется пользоваться приспособлением, показанном на рис. 14.

 

рис. 14

Б — предварительная разметка заготовки для муфт, А — схема сборки.

Все рамки выполнены из медного провода диаметром 2—3 мм.

Рамки диапазона 14 мГц укрепляют непосредственно на шестах, а рамки других диапазонов растянуты капроновым шнуром.

Размеры рамок и шлейфов приведены в таблице.

Запитывается антенна коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Во избежание перекоса диаграммы направленности желательно применить симметрирующий трансформатор, который выполняется на ферритовых кольцах.

Настраивают антенну общепринятым способом, добиваясь максимального соотношения излучения вперед-назад. Желательно повторить несколько раз настройку, что исключит возможные неточности в настройке элементов. При соблюдении всех размеров рамок и расстояний между ними значение КСВ в фидере получится приемлемым без дополнительных регулировок.

 

Данная антенна хорошо себя зарекомендовала как в соревнованиях, так и при проведении дальних радиосвязей.

Исходя из оптимальных расстояний рефлектор-вибратор и вибратор-директор радиолюбителем И. Зельдиным (UB5LCV) была разработана конструкция четырехэлементной антенны типа “квадрат” для диапазонов 21 и 28 мГц.

Поскольку длина рамок подбирается с помощью шлейфов в процессе настройки, то на рис. 15. даны только расстояния между элементами. Приблизив рефлектор к вибратору, удалось получить соотношение излучения вперед-назад — 28 дБ.

 

 

 

 

 

Настраивается антенна по общепринятой методике.

На рис. 16. показана антенна типа “двойной квадрат”, состоящая также, как и антенна UH8CT из трех элементов на диапазон 20 м, четырех элементов на диапазон 15 м и пяти элементов на диапазон 10 м.

 

Размеры рамок даны в таблице.

Четырех элементная антенна типа “квадрат” для диапа-зонов 20 и 15 м и пятиэлементная — для диапазона 10 м показана на рис. 17.

Размеры рамок приведены в таблице.

Являясь хорошей конструкцией для диапазона 20 и15 м, антенна показанная на рис 18.

По мнению авторов не может иметь такие же характеристики для диапазона 10м, в виду того, что расстояния между элементами не будут оптимальными для этого диапазона.

Размеры рамок приводятся в таблице.

 

 

 

 

 

 

 

 

Данная антенна названа “MONSTER” (рис. 19).

При своих больших размерах она имеет оптимальные расстояния между элементами, что дает возможность достичь очень хороших результатов и характеристик на диапазонах 20,15 и 10 м.

Соотношение излучения вперед-назад на всех диапазонах не хуже 32 дБ, а усиление составляет 10,5 дБ по отношению к полуволновому диполю на диапазонах 20 и 15 м и 11 дБ на диапазоне 10м.

Антенна нуждается в многократном повторении процедуры настройки элементов и только после этого можно достичь отличных результатов в ее работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Copyright © Russian Hamradio.


Увеличиваем сигнал WI-FI на 2.5 км

Сегодня мы хотим тебе предложить конструкцию простой, недорогой и надежной антенны, которую можно собрать практически из подножного хлама!

 

 

Частоты работы Wi-Fi и WiMAX абсолютно идентичны и равняются 2.4-2.7 ГГц. Отличие кроется в кодировке сигнала и мощности передатчика, но для нашей антенны это совершенно неважно. Чтобы изготовить антенну, нам требуется знать длину волны. По формуле из курса физики ее довольно просто рассчитать. Достаточно разделить скорость света в вакууме на частоту волны. Не будем утруждать тебя долгими вычислениями. Скажем лишь, что ее длина составляет приблизительно 124 мм при 2.4 ГГц (начало рабочей частоты) и 111 мм в конце диапазона на частоте 2.7 ГГц. Чтобы создать антенну, работающую одинаково на всем диапазоне частот, мы сделаем сторону квадрата равной 30.5 мм, что составляет четвертьволновой диапазон.

 

Немного теории

 

Антенна состоит как бы из двух частей: рефлектора и резонатора. Резонатор — это сам двойной квадрат со стороной в четверть длины волны, а рефлектор — это металлическая часть, к которой все крепится. Естественно, что среди радиолюбителей этот простой и доступный вариант антенны используется уже не первый год, а сама эта система придумана очень давно. Данная антенна способна дать усиление от +6 до +10 дБ. Некоторые источники также сообщают, что если ее использовать вместе с параболическим зеркалом (обычной спутниковой тарелкой), то можно добиться усиления до +20 Дб. Для WiMAX это означает халявный Интернет на даче.

 

Изготовление

 

 

Начнем с резонатора. Для него тебе потребуется медная проволока диаметром 1.5-3 мм. Ее ты можешь достать где угодно, ибо в наше время это совсем не дефицит. Кроме нее тебе могут пригодиться молоток, пассатижи, паяльник, припой, линейка, канифоль или паяльный флюс, желательно ЛТИ-120, и руки, растущие из нужных мест. Надеемся, ты достаточно хорошо усвоил школьный курс геометрии и знаешь, как должен выглядеть квадрат. Сначала мы берем кусок проволоки длиной 244 мм и размечаем его через каждые 30.5 мм. Затем ты должен взять плоскогубцы и изгибать проволоку под углом в 90 градусов на каждой засечке. Следи, чтобы отклонения в разные стороны были минимальны и проволока не перегибалась никуда в другую сторону. Для простоты смотри чертеж.

 

 

Как только у тебя получился один квадрат, сделай второй, максимально на него похожий, с другого конца. Угол между сторонами квадратов должен составлять 90 градусов. У тебя должен получиться замкнутый контур. Концы проволоки можно спаять вместе. Далее откладываем в стону резонатор и принимаемся за рефлектор. Его можно изготовить вообще из чего угодно: из стенки корпуса от компа, старой завалявшейся железки, автомобильного номера…

 

 

Однако мы рекомендуем использовать для этого плату из фольгированного текстолита. Во-первых, там используется медь, сопротивление которой ниже, чем у железа, а во-вторых, текстолит способен выдерживать практически любые погодные условия, что позволяет вывешивать антенну прямо на улице. Для данной антенны желательно использовать одностороннюю плату 120х100 мм, однако, как показывает практика, 100х100 мм тоже вполне подходит. Тут нам понадобится еще и дрель. Также тебе потребуется высокочастотный разъем N типа в сборе. Ты должен измерить диаметр выбранного тобой разъема и просверлить по центру платы дырку для его вывода. Разъем вставляется с пустой стороны, а его выход — с фольгированой. После просверли еще дырочки маленьким сверлом по креплениям разъема и привинти его к плате. Подобные винтики несложно найти в любом хозяйственном магазине. К внутренней части разъема и к самой плате мы припаиваем по два куска той же проволоки так, чтобы расстояние от рефлектора до конца любой из них составляло 2.5 см. Далее ты должен взять резонатор и припаять его к этим ножкам. Постарайся сделать так, чтобы рефлектор и резонатор были параллельны друг другу. Изготовление антенны закончено, и мы приступаем к подключению и настройке

 

Подключение и настройка

 

Само собой, тебе потребуется как-то подключить готовый девайс к модему. Учти, все, что ты делаешь с гарантийным оборудованием, ты делаешь на свой страх и риск! Редакция не несет за это никакой ответственности.

 

Для начала сними верхнюю крышку модема. Делать это надо аккуратно, желательно тонкой отверткой или скальпелем. Начиная с одного конца, около разъема USB, затем, медленно поддевая крышечку, продвигайся дальше, пока она не откроется с одной стороны .Потом повтори ту же процедуру, но с другого конца. Сняв крышку, ты увидишь два маленьких разъема, заклеенных защитной бумажкой. Сними и ее! Если положить модем портом USB вниз, то нам нужен левый разъем. К правому даже не прикасайся! Теперь у тебя два пути: или покупать фирменный пикдейл (переходник), или сделать свой. Мы выбрали второй вариант, взяв антенный переходник от маленького горелого ТВ-тюнера и немного его модифицировав удалением внутреннего пластикового кольца. Но если у тебя подобной вещи нет, то лучше купи фирменный.. После тебе нужно подключить его к проводу. Провод следует использовать RG-6U, как наиболее подходящий по волновому сопротивлению. Чем меньше будет длина самого провода, тем меньше будут потери сигнала. В данном случае мы надели на один из концов провода обычный телевизионный штекер, идеально подходящий к нашему самодельному пикдейлу. На второй была водружена прикручиваемая часть высокочастотного разъема для подключения к антенне. После этого все соединяем вместе. У фирменного пикдейла есть специальное крепление к модему, мы же использовали скрепку и две канцелярские резинки. Несмотря на то, что выглядит конструкция достаточно хлипкой, она держится у нас в редакции вот уже четыре месяца.

 

Далее следует подвесить антенну на улице. Мы использовали мачту от активной телевизионной антенны и ее крепление. После этого надо подвести кабель к модему и собрать все воедино. Далее мы вылезаем на карниз (будь осторожен, не свались вниз!) и настраиваем антенну на точку доступа. Делается это просто: ты крутишь антенну потихонечку во все стороны и следишь за уровнем сигнала. Найдя точку, где сигнал будет максимальным, ты закрепляешь антенну как можно сильнее и забываешь про ее существование. Нам удалось добиться сигнала в 15 дБ там, где модем без антенны ловил 3-4, иногда 5 дБ. Практика показала, что у радиолюбителей такая антенна добивала на 2.5км.

 

 

Результаты

 

Нам удалось достичь хорошего сигнала в месте, где по карте WiMAX провайдера приема быть не должно вообще. Методом проб и ошибок нами была сделана антенна, по своим характеристикам не уступающая фирменным, имеющимся в продаже. К тому же она очень универсальна и подходит как для Wi-Fi, так и для WiMAX. Разница только в типе подключаемого оборудования. За время тестирования были и сбои, и неполадки, однако не по вине антенны. Единственной проблемой была ворона, которая чуть не скинула всю конструкцию с 12-го этажа. Сигнал получился стабильным, и скорость соединения возросла в разы. Единственной бедой было то, что мы лишились гарантии на модем. Хотя она, скорее всего, и не понадобится.

 

Успехов тебе, радиолюбитель!

 

Антенна биквадрат (BiQuad) версия№2

 

Это моя измененная конструкция антенны. А изготовил антенну я полностью из алюминия. Так как он не паяется, я крепил все на болты. Антенна полностью соответствует размерам. На практике я её не применял, но посоветовавшись с радиолюбителями и с теми, кто изготовлял такие антенны, сказали, что должно работать!

 

Антенна двойной квадрат

Одной из лучших направленных антенн является антенна типа «Двойной квадрат«, которую справедливо окрестили «королевой DX» . Как все «проволочные» антенны, она проста в изготовлении своими силами и не требует дорогостоящих материалов. Ниже описывается опыт изготовления антенн «Двойной квадрат» Си-Би диапазона в домашних условиях. При ее расчете использовались сведения, почерпнутые из книги К.Ротхаммеля «Антенны«, широко известной радиолюбителям.
            Технические характеристики:
— коэффициент усиления по отношению к антенне типа «GP» длиной 5/8 λ — 8-9 дБ,
— полоса частот (по уровню КСВ =1,6) — от 26,600 до 27,900 МГц,
— поляризация — вертикальная,
— отношение усиления в направлениях вперед-назад — более 20 д6.
      Сравнение характеристик антенны GP 5/8 λ и описываемой антенны проводилось при связи на расстоянии 50 км, т.е. при малых углах излучения по отношению к горизонту, что наиболее важно для проведения дальних связей поверхностной волной. Конструкция антенны показана на рис.1. Траверса длиной 220 см изготовлена из двух стальных труб диаметром 30 и 24 мм с толщиной стенок 3 мм. Одна труба вдвигается в другую для удобства транспортировки. В собранном виде трубы траверсы скрепляются сквозными болтами. На концах траверсы приварены крестовины из отрезков двухдюймовой трубы. Для крепления к мачте в середине траверсы приваривается стальной стакан диаметром 60 мм длиной 25 см. Распорки антенны (8 шт.) длиной 190 см изготавливались из круглых палок из орешника. На концы распорок туго насажены отрезки пластмассовой трубки длиной 10 см с отверстиями на концах, через которые пропускается канатик. Сами распорки закрепляются в крестовинах с помощью зажимных винтов. Использовался канатик, изготовленный из оплетки кабеля, диаметром около 3 мм.


Рис.1
     Длина канатика вибратора (включая шлейф)- 11 м 2 см. Длина канатика рефлектора (включая шлейф)- 11 м 30 см. Рекомендуется предусмотреть некоторый запас длины канатика, который можно будет удалить после настройки антенны. Кабель питания 50 Ом подключается к середине боковой стороны вибратора. Расстояние между точками подключения центральной жилы и оплетки кабеля равнялось 7 см. Конструктивно узел запитки вибратора выполнялся в виде пластмассовой коробочки, заполненной герметиком для защиты места заделки кабеля от осадков. От вибратора кабель идет горизонтально до крестовины, затем вдоль траверсы до мачты и далее вдоль мачты вниз. Настроечные шлейфы имеют длины: у вибратора — 10 см, у рефлектора — 50 см. Перемычки при настройке присоединялись накруткой, а после окончания настройки пропаивались. Настройку начинают с вибратора. Регулируя длину шлейфа, добиваются минимума КСВ на средней частоте диапазона. Длину шлейфа рефлектора настраивают, добиваясь максимального усиления антенны. Для этого любой генератор располагают как можно дальше перед антенной ( не ближе 20 м), на выход кабеля подключают приемник со стрелочным S-метром и добиваются максимума показаний. Есть положительный опыт построения антенн этого типа на основе несущей конструкции, выполненной целиком из дерева. Это существенно снижает ее вес, что облегчает ее подъем на мачту, кроме того, более легкую антенну легче сделать вращающейся.
     При изготовлении конструкции из дерева следует принять меры для защиты ее от атмосферных воздействий. Несущую траверсу и крестовины рекомендуется промазать горячей олифой или лаком для пола. Некоторые радиолюбители обматывают всю деревянную конструкцию бинтом, пропитанным нитролаком или нитрокраской. Это несколько утяжеляет конструкцию, но делает ее более долговечной. При этом можно использовать обычные сосновые рейки. Данная антенна, как, впрочем, и все антенны, является «игрушкой ветра», поэтому все винтовые соединения нужно выполнять с использованием пружинных шайб, чтобы избежать их разбалтывания. Все резьбовые соединения нужно защитить от коррозии оконной замазкой или пластилином. Конструкция антенны показана на рис.2. На рис.3 показаны конструкции узлов крепления траверсы к мачте и опор к траверсе.

Рис.2                                                                                   Рис.3
     Пластины можно изготовить из дюралюминия, текстолита, фанеры, т.е. любых материалов, обеспечивающих необходимую механическую прочность. Проволока, из которой изготавливаются вибратор и директор, может быть медной, диаметром 1,0 — 2,0 мм. Еще лучше использовать антенный канатик. Для крепления вибраторов на опорах можно использовать фарфоровые ролики-изоляторы, которые шурупами закрепляются на рейках опор. Вибратор и рефлектор антенны настраиваются шлейфами, поэтому нужно предусмотреть возможность крепления шлейфов на опорах, например так, как показано на рис.4.

Рис.4
     Для 20 канала сетки С, т.е. для частоты 27,200 МГц длина провода вибратора равна 11,1 м. Одна сторона квадрата равна 2,77 м. Длина одной опоры вибратора получается равной 1,96 м. Длина траверсы должна составлять 0,2 λ, что дает размер 2,22 м. Длина провода рефлектора должна быть несколько больше, что обеспечивается выбором длины шлейфа при настройке. Длину настроечных шлейфов рекомендуется выбрать в пределах 0,7 — 0,8 м, а расстояние между проводами шлейфов — равным 5-15 см.

Рис.5
     На рис.5 приведена электрическая схема антенны. Описанная антенна имеет вертикальную поляризацию, ее ожидаемое усиление составляет 8-11 дБ. Для получения расчетной диаграммы направленности точка питания антенны должна быть расположена на высоте большей или равной половине длины волны (т.е. 5,5 м) от земли. Для получения горизонтальной поляризации необходимо запитать «квадрат» не с боковой, а с нижней или верхней вершины. Все остальные размеры при этом сохраняются. В этом случае даже близко расположенные вертикальные металлические мачты не будут сильно искажать ее диаграмму. Если есть возможность натянуть в направлении корреспондента горизонтальный капроновый шнур на высоте более 6 м, «двойной квадрат» можно сделать и без распорок, подвесив вершины рамок к шнуру и растянув проводники рамок капроновыми шнурами или рыболовной леской.

Выбор антенны для эфирной цифры. Часть 2

Два лидера

«Волновой канал»

Переход на цифру немного расширил разнообразие применяемых антенных конструкций, но лидерами все равно остаются те же конструкции, которые использовались для приема аналога. Одна из них — антенна типа «волновой канал» (ВК), которую иногда называют Яги-Уда по фамилиям ее разработчиков.

Такие антенны появились в 1926 году и широко использовались во время Второй мировой войны в качестве радаров систем ПВО. Классическая антенна ВК (рис 1) оптимизируется для приема узкого диапазона частот, ширина которого составляет около 10% от величины его центральной частоты. То есть ВК, рассчитанный для частоты 500 МГц, будет оптимально работать и в диапазоне 475—525 МГц.

Антенна «Волновой канал»

В прошлом веке было разработано несколько конструкций ВК с различными формами вибраторов, призванных расширить рабочий диапазон. Так появились антенны с директорами в форме зигзагов, петель и треугольников. Подобные модификации позволяют немного улучшить характеристики антенн, но это не всегда оправдано. Директоры в виде бабочки позволяют расширить рабочую полосу антенны, но одновременно удорожают ее производство, транспортировку, а иногда и монтаж, рассказал «Телеспутнику» Виллем-Жан Богарт, менеджер по продажам компании Funke.

Разработчики ВК экспериментировали также с размерами вибраторов и расстоянием между ними. Как правило, расширения полосы удавалось добиться за счет снижений коэффициента усиления. Самой удачной в этом плане оказалась антенна с х-образными вибраторами, предложенная немецким инженером Эберхардом Шпиндлером в 80-х годах прошлого века. Расчет данной антенны изложен в его книге «Практические конструкции антенн». Этот вариант ВК позволил расширить рабочий диапазон без существенного уменьшения коэффициента усиления. С развитием компьютерного моделирования появились и другие варианты расчета антенн такого типа, позволяющие добиться схожих характеристик.

Логопериодические антенны

В 50-х годах прошлого века в США началось массовое распространение эфирного телевидения. Передающие вышки росли как грибы, число каналов увеличивалось, был принят американский стандарт цветного телевидения NTSC. В результате назрела необходимость в широкополосных антеннах. Ответом на требования рынка стало появление логопериодической антенны (ЛПА), разработанной инженерами Иллинойского университета Дуайтом Исбеллом и Раймондом Духамеле. Они запатентовали принцип ее работы в 1958 году — позже он стал основой множества модификаций ЛПА.

По внешнему виду ЛПА похожи на антенны «волновой канал» (рис 2), однако они рассчитаны на прием сигналов в самом широком диапазоне частот, в пределах которого коэффициент усиления антенны практически одинаков. Границы рабочего диапазона определяются размерами и количеством вибраторов.

Но платой за широкополосность логопериодической конструкции стало понижение коэффициента усиления по сравнению с антеннами типа «волновой канал».

ВК или ЛПА?

В том, что эти два типа антенн сохраняют лидерство, никто из опрошенных «Телеспутником» экспертов не сомневается, но они немного разошлись во мнениях по поводу того, который из них оптимален для приема цифровых мультиплексов.

Начальник отдела оптовых продаж и маркетинга компании «Ланс» Игорь Лукашев признает, что оба типа антенн оптимальны в плане цены и качества, то есть коэффициентом усиления. При этом «волновой канал» имеет максимальные параметры относительно своих геометрических размеров. Логопериодическая антенна при той же длине траверсы дает на 15% более низкое усиление — ее преимущество в том, что она обеспечивает абсолютно одинаковое усиление во всем рабочем диапазоне, напоминает Лукашев. Но так как телевидение уходит в ДМВ-диапазон и во многих регионах мультиплексы передаются на близких частотах, актуальность широкодиапазоного приема уменьшается.

Участник форума «Телеспутника» Vramor привел численные ориентиры для выбора между ВК и ЛПА. По его оценкам, антенна «волновой канал» хороша, если номера каналов передачи 1-го и 2-го мультиплексов в частотной сетке отличаются не более чем на 10—15 единиц. Что же касается логопериодической антенны, то она незаменима для приема мультиплексов, передаваемых на сильно разнесенных частотах. Например, если один транслируется на 24 ТВК, а другой — на 58 ТВК.

Директор по продажам «РЭМО» Виталий Фенев отмечает, что логопериодические антенны обладают более стабильными характеристиками во всем рабочем диапазоне по сравнению с другими типами антенн, причем это касается не только коэффициента усиления. Пользователь форума «Теле-Спутника» под ником Valeri 4024 добавил, что ему нравится логопериодика из-за простого согласования с кабелем, не требующего дополнительных устройств.

Альтернативные конструкции антенн

Существуют и другие варианты антенн для приема мультиплексов. Мы рассмотрим конструкции, которые продвинутые пользователи могут сделать самостоятельно: «штыри», «бабочка», «усы» и «три квадрата».

«Бабочки»

Свое название такие антенны получили из-за сходства с крыльями этих насекомых. Ведущий инженер НПП ОСТ Игорь Некрасов характеризует их как аналог петлевого вибратора. Они отличаются невысоким коэффициентом усиления (Ку=2,15дБи (0 дБд) и высоким волновым сопротивлением (300 Ом). Эти показатели говорят о том, что «бабочки» требуют согласующего устройства 300/75 Ом для соединения с кабелем.

По словам Игоря Лукашева, сленговый термин «бабочки» объединяет очень много конструкций, некоторые из которых даже сложно назвать антеннами. Самая удачная конструкция такого типа  — антенна Харченко с рефлектором (рис 3). При небольшой длине она имеет неплохие параметры и позволяет принимать сигнал вблизи телебашни. А на большом удалении может работать в составе антенного поля из 4 или 8 штук, но этот вариант подходит, скорее, для военных, которым нужно быстро развернуть приемную систему. Для индивидуального приема такое поле использовать нерационально из-за большой парусности конструкции.

«Три квадрата»

По поводу эффективности антенны типа «три квадрата» (рис 4) мнения разделились. Виталий Фенев рассматривает ее как разновидность направленной антенны, стоящей в одном ряду с ВК и ЛПА. По его словам, у нее тоже есть ярко выраженная направленная диаграмма, позволяющая получать усиление в одном направлении и подавление боковых и задних лепестков.

А вот Игорь Лукашев считает, что «три квадрата» оправдывали себя для любительского радиоприема на коротких волнах, но совершенно не интересны для телевидения. По усилению «три квадрата» практически равны трехэлементному «волновому каналу», но их конструкция при этом очень хрупкая, из-за чего они не подходят даже для комнатного применения.

Игорь Некрасов полагает, что модификации антенн этого типа с круговым расположением квадратов можно использовать для приема ТВ на подвижный объект, например автомобиль или речной теплоход.

Форумчанин Vramor все варианты «бабочек» и «трех квадратов» считает уделом оригиналов и «самоделкиных», так как никаких преимуществ с точки зрения качества приема перед ЛПА и ВК у них нет. Их отличия от классических моделей сводятся в основном к тому, что они могут размещаться немного по-другому, особенно если речь идет о комнатных антеннах. Например, антенну Харченко, зигзагообразную и без рефлектора, можно повесить на оконную штору или ручку окна.

«Штыри»

«Штыревые» антенны в основном применяются для приема радиостанций в FM-диапазоне, рассказали опрошенные «Телеспутником» эксперты. С появлением трансляций в DVB-T/T2, иначе чем аналог реагирующих на отраженные сигналы, «штыри» начали использоваться и для приема цифрового телевидения в автомобиле. Правда, в этом случае при движении в городе сигнал может периодически пропадать.

Игорь Некрасов (НПП «ОСТ») обращает внимание еще на один важный фактор: «штырь» имеет вертикальную поляризацию, а ТВ, как правило, вещает в горизонтальной поляризации. Поэтому такая конструкция позволяет принимать только сигналы, поляризация которых изменилась при отражении от поверхности или в результате другого искажения. Поэтому неудивительно, что антенны для автомобилей чаще имеют Г-образную форму.

«Усы»

Этот тип антенн для приема ДМВ-сигналов наши эксперты единодушно забраковали. Виталий Фенев утверждает, что «усы» как в комнатных ТВ-антеннах, так и в наружных уже можно списывать в архив, потому что они предназначались для приема сигналов в метровом ТВ-диапазоне, который в России с переходом на цифровое телевидение прекращает свое существование. Игорь Лукашев добавляет, что «усы» не только бесполезны для приема ДМВ-диапазона, но при наличии усилителя в приемной тракте даже вредны, так как усилитель генерирует гармоники метровых сигналов, принимаемых «усами». Гармоники попадают в ДМВ-диапазон и могут поразить частоты, на которых передаются мультиплексы.

Оценка корректности параметров

Следующий вопрос, который мы попытались прояснить, — как по внешнему виду антенны можно оценить корректность параметров, приведенных в ее паспорте, в первую очередь  коэффициент усиления (КУ).

Виталий Фенев из «РЭМО» привел данные, согласно которым комнатные ТВ-антенны типа «кольцо» и плоские антенны обычно дают усиление около 3 дБи. Типичный коэффициент усиления комнатной антенны логопериодического типа — 5-6 дБи, а комнатный вариант «волнового канала», как правило, усиливает сигнала на 4—6 дБи. Коэффициент усиления наружных антенн может сильно разниться в зависимости от их размеров, но обычно не превышает 18 дБи. Приведенные выше цифры относятся к пассивным антеннам, не имеющим встроенного усилителя. 

«Изотропный децибел»


Единицей изотропный децибел (дБи, в латинской транскрипции — dBi) обозначают уровень выходного сигнала антенны, относительно сигнала, снятого с антенны с шарообразной диаграммой направленности. Традиционным для российской школы является измерение усиления антенны относительно полуволнового диполя, и если усиление указано в обычных децибелах (дБ), то по умолчанию предполагается, что оно приведено относительно полуволнового диполя. Заметим, что усиление относительно изотопной антенны всегда на 2,15 дБ больше усиления относительно полуволнового диполя. Поэтому последние годы многие производители стали указывать не традиционную метрику, а усиление в дБи. Более того, некоторые производители в спецификациях антенн сокращают «дБи» до просто «дБ», приписывая своим моделям дополнительные 2,15 дБ усиления.

Игорь Лукашев из «ЛАНС» дал ориентиры для оценки усиления антенны «волновой канал» по длине несущей траверсы. Он рассчитан для антенн, оптимизированных для приема частоты 600 МГц (длина волны -50 см). При длине траверсы равной длине волны усиление антенны составит 6—8 дБ; если длина траверсы будет вдвое больше, то усиление антенны окажется в районе 10—12 дБ, а при траверсе 240 см — 14—16 дБ. Эти оценки приведены в честных дБ. Для логопериодической антенны величина усиления в каждом случае будет на 15% ниже.

По данным Игоря Некрасова из НПП «ОСТ» коэффициент усиления антенн типа «польские сетки» для ДМВ-диапазона равняется 7,5—11,5 дБи. Показатели ЛПА в зависимости от длины и количества элементов составляют от 6 до 11 дБи, а ВК — от 9 до 16 дБи. При использовании в ВК директоров сложной формы (петли, х-образные) можно получить максимальный КУ до 18 дБ. Антенна Харченко (двойной квадрат с рефлектором) обеспечивает показатели в 8—12 дБи.

Чаще всего этот показатель завышается, когда производитель в качестве коэффициента усиления заявляет суммарное усиление антенны и встроенного усилителя, вместо того, чтобы указать эти два коэффициента раздельно. В результате на коробке с антенной скромных размеров и реальным КУ в 3—5 дБ нередко можно увидеть космический параметр 25—30 дБ.

Существует также практика завышения КУ пассивных антенн. Например, для «волнового канала» с траверсой в 40—50 см вполне может быть указан КУ в 16 дБ.

Антенные усилители

Важнейшим параметром, определяющим возможность приема ТВ-сигнала антенной, является отношение полезного сигнала к шуму (Signal to Noise Ratio, SNR). Шум присутствует в любом телевизионном сигнале, но пассивная антенна ничего к нему не добавляет — на ее выходе формируется усиленный сигнал, но с тем же уровнем SNR, что и на входе. Если используется усилитель, то он не только дополнительно усиливает сигнал с выхода антенны, но также добавляет к нему собственный шум, понижая результирующий SNR. Если сигнал усиливается непосредственно на выходе антенны, где его уровень максимален, то шум, добавляемый усилителем, повлияет на SNR незначительно. С выхода активной или пассивной антенны сигнал попадает в коаксиальный кабель, где он неизбежно затухает, но отношение уровня полезного сигнала к шуму сохраняется. Если же сигнал усилить после затухания в коаксиальном кабеле, перед подачей на вход телевизора, то шум усилителя при том же абсолютном значении снизит SNR больше.

Несмотря на это, Игорь Лукашев считает предпочтительным использовать не встроенный, а внешний малошумящий усилитель, по крайней мере с внешними антеннами, установленными на мачте. Он отмечает, что усилитель — самая уязвимая часть антенны. Особенно часто он выходит из строя во время грозы. Если встроенный в антенну усилитель поломался, то придется менять всю конструкцию. Или как минимум демонтировать антенну, менять усилитель и монтировать ее повторно. Это сложно и дорого. В таких случаях лучше установить в удобном месте под кровлей внешний усилитель. Даже на 5 метрах кабеля сигнал с антенны ослабится меньше, чем на 1 дБ, что в большинстве случаев совсем некритично.

Точно определить, в каких случаях достаточно пассивной антенны, а когда потребуется усилитель, можно только путем экспериментов или замеров, однако есть общие закономерности. В НПП «ОСТ» рекомендуют в загородных домохозяйствах устанавливать наружные антенны с усилителем. Причем чем дальше от ретранслятора находится дом, тем выше должен быть коэффициент усиления. Например, КУ встроенного усилителя достаточно на уровне 18—22 дБи, главное, чтобы он был хорошо согласован с антенной и имел небольшой коэффициент шума, не более 2—2,5дБ. Чем ближе к городу, тем выше требования к нагрузочной способности встроенного усилителя, которую косвенно можно оценить по заявленному потреблению. У мощного усилителя потребление должно быть в районе 30—45 мА, а не 10—20 мА.

В городе активные антенны актуальны только в условиях непрямой видимости телебашни — это касается и наружных, и комнатных антенн.

Виталий Фенев предостерегает от применения активных антенн вблизи телевизионной вышки, так как чересчур мощный сигнал вредит качеству приема. По его словам, в городе усилитель будет полезен, только если длина коаксиального кабеля от антенны к телевизору превышает 20 метров, а также при построении внутриквартирной сети из нескольких телевизоров.

Генеральный директор «Телевес Рус» Валерий Варданян обращает внимание, что если сигнал слабый и зашумленный, то пользы от усилителя, скорее всего, не будет, так как на выходе сигнал может оказаться еще более зашумленным. Заранее определить степень зашумленности в месте приема без приборов сложно, поэтому многие антенны, в том числе и от Televes, сейчас оснащаются отключаемыми усилителями.

Фильтрация входных сигналов

Если в диапазоне приема много посторонних электромагнитных сигналов, то они могут перегружать усилитель антенны, искажая сигналы на его входе. Для отстройки от таких паразитных сигналов может помочь предварительная фильтрация.

В реальном мире основную проблему при приеме телесигнала в ДМВ-диапазоне могут создавать сигналы, передаваемые в сотовых сетях четвертого поколения. С развитием 4G многие производители, в частности Televes и Funke, встраивают в свои антенны режекторные фильтры, отсекающие LTE-диапазоны.

При этом в разных странах под LTE выделены разные диапазоны. Поэтому, выбирая такую модель антенны, нужно как минимум убедиться, что встроенный режекторный фильтр настроен на диапазон, занимаемый LTE в вашей стране. К тому же битва между разными ведомствами за частотный ресурс идет постоянно, и нельзя гарантировать, что сегодняшние частотные назначения через несколько лет не поменяются. Чтобы подстраховаться от таких случаев, Игорь Лукашев рекомендует приобрести внешний фильтр входных сигналов.

Надеемся, что советы наших экспертов помогут вам сориентироваться при выборе антенны и учесть возможные подводные камни выбора подходящей модели. _________________________

Подпишитесь на канал «Телеcпутника» в Telegram: перейдите по инвайт-ссылке или в поисковой строке мессенджера введите @telesputnik, затем выберите канал «ТелеСпутник» и нажмите кнопку +Join внизу экрана.

Также читайте «Телеcпутник» во «ВКонтакте», Facebook , «Одноклассниках» и Twitter.

И подписывайтесь на канал «Телеспутника» в «Яндекс.Дзен».



Делаем биквадратную WiFi антенну сверхдальнего действия для роутера своими руками. ТВ антенна биквадратная для приема DVB-T2 телевизионная антенна двойная квадратная wi-fi

Ранее уже затрагивались конструкции антенн Wi-Fi направленного действия. Биквадрат, консервы самодельные раритеты. Люди постоянно ищут возможность улучшить дизайн. Было упомянуто: вместо традиционного провода лучше взять провод ПВ1 такого же сечения, который защищает установленную антенну от непогоды.Доска с двухсторонней фольгой, которую часто рекомендуют использовать с отражателем, плохо переносит непогоду, ничем не защищена, оборудовать конструкцию специальным футляром проблематично. Увеличится ветровая нагрузка на изделие. Сегодняшний обзор посвящен методам улучшения дизайна. Антенна Wi-Fi на любую непогоду своими руками!

Важно! Попробуйте использовать термоусадочную пленку для защиты. Надеть рефлектор «шубу», продуть феном. Вскоре текстолит будет плотно покрыт полимерной пленкой.

Биквадратные антенны Wi-Fi

Антенна Wi-Fi, построенная по биквадратичной схеме, образована заземленным рефлектором — излучателем в форме восьмерки с прямыми (90 градусов) углами. Получается нечто, напоминающее ультрамодные очки с тонкой перемычкой посередине. Нижняя половина засаживается на землю, верхняя половина — на сигнальную жилу кабеля РК-50.

Правда антенна для Wi-Fi будет меньше по размеру. Сторона квадрата по средней линии медной жилы радиатора равна 30.5 мм. Итак, восьмерка отделяется от рефлектора на 1,5 (половина длины стороны квадрата) см и параллельна пластине. В нашем случае плата getinax плохая, потому что ее сложно достать. Отражатель — это просто пластина из электропроводящего металла. Подойдет олово, сталь, алюминий. Учитывая размер излучателя, вы можете сделать отражатель антенны Wi-Fi, используя 5,25-дюймовый лазерный компакт-диск (DVD).

Биквадрат Харченко

Внутренний отражающий слой алюминия создан для предотвращения потери энергии лазерным лучом на поверхности.Вдобавок в центре есть отверстие для N-коннектора. Осталось вскрыть защитную пластиковую оболочку, наложить световозвращающий слой на экран кабеля РК-50. Обратите внимание: если N-коннектор находится не на расстоянии 1,5 см от рефлектора с эмиттером, то условия приема ухудшатся. Достичь этого положения необходимо, поставив тонкие металлические шайбы или на место.

Напоминаем: биквадратная восьмерка изгибается от середины при повороте на 90 градусов. Оба конца ПВ1 1х2.5 кабель вернется в точку. Толщина проволоки диаметром 1,6 мм, между центрами жил, сторона квадрата 30,5 мм. Концы подходят к экрану разъема, совмещены с отражателем (CD), средняя часть служит для приема сигнала. Диаграмма направленности устройства резко сужена, он снабжен одним главным лепестком, который будет направлен на источник сигнала. Если это происходит в комнате, вам придется экспериментальным путем найти отраженный луч, расположенный практически в любом направлении.

Отражатель защитит от соседних помех, увеличит мощность. Блокирует эффект многолучевого распространения, который малопригоден для оборудования. Самодельная антенна Wi-Fi принимает только из узкого сектора. Благодаря этому мы подключим к сети противоположные дома, что было бы невозможно с поставленной точкой доступа.

Обратите внимание: в других случаях на корпусе может не быть разъема антенного входа. Эти точки доступа оснащены встроенными металлическими цепями, принимающими радиоволны.Традиционно они выглядят изнутри замысловатыми плоскими формами. Придется распаивать встроенную антенну.

Может быть рядом конденсатор, емкость служит для компенсации степени сжатия схемы. Встроенная антенна небольшого размера, бессильна образовать полноценное устройство для приема радиоволн. Дефект нейтрализуется подстроечным конденсатором.

Элемент не нужен, т.к. полноразмерная антенна для Wi-Fi роутера не требует компенсации.Разорвите самодельные цепи включения над конденсатором. Не используйте для установки обычный паяльник мощностью 100 Вт. Сгорит электронные компоненты платы. Вам понадобится небольшой паяльник с иглой мощностью 25 Вт.

Вес компакт-диска небольшой, ветровая нагрузка невелика, в отличие от громоздкой конструкции и не убьет никого снизу падающей доской гетинакса. Рекомендуется избегать размещения продуктов на солнце, но в нашем случае записанная информация не играет большой роли.При необходимости закройте N-образный соединитель, чтобы продлить срок службы паяного соединения. Применяется специальный гелевый компаунд, который применяется для монтажа печатных плат. Аналогичные выпускает компания Allur (Санкт-Петербург). В нескольких словах объясню, как сделать антенну Wi-Fi своими руками более мощной.

Биквадратные антенны Wi-Fi — не предел, давайте убегаем от соседей

Пролог: 2 недели, никак не мог найти причину, потом антенны превратил в вертикальную и получил 20 Мбит / с на 5 км вместо горизонтальных 4.

Вампирский, участник форума Локальные сети Украина (орфография скопирована).

Прежде чем покупать антенну Wi-Fi, подумайте: теория показывает, что расположенные рядами излучатели сужают диаграмму направленности в направлении, перпендикулярном линии, вдоль которой выстраиваются элементы. В переводе на русский это означает: если наши дома с другом разделены на 100 метров, ширина сектора обзора антенны для реализации канала связи Wi-Fi едва превышает 15 градусов.Полезная сила будет направлена ​​в окно друга (жителям квартиры только навредит!). Для реализации схемы используйте двойную биквадратную антенну. Можно увеличить скорость, если подарить такому же другу на ДР!

Как сделать антенну Wi-Fi, чтобы она не мешала соседям. Уберечься от непрошеных гостей можно, сменив канал, поляризацию. Нашел три способа защитить канал конфигурацией антенны:

  1. Выбор частоты.
  2. Выбор направления (сужение диаграммы направленности).
  3. Выбор поляризации.

Обычно, когда есть Wi-Fi, предоставляемый провайдером, значения устанавливаются провайдером связи, клиент остается подчиняться, но если у вас есть собственное оборудование, схема другая. Мы можем поставить антенну на вертикальную поляризацию, если соседи используют горизонтальную поляризацию. Наше оборудование перестанет видеть друг друга. Можно сделать это в одностороннем порядке или договориться.Антенны понадобятся как биквад, если не считать комплектных.

Телевидение работает на горизонтальной поляризации, связь работает на вертикальной поляризации. По традиции, радиоустройство удобно держать перпендикулярно земле во время разговора. В этом контексте полезно использовать вертикальную поляризацию, обычно встречающуюся в маршрутизаторах. Предлагаем простое правило:

  • Поместите с другом напротив антенны на окна таким же образом. Обеспечивает пространственную совместимость, являющуюся подвидом электромагнитных.Выпущены микроволновки, телефоны, гора оборудования 2,4 ГГц, создающая помехи. Разместите антенны равномерно, вертикально, горизонтально, под наклоном. Экспериментально найдите положение, в котором скорость максимальна.

Обещанная новинка: построение из четырех выстроенных в ряд квадратов. Диаграмма направленности станет суженной в перпендикулярном направлении. Медный провод или одножильный провод сечением 2,5 мм 2, длиной 50 см. Рекомендуем брать с запасом. Если стандартная биквадратная антенна Wi-Fi для ноутбука представляет собой синфазный массив из двух кадров, то в нашем случае — четыре кадра.

Двойной биквадратный корпус антенны

Когда волна движется, ток в соседних квадратах направлен в противоположном направлении по контуру. За счет этого добавляется эффект поля. Теперь нам нужно получить четыре синфазных квадрата. Найдите середину проволоки, согните ее на 90 градусов. Отмеряем 30 мм, делаем загибы с каждой стороны в обратную сторону. Отходим вдвое, снова наклоняемся в первую сторону. У вас получится большая буква W. Еще 30 мм — загните края вниз на 90 градусов.Одна половина готова.

Делаем вторую по образу и подобию так, чтобы концы вернулись в точку первоначального загиба. Обратите внимание, не зря мы рекомендуем использовать провод с оболочкой из ПВХ — два перекрестия на рисунке взаимно изолированы.

Обрезаем лишнюю проволоку так, чтобы концы не доходили до двух-трех миллиметров до первого загиба. Антенна Wi-Fi для компьютера требует отражателя, подойдет хороший кусок фольгированной печатной платы или стандартная плоская банка.Для подключения используем N-коннектор.

Излучатель находится на расстоянии 1,5 см от отражателя. Концы кладем на землю, середину — на сигнальную жилу (кабель для Wi-Fi антенны РК — 50). Используйте керамическую или пластиковую трубку, чтобы укрепить края фигуры. Для крепления электроизоляции используйте клей, герметик. Для уличного варианта рекомендуется найти пластиковый корпус. Между самодельной антенной и приемником сделайте меньшее расстояние.

На следующей встрече речь пойдет о Wi-Fi радио.

Радиоволны проникают в пространство вокруг нас. Все мы привыкли к беспроводным технологиям, особенно к Wi-Fi, однако далеко не всех устраивает покрытие домашних роутеров. Стены, деревья и другие препятствия ослабляют сигнал. Если для квартиры качество связи вполне подходит, то для дачного участка в несколько соток мощности роутеров явно не хватает. Недалеко от дома, например в гараже, тоже хотелось бы пользоваться домашним интернетом без прокладки дополнительных кабелей и установки мощного оборудования.Но мало ли где может понадобиться усиление радиосигнала! В любом случае использование антенны будет самым простым и выгодным вариантом.

Мы используем опыт радиотехники

Простой кусок провода, прикрепленный к антенне, конечно, может улучшить сигнал, но часто не работает. А все из-за свойств радиоволн. Модель телевизора также не даст результатов по Wi-Fi, так как рассчитана на работу с частотами телевещания. Чтобы создать подходящую антенну, вам необходимо знать длину волны сигнала, который вы планируете усилить.Форму устройства стоит позаимствовать у радиолюбителей. Например, биквадратная антенна давно зарекомендовала себя как простое в изготовлении и надежное устройство усиления сигнала. Эти компактные устройства дают приличный коэффициент усиления 11 дБи и более, в то время как устройства, встроенные в роутер, не превышают 5 дБи.

Для людей, крайне далеких от электромагнитной части физики, эти показатели можно расшифровать как увеличение скорости соединения Wi-Fi в несколько раз, а также увеличение расстояния соединения.Биквадратная антенна является направленной, покрывает перед собой сектор 40-50 °, что вполне подходит для подключения конструкции, удаленной от основного жилища, а также для создания локальной беспроводной сети между стационарными станциями. Разные мастера отмечают стабильный сигнал на расстоянии от 400 до 2500 м, но это вряд ли нужно, достаточно нескольких десятков метров.

Идете в магазин с деньгами или паяльником в руке?

Всегда проще приобрести готовый заводской продукт, но цена такого устройства соизмерима со стоимостью нового роутера, а производительность не всегда надежна.Недорогие модели с дружественного Востока довольно хрупкие, а контакты и связи в них далеки от совершенства. Где взять хороший биквадрат? Антенну WiFi своими руками собрать может любой радиолюбитель. Для этого понадобится паяльник. Если вы знакомы с этим средством, то инструкция подскажет, что и как делать.

Биквадрат — это антенна, состоящая из двух квадратов, сделанных из проволоки или другого электропроводящего материала. Они расположены в одной плоскости и определенным образом связаны.Этот контур является основной рабочей частью антенны, вибратором, предназначенным для приема и передачи радиоволн. Лучше всего изготовить такой антенный элемент из отрезка одножильного силового медного провода сечением не менее 2 мм 2.

Толщина зависит скорее от выбранных размеров антенны, количества креплений и условий. использования. Это влияет только на прочность конструкции, а не на качество сигнала, поэтому лучше подбирать ее исходя из планируемых размеров и наличия материала.Самая простая самодельная биквадратная антенна собирается только из петли, подключенной к коаксиальному кабелю, как показано на рисунке выше.

Дополнительные материалы и инструменты

Конечно, потребуются дополнительные детали для улучшения характеристик антенны. В качестве отражателя подойдет пластина из любого электропроводящего материала; предъявляются только требования к износостойкости и прочности. Подойдут даже компакт-диски или алюминиевая фольга, которые используются в кулинарии для запекания. Главное закрепить ее на плоской твердой основе из дерева или пластика, где и будут установлены остальные детали антенны.Кроме того, вам потребуются диэлектрические крепления для надежной фиксации антенны относительно рефлектора, а также с сопротивлением 50 Ом.

Специальная вилка позволит подключить устройство к роутеру, который придется покупать в магазине. Если в роутере нет разъемов, как у большинства недорогих моделей, придется его разобрать и припаять кабель прямо к плате. Помните, что такие действия с маршрутизатором аннулируют его гарантию, и вся ответственность за такие действия полностью ложится на вас.Остальные материалы можно забрать на месте из того, что находится в кладовой у домашнего мастера.

Как видно из вышесказанного, паяльник, немного припоя и флюса — обязательный инструмент. Линейка с миллиметровыми делениями позволит выдержать точные размеры изделия, а для точного загибания проволоки по контуру потребуются плоскогубцы или плоскогубцы. Для работы с кабелем понадобятся нож и бокорезы (кусачки), а при сверлении отверстий понадобится дрель или шуруповерт и дрель.

Начинающим может быть сложно паять, но помните, что навыки приходят со временем. Все работы с нагретым паяльником проводить нужно медленно, соблюдая меры предосторожности и все необходимые действия, чтобы не обжечься и сделать прочное соединение. Перед использованием прибора обязательно проверьте целостность корпуса, кабеля и вилки.

Защитите рабочее пространство стола от возможных повреждений расплавленным припоем или каплями горячего флюса, накрыв его деревянным экраном или специальным огнестойким материалом.Не оставляйте горячий паяльник без присмотра даже после его выключения. Горячий прибор может воспламенить поверхности и предметы из легковоспламеняющихся материалов. Тем, кто впервые держит паяльник в руках, рекомендуется сделать несколько стыков на остатках материала или кусочках аналогичной проволоки, чтобы набить руку.

Немного формул

Перед тем, как приступить к работе, сделаем небольшой расчет биквадратной антенны. Большинство маршрутизаторов Wi-Fi имеют диапазон 2.4 ГГц по стандарту IEEE 802.11n. Применяя формулу отношения длины волны, скорости и частоты, вам нужно разделить скорость света на частоту. 0,1249 м или 125 мм — это примерно тот размер, который нам нужен, а это означает, что сторона квадратов антенны должна быть кратной этому конкретному расстоянию, чтобы работать в желаемом диапазоне. Для описываемой здесь небольшой антенны было выбрано расстояние 32 мм. Конечно, многократное увеличение этого расстояния приведет к улучшению сигнала в большей зоне покрытия.

Оптимальный отражатель

Было много идей о том, что использовать в качестве отражателя, но для этих размеров оптимальной была пустая печатная плата 10 x 10 см. Во-первых, упростилось подключение оплетки коаксиального кабеля к отражателю. Обычным припоем кабель надежно устанавливается в нужном месте. Во-вторых, жесткость печатной платы полностью удовлетворяет габаритам изделия и позволяет отказаться от дополнительных креплений. Проблемы при использовании модели таких размеров могут возникнуть в случае неточного соблюдения габаритов, поэтому все действия производятся с помощью миллиметровой линейки.

Progress

Самодельная биквадратная антенна для wifi довольно проста в изготовлении. В центре печатной платы или другого подходящего металлического листа просверлите отверстие, соответствующее диаметру коаксиального кабеля или немного больше. Кабель нужно снять с верхней изоляции на 2,5 см и аккуратно вставить в отверстие в плате. Верхняя экранирующая оплетка или оболочка кабеля припаивается по всей окружности. Кабель должен плотно входить в плату коробки передач, потому что кроме этого в данной модели не предусмотрены крепления для антенн.Для усиления конструкции можно дополнительно использовать металлическую трубку, это особенно важно, если вы думаете об увеличении размеров антенны.

Расположение антенны

Для биквадратного вибратора требуется медный провод длиной 256 мм. Вы можете пометить складки маркером через каждые 32 мм и взять еще немного проволоки, чтобы на конце отрезать лишнее. И вы можете каждый раз сгибать точно отмеренный кусок проволоки ровно посередине. Концы его нужно аккуратно припаять и отстранить от противоположного угла на 2 мм, соединение концов также можно оставить для следующего шага.

Последний шаг — припаять биквадратный вибратор и кабельные соединения. Следите за его положением относительно рефлектора, расстояние между ними должно оставаться около 15 мм по всей плоскости. Этот разрыв был измерен различными тестировщиками эмпирически. Если у вас есть оборудование, вы можете лично подобрать оптимальную дистанцию ​​с лучшим коэффициентом для конкретной модели.

Совершенству нет предела

Направьте антенну в сторону рабочей зоны и подключите к маршрутизатору с помощью специального разъема или установите с помощью паяльника прямо на рабочую плату.Увеличенная дальность действия сигнала Wi-Fi не заставит себя ждать. Что еще можно сделать для увеличения мощности антенны, кроме увеличения размера? Тех, кто уже построил нечто подобное, может заинтересовать двойная или тройная биквадратная антенна. Своими руками умельцы добиваются усиления сигнала на 2 и 4 дБи больше, и это ощутимое улучшение.

Делается это за счет увеличения количества квадратов и соответственно площади отражателя (металлической шестеренки). Мастера также создают арочные или круглые антенны на основе биквадрата, основное правило при изготовлении которых — строго соблюдать расстояние 15 мм от рефлектора по всей площади устройства.Также стоит упомянуть, что пересечения проводов необходимо изолировать, чтобы не было соединений проводов.

Места установки биквадратной антенны могут быть самыми разнообразными. Чаще всего такие изделия монтируют на окнах или снаружи здания. Для защиты такой небольшой модели, как описанная выше, от погодных условий отлично подойдет пластиковый контейнер. Коэффициент усиления сигнала, полученный с помощью биквадратной антенны, соответствует, а иногда и превосходит заводские модели.

Направленная антенна «двойной квадрат» была впервые описана в литературе в 1948 году и с тех пор продолжает привлекать внимание радиолюбителей.

Двойная квадратная антенна (рисунок 2-56) оптимальных размеров обеспечивает усиление по сравнению с обычным вибратором на уровне 8 дБ, что соответствует усилению, обеспечиваемому трехэлементной антенной с «волновым каналом». С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» даже превосходит трехэлементную антенну «волнового канала», так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и малый угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальнего радиуса действия. -дистанционная связь.Антенна «двойной квадрат» обычно изготавливается из тонкой медной проволоки или, что лучше, из антенного кабеля и не требует дорогостоящих металлических трубчатых конструкций. Изготовление несущей конструкции антенны несколько сложнее.

На рис. На рисунках 2-56 показана схема двойной квадратной антенны в двух видах, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ / 4 и общей длиной 1λ. На расстоянии A от 0.От 1λ до 0,2λ помещается второй аналогичный квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот антенный элемент действует как отражатель. Элементы антенны располагаются либо вертикально (рис. 2-56, а), либо на одной из сторон квадрата (рис. 2-56, б). Не меняя конструкции антенны, перенося точку питания, можно добиться вертикальной или горизонтальной поляризации поля. Обе антенны (рисунок 2-56) имеют горизонтальную поляризацию.

Антенна типа «двойной квадрат» излучает в одном направлении, то есть обратное излучение сильно ослабляется.Направление основного излучения перпендикулярно плоскости антенны и направлено от отражателя к вибратору. Максимальное усиление антенны, на что указывают многие авторы, при расположении рефлектора на расстоянии 0,2λ от вибратора лежит в диапазоне от 10 до 11 дБ (измерения, проведенные радиолюбителем G 4ZU, с указанными габаритами, дал усиление 8 дБ).

Входное сопротивление самого вибратора находится в пределах от 110 до 120 Ом.При подключении пассивных элементов (рефлекторов или директоров) входное сопротивление в зависимости от расстояния до пассивного элемента уменьшается до 45-75 Ом. В таблице 2-12 перечислены значения входного импеданса и усиления для различных типов антенн с двойным квадратом. Приведенные данные получил радиолюбитель W 5DQV.

Полученные входные сопротивления антенны позволяют использовать для ее питания обычный коаксиальный кабель, что, как правило, и делается. Следует помнить, что при отсутствии балуна диаграмма направленности антенны будет несколько покоситься.На этот недостаток, однако, не обращаем внимания, так как величина усиления от этого не меняется, а лишь немного ухудшает диаграмму направленности. Чтобы понять, как работает антенна типа «двойной квадрат», необходимо учитывать распределение тока по длине вибратора. На рис. На рисунках 2-57 показаны четыре примера распределения тока по длине двойного квадратного антенного элемента; направление тока указано стрелками. В точках питания A действуют те же отношения, что и в случае полуволнового вибратора; вибратор питается от пучности тока, и обе его половины возбуждаются синфазно (стрелки, указывающие направление тока, имеют одинаковое направление).Текущие узлы расположены во внешних точках B и D, и в них направление тока меняется (см. Текущие индикаторы). Рассматривая квадрат, показанный на рис. 2-57, a и b, можно увидеть, что стороны A и C возбуждены синфазно, а стороны B и D — в противофазе. Таким образом, поляризация электрического поля в направлении, перпендикулярном плоскости антенны, является горизонтальной, поскольку горизонтальные стороны квадрата возбуждаются синфазно. На рис. 2-57, б питание подается со стороны вертикального элемента квадрата, причем обе вертикальные стороны квадрата возбуждаются синфазно, а горизонтальные стороны — в противофазе; следовательно, в этом случае поляризация поля вертикальная.При питании антенны типа «двойной квадрат» относительно поляризации поля справедливо следующее правило: если антенна запитана со стороны горизонтального элемента, то поляризация поля будет горизонтальной, если антенна запитана со стороны горизонтального элемента. вертикальный элемент, то поляризация поля вертикальная.


Рассуждения о поляризации поля становятся несколько менее ясными при рассмотрении квадрата, стоящего на одной из его вершин (рис. 2-57, c и d).Если обозначить направления токов так, как показано на рис. 2-58, становится ясно, что в этом случае поляризация поля квадрата, стоящего на одной из его вершин, определяется достаточно однозначно. На рис. 2-58 видно, что поля от горизонтальных составляющих тока со всех четырех сторон складываются по фазе, а от вертикальных составляющих — в противофазе. Отсюда следует, что поле излучения квадрата в этом случае имеет горизонтальную поляризацию.При питании от точек B или D поляризация поля вертикальная. В середине стороны квадрата, противоположной точке питания, находится узел напряжения, поэтому эту точку можно заземлить. На рис. На рисунках 2-59 показано несколько вариантов питания квадрата с узлом заземляющего напряжения при горизонтальной и вертикальной поляризации. С теоретической точки зрения не имеет значения, в какой точке подключить линию электропередачи — к точке A или C в случае горизонтальной поляризации или к точке B или D в случае вертикальной поляризации.Точка подключения питающей линии определяется на практике исходя из проектных соображений. В УКВ диапазоне обычно используются полностью металлические конструкции, для которых точки А и С заземлены (рис. 2-60, а и б).


Излучатель антенны «двойной квадрат» можно рассматривать как параллельное соединение двух полуволновых вибраторов, расположенных на расстоянии λ / 4. Отсюда следует, что «двойной квадрат» имеет ярко выраженную направленность в вертикальной плоскости ( пологий вертикальный угол излучения).

На практике они обычно выбирают общую длину питаемого антенного элемента так, чтобы он был настроен на рабочую частоту без дополнительных настроек. В первых публикациях конструкции антенны «двойной квадрат» общая длина жил питающего элемента составляла 0,97λ, то есть учитывался коэффициент укорочения. Недавно ряд авторов указали, что резонанс антенны возникает, когда общая длина излучателя составляет 1,00λ — 1,02λ. Этот факт объясняется тем, что в случае излучателя квадратной формы не проявляется укорачивающий эффект емкостного краевого эффекта, возникающий на открытых концах прямого вибратора.Для расчета резонансной длины излучателя «двойной квадратной» антенны в коротковолновом диапазоне справедлива следующая приблизительная формула: $$ l [m] = \ frac (302) (f [МГц]).

$

Для дополнительных корректировок длины излучателя можно использовать следующий прием: общая длина жилы выбирается немного меньше требуемой и включаются изоляторы с обеих сторон точек питания, которые закрываются короткими -схемы заглушек, как показано на рис. 2-61, а.За счет уменьшения или удлинения шлейфов достигается точная настройка излучателя. На рис. 2-60, б показан тот же метод настройки излучателя, но только с одним изолятором и одним шлейфом. Сказанное выше, конечно, верно и для квадрата, расположенного в одной из его вершин.

На расстоянии 0,2λ расположен отражатель. Это расстояние было выбрано в результате практических экспериментов; отклонение от него в обе стороны приводит к уменьшению усиления антенны и изменению входного сопротивления.Отражатель можно настроить либо на максимальное излучение в прямом направлении, либо на минимальное излучение в обратном направлении. Следует отметить, что эти настройки не совпадают. Обычно радиолюбители настраивают отражатель на максимальное прямое усиление. По сравнению с настройкой максимального прямого усиления, настройка максимального обратного затухания гораздо более критична и более выражена, поэтому ее следует выполнять очень осторожно. При небольшом уменьшении усиления можно получить обратное затухание порядка 30 дБ.В качестве регулировочного элемента практически всегда используется двухпроводная линия с подвижной перемычкой короткого замыкания (рис. 2-56). Часто длину отражателя выбирают равной длине излучателя; В этом случае линия выбирается такой длинной, чтобы пассивный элемент работал как отражатель, а точная настройка осуществляется с помощью перемычки короткого замыкания. Однако с электрической точки зрения лучше, если отражатель будет иметь размеры немного больше, чем размеры излучателя; В этом случае контрольная линия может быть выбрана очень короткой или может полностью отсутствовать, если размеры отражателя выбраны так, чтобы он представлял собой замкнутый квадрат, сконфигурированный для работы в качестве отражателя.Для определения оптимальных размеров рефлектора в каждом отдельном случае требуется проводить множество экспериментов, поэтому при описании конструкций антенн типа «двойной квадрат» размеры их элементов уже проверены экспериментально. будут даны, не требующие дополнительных настроек.

В коротковолновом диапазоне почти все антенны типа «двойной квадрат» состоят из двух элементов — излучателя (вибратора) и отражателя. Антенны этого типа, в которых помимо рефлектора используется еще и директор, не получили широкого распространения, поскольку небольшое увеличение коэффициента усиления антенны нельзя сравнивать с усложнением конструкции и увеличением расхода материалов, необходимых для построить трехэлементную антенну.

Ширина полосы частот двойных квадратных антенн шире, чем у антенн волнового канала, и охватывает все любительские диапазоны 10, 15 и 20 м при условии, что антенна настроена на середину диапазона. Диаграмма направленности этой антенны, с точки зрения радиолюбителей, также имеет некоторые преимущества перед диаграммой направленности антенны «волновой канал». В горизонтальной плоскости диаграмма направленности имеет относительно широкий главный лепесток, излучение в стороны сильно ослаблено, а в противоположном направлении есть два небольших боковых лепестка, размер которых определяется качеством настройки отражателя.Кроме того, антенны «двойного квадрата» имеют узкую диаграмму направленности по вертикали, что определяет преимущество этого типа антенны перед другими антенными системами. Также желательно подвесить «двойную квадратную» антенну как можно выше над поверхностью земли, хотя влияние земли в этом случае менее выражено, чем в случае антенны другого типа. Желательно, чтобы точка питания находилась по крайней мере на высоте λ / 2 от поверхности земли при общей высоте конструкции 1λ, при этом влияние земли практически не ухудшает диаграмму направленности.

Несущая конструкция антенны может быть выполнена в самых разных вариантах. Однодиапазонная антенна типа «двойной квадрат» на диапазоны 10 и 15 м может иметь деревянную несущую конструкцию из реек и стержней, армированных железными полосами. Антенна на 20 м обычно имеет опорную конструкцию из бамбуковой трубы для уменьшения веса и повышения механической прочности. Различные варианты осуществления несущих конструкций будут описаны в разделе, посвященном многодиапазонным антеннам с двойным квадратом.

На рис.На рисунках 2-62 показана простая конструкция «двойного квадрата», стоящего на одной из его вершин. Такую же конструкцию можно использовать для антенны, расположенной на одной из ее сторон. Для увеличения механической прочности антенны используются синтетические материалы. Если несущая конструкция сделана из бамбуковых или синтетических трубок, то на них можно закрепить антенный провод без изоляторов. В таблице 2-13 приведены размеры «двойного квадрата».

Расстояние между жилами линии регулировки рефлектора не критично и может варьироваться от 5 до 15 см.В столбце «Длина стороны настроенного отражателя» указаны размеры отражателя, не требующего дополнительной настройки, т.е. в данном случае отражатель представляет собой замкнутый квадрат. Диаметр медного одножильного или многожильного проводника в этом случае не имеет значения с точки зрения влияния на электрические характеристики антенны; по механическим причинам он выбран равным 1,5 мм.

Первые конструкции «двойного квадрата» имели элементы, выполненные в виде шлейфов.При этом входное сопротивление увеличилось по сравнению с однопроводным элементом в 4 раза, немного увеличились коэффициент усиления и полоса пропускания антенны. W 8RLT описал такой «двойной квадрат» для дальности 10 м (рис. 2-63). Общая длина двухвиткового проводника составляет 2λ, поэтому длина стороны составляет λ / 4. Электропитание может осуществляться в режиме бегущей волны по линии с характеристическим сопротивлением 280 Ом (кабель УКВ). Однако W 8RLT предлагает питать антенну по настроенной линии с волновым сопротивлением от 300 до 600 Ом.Для отражателя не имеет значения, в форме ли он простого квадрата или в форме квадрата-петли, поскольку его отражающий эффект не меняется. Поэтому в более поздних конструкциях используются шлейф-излучатель и обычный отражатель. В Таблице 2-14 перечислены все размеры двойной квадратной антенны, показанной на Рис. 2-62.

Расстояние между жилами линии регулировки рефлектора можно принимать от 10 до 15 см.

Следует отметить, что приведенные W 8RLT габариты в свете сегодняшних представлений выбраны несколько короче требуемых, что, очевидно, объясняется питанием антенны по настроенной линии, при котором, Как известно, можно в какой-то мере компенсировать неточность, допущенную при выборе габаритов излучателя.Поэтому размеры, приведенные в табл. 2–14 следует рассматривать как приблизительные. Отражатель выполнен в виде простого квадрата, а питание осуществляется по согласованной линии с характеристическим сопротивлением 300 Ом.

Превосходные результаты, полученные с антенной «двойного квадрата», естественно, привели бы к созданию ряда конструкций, которые в большей или меньшей степени являются развитием принципов, лежащих в основе работы «двойного квадрата».

С переходом на цифровое телевидение в формате DVB-T2 часто возникает вопрос, какую антенну выбрать? Предлагаем вам собрать простейшую ТВ антенну ДМВ «биквадрат» своими руками, ее еще называют антенной Харченко. Собирается очень быстро из подручных материалов, при этом имеет достойные характеристики, сопоставимые с заводскими комнатными антеннами, идущими в комплекте с усилителем.

Для сборки ТВ антенны биквадрат нам понадобится:

  • Проволока медная или алюминиевая диаметром 3-5 мм;
  • TV коаксиальный кабель 75 Ом;
  • Паяльник, олово, припой или флюс;
  • Плоскогубцы;
  • Изолента или пластиковые стяжки;
  • Термопистолет с клеевым стержнем;
  • Пластиковая крышка от бутылки (по желанию).

Как сделать ТВ антенну биквадрат для телевидения Т2, пошаговая инструкция:

Итак, берем медную или алюминиевую проволоку, лучше медь, так как она лучше паяется, для пайки алюминия нужна паяльная кислота или флюс для пайки алюминия. Тип выбранного металла никак не повлияет на качество приема. Сгибаем его зигзагообразно, как показано на рисунке. Чтобы правильно выбрать длину каждой стороны, существует формула, в которую нужно вставить среднюю частоту вещания ваших станций, частоты приема цифрового телевидения. Ваш регион указан на сайте цифрового ТВ в вашей стране.Например, в Киеве средняя частота вещания составляет 576 МГц, в Москве — 522 МГц.

Теперь мы подставляем эту частоту в формулу: 300000 / ваша средняя частота / 4 = сторона биквада в мм. Суть формулы: скорость света делим на среднюю частоту вещания = получаем длину волны. Для нормального приема разделите длину волны на 4 и получите сторону биквадрата. В моем случае получилось 135 мм, а это значит, что внешние стороны биквадрата будут 135 мм, а внутренние 130 мм, так как посередине антенны должен быть зазор примерно 10 мм.То есть два квадрата в центре не должны перекрываться. Если ваш провод заизолирован, то снимать всю изоляцию необязательно, а только в центре, где будут припаяны контакты от кабеля.

Берем паяльник, желательно посильнее, например 100 Вт, флюс (лучше активный), и концы провода, в том месте, где они сходятся, припаиваем (начал гнуть биквадрат из середина антенны и поэтому припой будет там же), чтобы получился замкнутый контур.

Теперь берем коаксиальный кабель ТВ-антенны необходимой длины, зачищаем конец кабеля так, чтобы центральная жила выглядывала из изоляции на 1 см и столько же оплетки, главное, чтобы центральная жила не трогайте оплетку, короткого замыкания нет. Оплетка может быть скручена и залужена флюсом и припоем.

Припаиваем центральную жилу кабеля к середине антенны к одной ее стороне, а оплетку — к другой стороне, как показано на фото.Перед этим можно эти концы кабеля немного подкрутить на провод, для более надежного крепления.

В центр антенны можно вставить пластиковый колпачок от бутылки, для большей надежности продеть в него кабель и 4 выходных антенных луча, вырезать в нем все необходимые углубления и отверстия и залить все внутри крышки горячим клеем. Кабель можно проложить вдоль одной из стенок биквадратной антенны, потянув за стяжки или изоленту.

Осталось приделать вилку к другому концу кабеля, воткнуть биквадратную антенну в приставку Т2 и попробовать принять сигнал, при этом нужно найти в квартире место, где сигнал будет лучше всего и зависнуть или воткнул туда антенну.

Обратите внимание, что биквадратная антенна должна быть расположена вертикально, то есть два квадрата должны располагаться друг над другом, а не рядом друг с другом.

В этой статье подробно описывается конструкция биквадратной антенны. Биквадратная антенна проста в изготовлении и обеспечивает надежное усиление 11 дБ при довольно широкой ширине луча.

У Тревора Маршалла есть веб-страница с информацией об использовании биквада в качестве фида для спутниковой антенны Primestar, с очень хорошими результатами.Я решил попробовать использовать биквад в качестве источника для параболической антенны на 24 дБ.

Обратите внимание, что фотографии на веб-сайте Тревора Маршалла не ясно показывают конструкцию биквада, особенно способ подключения вибратора к кабелю. Многие люди (в том числе и я) неправильно построили биквады на основе его фотографий и пришли к выводу, что его характеристики очень плохие.

Используйте фотографии моей биквадовой антенны, показанные ниже, и обратитесь к веб-сайтам, перечисленным в справочном разделе в конце этой страницы, для получения дополнительной информации о правильной сборке биквада.

Используемые материалы

Использовал следующие материалы:

  • 123 мм x 123 мм кусок покрытой фольгой печатной платы
  • Медная трубка диаметром 50 мм, 1/2 ″
  • короткая длина коаксиального кабеля CNT-400 или L MR-400 (~ 300 мм)
  • Медный провод 250 мм2,5 мм2 (диаметр примерно 1,5 мм)
  • N разъем

Обратите внимание, что вам не нужно использовать печатную плату для отражателя. Можно использовать любой электропроводящий материал, отражающий радиоволны (то есть любую металлическую пластину).

Я также слышал о людях, использующих CD-ROM в качестве отражателя, поскольку фольга на диске отражает радиоволны.

Отражатель

Вырежьте пластину размером 123 × 123 мм из текстолита, плакированного фольгой.

Отрежьте кусок 50 мм от медной трубки и отполируйте его (включая внутреннюю часть, чтобы обеспечить хорошее соединение с кабелем).

Просверлите отверстие в печатной плате, чтобы получившаяся трубка плотно вошла в отверстие. Мне показалось, что удобнее всего это делать дрелью, предварительно просверлив отверстие.

Вставьте медную трубку в отверстие с вырезом на медной стороне печатной платы. Медная труба должна выступать из отверстия на 16 мм.

Припаяйте медную трубку к печатной плате, чтобы получить хорошее электрическое соединение.

Для пайки трубки требуется достаточно большая мощность паяльника. Я нашел небольшую газовую горелку, которая хорошо подойдет для этой цели.

Изготовление вибратора

Вибратор сделан из куска медной проволоки, согнутой на два квадрата.

Обратите внимание, что длины каждой из «сторон» должны быть максимально точными (длина измеряется от центра медного провода до центра медного провода).

Я использовал медный провод от куска электрического кабеля 2,5 мм2. Диаметр этого кабеля составляет около 1,6 мм, что немного больше, чем рекомендует Тревор Маршалл (1,2 мм). Это не должно сильно влиять на работу антенны.

Удалите изоляцию, отрежьте кусок длиной 244 мм и хорошо выпрямите его.

Измерьте центр провода и изогните его на 90 градусов.Радиус изгиба должен быть как можно меньше.

Измерьте середину каждой половины и сделайте еще два сгиба на 90 градусов, чтобы сформировать форму, показанную на фотографии ниже.

Снова измерьте середину каждой секции и сделайте еще один изгиб на 90 градусов, чтобы получить форму, показанную на фотографии ниже.

Другой изгиб

Проделайте то же самое с другой стороной, чтобы антенна превратилась в биквад.

Убедитесь, что каждая сторона плоская и имеет толщину 30,5 мм. Возможно, вам придется немного укоротить проволоку.

Сборка

Теперь вибратор должен быть прикреплен к отражателю. Обратите внимание, что только два «конца» медного провода должны быть подключены к медной трубке — центр медного провода не должен касаться медной трубки (это место, где в медной трубке находится вырез).

Проволока вибратора должна находиться на расстоянии ~ 15 мм от отражателя. Тестируя антенну, меняя расстояние между вибратором и рефлектором, я получил результат, что расстояние ~ 15 мм обеспечивает самый низкий КСВ (результаты тестирования доступны здесь).

Зачистите коаксиальный кабель на 30 мм.

Ослабьте внешнюю оплетку, зачистите центральный провод и обрежьте его так, чтобы он выступал на 4 мм наружу

Вставьте кабель в медную трубку так, чтобы центральная жила провода была на одном уровне с концом трубки, и припаяйте к ней центр вибратора. Убедитесь, что центр вибратора не касается медной трубки.

Чтобы кабель надежно держался в трубке, его необходимо обжать кабельным щипцом.


Теперь остается только установить разъем на другом конце кабеля.

При желании вы можете добавить проставки на концах вибратора для увеличения механической прочности. О том, как это сделать, вы можете узнать на странице об антенне.

Если вы собираетесь установить биквадратную антенну снаружи, я бы порекомендовал вам поместить ее в водонепроницаемый корпус, чтобы предотвратить коррозию и попадание воды в кабель.

Многие успешно используют для этой цели пищевые контейнеры, предназначенные для микроволновых печей.

Тестирование

Провел первое испытание биквадратной антенны в качестве источника питания для параболической антенны на 24 дБ. Результаты меня вполне удовлетворили.

Мне также удалось получить соединение на расстоянии 10 км, используя только биквад, подключенный к 30-мВт карте RoamAbout Wi-Fi.

Некоторые более подробные испытания с несколькими антеннами, включая биквад, показанный выше, показывают, что биквад имеет усиление 11–12 дБ.

У друга есть доступ к некоторому оборудованию для тестирования антенн, и он выполнил некоторые из тестов биквадратов, показанных на этой странице.

Биквадратный рисунок, показанный ниже, показывает ширину луча ~ 50 градусов.

Варианты

Многие люди предлагают, чтобы расстояние между вибратором и отражателем составляло 1/4 длины волны (то есть 30,5 мм) вместо 15 мм. Однако результаты испытаний показывают, что биквадрат КСВ минимален, когда расстояние между вибратором и отражателем составляет 15-17 мм. Увеличение шага до 30,5 мм увеличивает КСВ, тем самым снижая эффективность биквада.

Если вам нужна более высокая эффективность антенны, вы можете использовать антенну, которую так же легко изготовить.

Использование

При использовании биквада для связи с другим беспроводным устройством необходимо убедиться, что поляризация биквада такая же, как у антенны, к которой вы подключаетесь. Обратите внимание, общаясь с двумя биквадами антенн, вы обеспечиваете их ориентацию с одинаковой поляризацией.

Неправильная поляризация антенны приведет к потере качества сигнала.

вертикально поляризованный

горизонтально поляризованный

Поляризация изменяется поворотом всей биквадратной антенны на 90 градусов.

Ширина луча антенны получается в диапазоне 40-50 градусов. Это позволяет использовать биквадратную антенну для защиты, позволяя принимать сигнал, не направляя антенну на источник сигнала.

Последняя версия оригинала доступна по адресу http://martybugs.net/wireless/biquad/


Двухдиапазонная антенна с разъемным кольцом для приложений WLAN

Turk J Elec Engin, VOL.16, № 1 2008, c ○ TÜB˙ITAK Dual Band Split Ring Антенна Дизайн для WLAN приложений С. Джумхур БАСАРАН 1, Юнус Э. ЭРДЕМЛИ 2 1 Университет Акдениз, Профессиональная школа технических наук, 07058 Анталия-ТУРЦИЯ e-mail: cbasaran @ akdeniz.edu.tr 2 Университет Коджаэли, факультет электроники и компьютерного образования, 41380 Коджаэли, ТУРЦИЯ e-mail: [email protected] Аннотация Представлена ​​двухдиапазонная микрополосковая антенна на основе элементов с разъемным кольцом для Приложения WLAN (2,4 / 5,2 ГГц). Предлагаемая антенна с разъемным кольцом (SRA) имеет новую компактную конструкцию, которая обеспечивает около 2% ширины полосы импеданса без необходимости в дополнительной согласующей сети. Анализ и проектирование предлагаемой микрополосковой антенны выполнено с помощью двухволновых имитаторов на основе метода конечных элементов.Ключевые слова: Split -кольцо, микрополосковая антенна, двухдиапазонный, WLAN и метод конечных элементов. 1. Введение Компактные многофункциональные антенны играют решающую роль в достижении оптимальной системы на для человека в современных сетях связи, где требуется многодиапазонная, высокоскоростная связь с легким доступом. В частности, желательно, чтобы двухдиапазонная работа в диапазонах 2,4 / 5,2 ГГц для беспроводных локальных сетей ( WLAN s) соответствовала соответствующим стандартам IEEE, предпочтительно с использованием только одной антенны. элемент.В этих приложениях широко используются микрополосковые антенны благодаря их компактности, планарности, легкости и дешевизне [1–4]. В этой статье мы предлагаем новую конструкцию антенны WLAN , основанную на печатных элементах с разъемным кольцом. Эти элементы с присущим им µ-отрицательным поведением недавно были использованы в качестве строительных блоков различных структур метаматериалов, обеспечивая высоко резонансные частотные характеристики [5–8]. Предлагаемая антенна с разъемным кольцом (SRA) новой конфигурации состоит из элементов с разъемным кольцом и металлических нагрузок, должным образом размещенных между кольцами, как показано на рисунке 1.Питание антенны осуществляется от токового пробника, размещенного в одном из отверстий внешнего кольца. Зонд в основном представляет собой практическое коаксиальное питание [9], и в предлагаемой конфигурации отсутствует дополнительная согласующая сеть. Компактная конструкция SRA обеспечивает двухдиапазонную работу для приложений WLAN . Анализ и проектирование SRA было выполнено с использованием двух двухполупериодных симуляторов, основанных на методе конечных элементов (FEM), а именно собственного Finite Element Microstrip Antenna Simulator (FEMAS) и коммерческого симулятора доступный имитатор высокочастотной структуры (HFSS).В статье, после краткого обзора для моделирования МКЭ, мы представляем результаты моделирования для предлагаемого дизайна. 79

  • Стр. 2 и 3: Turk J Elec Engin, том 16, № 1, 20
  • Стр. 4 и 5: Turk J Elec Engin, том 16, № 1, 20
  • Стр. 6 и 7 : Turk J Elec Engin, VOL.16, NO.1, 20
  • Страница 8: Turk J Elec Engin, VOL.16, NO.1, 20

Перспективный чертеж сконструированной многопетлевой антенной системы…

Контекст 1

… и щелевые антенны, которые объединены в одну плоскую пластину, для приложений одновременных точек доступа (AP). Предлагаемая антенная система имеет конфигурацию 2  2 (Tx  Rx) и, соответственно, состоит из четырех антенн, двух контуров для работы в диапазоне 2,4 ГГц и двух слотов для работы в диапазоне 5 ГГц, расположенных в последовательном порядке с симметричной структурой (см.рис. 1). Петли в этой конструкции работают в режиме с длиной волны 1,0 (сбалансированный), который может возбуждать меньшие поверхностные токи на заземляющей плоскости антенны [10] по сравнению с короткозамкнутыми (несбалансированными) антеннами AP типа PIFA [6,8]. , тем самым делая землю более похожей на большой отражатель.Полуволновые щелевые антенны встроены в одну и ту же землю …

Контекст 2

… В статье описан и разработан прототип конструкции. На рисунке 1 (а) показана конфигурация предлагаемой многоконтурной антенной системы. Конструкция включает четыре антенны: две петли и два слота, которые образуют гибрид рамочной и щелевой антенн. …

Контекст 3

… объем четырехантенной системы составляет 3 Â 75 Â 75 мм 3, и ее можно легко разместить в корпусе некоторых беспроводных точек доступа или маршрутизаторов, разместив антенну над главную системную плату на соответствующем расстоянии.Вид сверху разогнутой антенной системы в плоскую конструкцию с подробными размерами представлен на рисунке 1 (б). Конструкция включает четыре антенны (контуры 1 и 2 и слоты 1 и 2) с четырьмя портами подачи (точки подачи сигнала A, B, C, D и точки заземления E, F, G, H). …

Контекст 4

… NF и усиление мощности ухудшаются всего на 0,8 дБ по сравнению с эталонным дизайном. На рисунке 1 показана принципиальная схема основного LNA вместе с сетью ESD.МШУ в основном представляет собой каскодную конфигурацию с индуктивной дегенерацией источника, которая имеет преимущество в виде хорошей изоляции и возможности одновременного согласования шума и импеданса. …

Перспективный чертеж изготовленной компактной системы с четырьмя рамочными антеннами …

Контекст 1

… система, которая интегрирована в единую металлическую пластину, с простой структурой и хорошей изоляцией портов вводится для одновременных двухдиапазонных приложений. Предлагаемая система состоит из четырех рамочных антенн, по две петли по 2.Работа в диапазоне 4 ГГц и две петли для работы в диапазоне 5 ГГц, расположенные перпендикулярно квадратной антенне и устанавливаемые вдоль нее (см. Рис. 1). Конструкция занимает габаритные размеры 10 мм 3 75 мм 3 75 мм. Контуры в этой конструкции работают в режиме с длиной волны 1,0 (сбалансированный), который может возбуждать меньшие поверхностные токи на земле антенны [9,10], тем самым заставляя землю вести себя больше как отражатель. Таким образом, ожидается направленное излучение с повышенным усилением антенны. Цикл был …

Контекст 2

… В статье описан и разработан дизайн-прототип. На рисунке 1 (а) показана конфигурация системы с четырьмя петлями и пантеннами, интегрированная и перпендикулярная краю квадратной заземляющей поверхности для одновременной двухдиапазонной работы. Рисунок 4 Расчетная GVD как функция от реального значения. …

Контекст 3

… подробные размеры рамочных антенн 2,4 и 5 ГГц представлены на рисунке 1 (b). Предпочтительные значения параметров антенны для прототипа были получены путем тщательных параметрических исследований с помощью инструмента моделирования электромагнитного поля Ansoft HFSS [11]….

Context 4

… на основе концепции конструкции и ее размеров, описанных на рисунке 1, прототип предложенной антенны был сконструирован и испытан. На рисунках 3 (a) и 3 (b) показаны измеренные коэффициенты отражения и развязка между антеннами; смоделированные аналоги приведены на рисунках 4 (a) и 4 (b). …

Контекст 5

… были проведены исследования моделирования для анализа влияния параметров контура g, d, w на рабочие частоты, и результаты обсуждаются с помощью рисунков 10 и 11 .Сначала видно, что зазор g между верхней и нижней частями для контура 2,4 ГГц [g 1 на рис. 10 (a)] и контура 5 ГГц [g 2 на рис. 10 (b)] в значительной степени влияет на антенну. частоты и согласование импеданса. …

Context 6

… были проведены исследования моделирования для анализа влияния параметров контура g, d, w на рабочие частоты, и результаты обсуждаются с помощью рисунков 10 и 11 Сначала видно, что зазор g между верхней и нижней частями для 2.Контур 4 ГГц [g 1 на рисунке 10 (a)] и контур 5 ГГц [g 2 на рисунке 10 (b)] в значительной степени влияют на частоты антенны и согласование импеданса. Частоты быстро уменьшаются при уменьшении зазора g всего на 1 мм из-за увеличения резонансного пути для антенны. Для расстояния d 1, d 2, хотя резонансный путь сохраняется примерно одинаковым для каждого контура, рабочий …

Контекст 7

… исследования моделирования для анализа влияния параметров контура g , d, w на рабочих частотах, результаты обсуждаются с помощью рисунков 10 и 11.Сначала видно, что зазор g между верхней и нижней частями для контура 2,4 ГГц [g 1 на рис. 10 (a)] и контура 5 ГГц [g 2 на рис. 10 (b)] в значительной степени влияет на антенну. частоты и согласование импеданса. Частоты быстро уменьшаются при уменьшении зазора g всего на 1 мм из-за увеличения резонансного пути для антенны. Для расстояния d 1, d 2, хотя резонансный путь сохраняется примерно одинаковым для каждого контура, рабочие частоты контура 5 ГГц равны …

Контекст 8

… потому что в петле 5 ГГц в качестве основной части резонансного пути антенны используется в основном заземляющая плоскость (см. рис. 5), так что изменение расстояния d 2 на 1 мм приводит к отклонению петли почти на 4 мм. резонансный путь. Для параметрических исследований ширины w 1, w 2 контуров на рисунках 10 (c) и 11 (c) замечено очень небольшое изменение ширины полосы импеданса для диапазонов 2,4 и 5 ГГц по сравнению с исследованиями, показанными на рис. Рисунки 10 (а), 10 (б), 11 (а) и 11 (б). Это говорит о том, что при применении предложенной конструкции к реальным беспроводным продуктам инженер может сначала точно настроить параметр w, чтобы увеличить частоты, поскольку на частоты антенны влияют эффекты диэлектрической нагрузки (корпуса устройства) [16], что снижает частоты антенного резонанса….

Контекст 9

… потому что петля 5 ГГц в значительной степени использует плоскость заземления в качестве основной части резонансного пути антенны (см. Рис. 5), так что изменение расстояния на 1 мм d 2 приводит к изменению резонансного пути контура почти на 4 мм. Для параметрических исследований ширины w 1, w 2 контуров на рисунках 10 (c) и 11 (c) замечено очень небольшое изменение ширины полосы импеданса для диапазонов 2,4 и 5 ГГц по сравнению с исследованиями, показанными на рис. Рисунки 10 (а), 10 (б), 11 (а) и 11 (б).Это говорит о том, что при применении предложенной конструкции к реальным беспроводным продуктам инженер может сначала точно настроить параметр w, чтобы увеличить частоты, поскольку на частоты антенны влияют эффекты диэлектрической нагрузки (корпуса устройства) [16], что снижает частоты антенного резонанса. …

Контекст 10

… предлагаемые множественные антенны также могут подходить для настольных точек доступа с конфигурациями 2 3 2 (представляющих Tx 3 Rx). Рис. 11 Смоделированные коэффициенты отражения для контура 5 ГГц как функция (a) зазора g 2, (b) расстояния d 2 и (c) ширины w 2; остальные размеры остались такими же, как показано на рисунке 3.[Цветной рисунок можно посмотреть в онлайн-выпуске, который доступен на wileyonlinelibrary.com] …

Разработка и моделирование полосового фильтра Active-R восьмого порядка для системы радиочастотной идентификации УВЧ с использованием биквадратной топологии

(1)

Разработка и моделирование полосового фильтра восьмого порядка Active-R для

Система радиочастотной идентификации УВЧ с использованием Biquadratic

Топология

Атсуве, Б.А.

Департамент естественнонаучного образования, Сельскохозяйственный университет, Макурди, Нигерия.Автор для переписки: д-р Атсуве, Б.А. ([email protected])

Аннотация:

В этой статье восьмого порядка Полосовой фильтр Active-R с биквадратной топологией с переменными центральными частотами и фиксированными Разработан коэффициент качества Q, равный 30, и смоделировано на рабочем столе MULTISIM (версия 11.0). смоделированный ответ характеристики показывают, что фильтр дает максимальное усиление средней полосы 33.452 дБ при f0 = 40 кГц и наименьшее усиление средней полосы

-8,820 дБ при f0 = 640 кГц, что в

согласие с теорией фильтров. Пропускная способность и спад усиления тоже в идеале согласуется с теорией фильтров. Поэтому Фильтр соответствует проектным требованиям, выполняет , поэтому может использоваться в приемник системы RFID в УВЧ регион.. Сдвиг центральной частоты составил наблюдается, но не выходит за пределы допустимого диапазона, поскольку зарегистрировано Отклонение на 0,7% от фактического центра частота, которой можно пренебречь. Фильтр Таким образом, хорошо себя зарекомендовал и соответствует спецификация.

Ключевые слова: фильтр , активный, UHF, Biquad, Восьмого порядка

1.0 Введение

Радиочастотная идентификация (RFID) система беспроводной связи система, которая используется для идентификации помеченных предметы, люди или животные (Зин, М.М.М,

Зау, М.А., Зау, М.Н., 2009). В область применения RFID увеличивается быстро. Приложения включают цепочку поставок управление, контроль доступа в здание системы безопасности, идентификация животных, общественный транспорт, здравоохранение, под открытым небом события, багаж в аэропорту, сверхнормативная посылка логистика и так далее (Zin, M.M.M et al ., 2009 г.).

(2)

с получением идентификатора для распознавания объекта (т. Е. Считыватель передает непрерывные волны (CW)), в то время как Tag выполняет обратное рассеяние Информация.

Есть много протоколов об UHF RFID, в этой статье мы основываем наш стандарт на EPC класс 1 Поколение 2 UHF RFID. Сигналы определены в стандарте EPC для использования в УВЧ либо кодировка FMO, либо кодировка Миллера. Эти включают модуляцию поднесущей с помощью инвертирует его фазу. Поднесущая имеет частоты, называемые обратным рассеянием частота (BLF) (Carlos, F.C., 2009). В зависимости от кодировки символы имеют разная длина. Стандарт EPC для УВЧ определяет, что BLF, который использует тег, является свободно выбранный читателем в диапазоне от 40 кГц и передается на метку на начало общения.Длина символа также варьируется в зависимости от выбрал BLF.

Разработка безконденсаторного фильтра (R-фильтр) сеть устранила эти громоздкие компоненты (тем самым снижая стоимость производство), а также улучшил стабильность фильтров. Строительный блок R-фильтр с внутренней компенсацией операционные усилители (ОУ) [4] [5]. В помимо стабилизации частоты Сеть R-фильтра, она также имеет потенциал преимущества миниатюризации, простота дизайн и высокочастотные характеристики [6] — [8].Сообщается, что активные R-фильтры подходит для средних и высоких частот приложения [9]. Основные недостатки активные R-фильтры были температурными зависимость центральной частоты фильтра

и ограниченный динамический диапазон из-за Ограничения по скорости нарастания операционного усилителя [10]. Эти недостатки были преодолены применение техники active-R к операционные усилители с обратной связью по току [10].

Наиболее частыми ответами на фильтры являются Баттерворт, Чебищев и Бессель типы.Среди этих ответов Баттерворт тип используется для получения максимально плоской отклик. Кроме того, он показывает почти плоский проход. полоса без ряби. Скатывание плавное и монотонный, с проходом низких или высоких частот спад 20 дБ / дек для каждого полюса. полосовой фильтр Баттерворта четвертого порядка будет иметь коэффициент затухания 40 дБ / дек. и -40 дБ / дек. [Мисс Зин, 2009].

В данной статье рассматривается диапазон активного R восьмого порядка пройти фильтр с использованием биквадратной топологии на разные центральные частоты (т.e BLF 40 кГц, 107 кГц, 160 кГц, 156 кГц, 320 кГц, 465 кГц и 640 кГц), которые могут быть используется для сверхвысоких частот (UHF) Radio Система частотной идентификации (RFID) и при постоянной добротности Q 30. Это моделирование будет выполнено с использованием MULTISIM верстак (версия 11.0).

2,0 ​​ Методология

Архитектура, которая использовалась для реализации Полосовой фильтр Active-R восьмого порядка Биквадратичная топология. Эта топология была реализуется каскадированием полосы второго порядка проходной фильтр на фиг.1 (ступень 1 с двумя Операционные усилители).Все оперативные усилители типа А6259 с резисторы ваттные с допуском 5%.

(3)

2.1.1 Конструктивная спецификация

Архитектура, которая использовалась реализовать полосу пропускания восьмого порядка фильтр является биквадратичной топологией из-за его преимущества в отношении средних частот стабильность, высокая добротность, независимое усиление и значения Q, высокий спад и

Полосовой фильтр второго порядка показан на рис.1. В таблице 1 приведены технические характеристики желаемый полосовой фильтр. Используя следующие параметры фильтра, требуемые фильтр может быть разработан и смоделирован с помощью Верстак МУЛЬТИСИМ версия 11.0

Рис.1. Активный биквадратичный фильтр второго порядка

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

V1

VSS VCC

VCC

VCC

VCC

VSS VSS VSS

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

V1

VSS VCC

VCC

VCC

VCC

(4)

2.1.2 Реализация проекта

На рис. 1 показан полосовой R-фильтр второго порядка, использованный в данной работе для разработки Конфигурация полосы пропускания, представленная Hyong, K.K., Ra, J.B. (1977), имеет передачу напряжения функция;

2 1 2

1 2 1 2

) 1 ( ) (

) ( ) (

  

   

К с

с

с В

В

  

  

 1

Полосная функция получается при  = , что дает передаточную функцию из уравнения 1 как

2 1 2

1 2 1 2

) 1 ( ) (

) (

  

 

К с

с

с В

В

  

 2

Где; S = J 3

, а параметры передачи фильтра задаются как;

 = 𝑅6𝑏

𝑅6𝑎 + 𝑅6𝑏 (1 +

𝑅5

𝑅4 +

𝑅5

3) 2 4

 = 𝑅5

𝑅32 5

2 1 =  𝑄

𝑝 = 22 6

𝑝 = полюсная частота = √ (1 + 𝑘) 12 7

𝑄 𝑝 = качество полюса = √ (1 + 𝑘) 12

1 + 2 8

1 = 𝑓𝑟𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑦 𝑜𝑓 𝑓𝑖𝑟𝑠𝑡 𝑜𝑝 — 𝑎𝑚𝑝

2 = 𝑓𝑟𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑦 𝑜𝑓 𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑 𝑜𝑝 — 𝑎𝑚𝑝

Генератор k фильтра задается как;

𝑘 = (1 + 𝑅2

𝑅1𝑎 // 𝑅1𝑏)

𝑅5

𝑅4

𝑅7𝑏

𝑅7𝑎 + 𝑅7𝑏 9

Коэффициент усиления (G) фильтра равен;

𝐺𝑎𝑖𝑛 (𝐺) =  − 

1 + 2 10

(5)

1 = 𝐺𝐵1 (1 + 𝑅2

𝑅1𝑎 // 𝑅1𝑏)

⁄ 11

2 = 𝐺𝐵 2 (1 + 𝑅5

𝑅4 +

𝑅5

𝑅3)

⁄ 12

И затем идентифицировать уравнение 6 вместе с уравнением 11 для  доходности 1 ;

1 + 𝑅2 𝑅1𝑎 // 𝑅1𝑏 =

2𝑄

𝑝 = 2𝐺𝐵2 13

, где номиналы резисторов определены соотношениями.Аналогично, используя уравнение 12 для уравнение 6 для  2 , затем подставив

1 + 𝑅5

𝑅4 +

𝑅5

𝑅3 = 2

𝑄𝑝

𝑝 = 𝐺𝐵2 14

и используя 𝑝 2 = (1 + 𝑘) 12, мы выражаем отношения сопротивлений как;

𝑅2

𝑅1𝑎 // 𝑅1𝑏 =

2𝑄

𝑝 𝐺𝐵2− 1 15

𝑅5

𝑅3 = 

2𝑄

𝑝 𝐺𝐵2 16

𝑅5

𝑅4 = (1 -)

2𝑄

𝑝 𝐺𝐵2− 1 17

и

𝑅7𝑏

𝑅7𝑎 + 𝑅7𝑏 =

2𝑄𝑝

𝑝 𝐺𝐵1 (1−

1 𝑄𝑝2)

(1 − ) 2𝑄2

𝑝𝐺𝐵2−1

18

Использование  = 𝑅2𝑅5

𝑅1𝑎𝑅412,  = ( − ) 1 вместе с уравнениями 4 и 5, мы имеем;

𝑅6𝑎

𝑅6𝑏 =

1 + 2𝑅5

𝑅3 + 𝑅5 𝑅4 (1+

𝑅2 𝑅1𝑎) 𝑅5

𝑅4 𝑅2 𝑅1𝑎−

𝑅5 𝑅3

19

𝑅 1𝑎 𝑅2𝑅3

𝑅4 20

где 0 < <1 21

Учитывая параметры полюса и произведение коэффициента усиления на полосу пропускания операционных усилителей GB1

(6)

, из уравнения 18 видно, что, поскольку настройка полюсной частоты (p) достигается с помощью

R7b / R7a, а полюсная частота (Qp) настраивается R4.

Сначала рассмотрим конструкцию полосового R-фильтра второго порядка (ступень 1) с центральной частота (f0) = 40 кГц и Q = 30 и GB1 = GB2 = 10 × 106 Гц. Выбирая R1a = 1.0M, R2 = 40K,

из уравнения 15, мы вычисляем R1b = 18,94. Из уравнения 16 выбираем  = 0,1 и значения

из R5 = 40K, R3 = 189,33. Из уравнения 17,

Подобные расчеты для значений компонентов для разных центральных частот f0 = 107 кГц, 160 кГц, 256 кГц, 320 кГц, 465 кГц и 640 кГц при постоянном Q = 30 с использованием

уравнения с 16 по 19 и представлены в таблице 1.Чтобы реализовать конфигурацию восьмого порядка, Фильтр второго порядка был включен каскадом, как показано на рис. 2 и реализовано на верстаке МУЛЬТИСИМ (версия 11.0) программное обеспечение.

3,0 Результаты и обсуждение

20000 30000 40000 50000 60000

-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

Гай

н (дБ)

Частота (Гц)

8-го порядка 40 кГц биквадратный Q30

100000 110000 120000

-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

Гай

н (дБ)

Частота (Гц)

(7)

120000 130000 140000 150000 160000 170000 180000 1

200000 -120

-100 -80 -60 -40 -20 0 20

Гай

н (д

В)

Частота (Гц)

8-го порядка 160 кГц Biquad Q30

220000 230000 240000 250000 260000 270000 280000 2

300000

-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10

Усиление

(дБ)

Частота (Гц)

8-го порядка 256 кГц Biquad Q30

280000 2

300000 310000 320000 330000 340000 350000 360000 -100

-80 -60 -40 -20 0

Усиление

(дБ)

Частота (Гц)

8-го порядка 320 кГц Biquad Q30

430000 440000 450000 460000 470000 480000 4

500000 -100

-80 -60 -40 -20 0

Усиление

(дБ)

Частота (Гц)

8-го порядка 465 кГц Biquad Q30

600000 610000 620000 630000 640000 650000 660000 670000 680000

-100 -80 -60 -40 -20 0

Усиление

(дБ)

Частота (Гц)

(8)

Рис. 3. График амплитуды фильтра Active-R с использованием биквадратной топологии при изменении . f0 = 40 кГц, 107 кГц, 160 кГц, 256 кГц, 320 кГц, 465 кГц и 640 кГц соответственно при постоянном

Q = 30.

На рис. 3 показан график амплитудно-частотной характеристики, полученный на выходе восьмого порядка. полосовой фильтр с Q = 30. График показывает, что на частоте 40 кГц фильтр имеет усиление в средней полосе 33,452 дБ и спад -163,055 дБ / декада. Полоса пропускания составляет 640 Гц (0,640 Гц). от результата спада, представленного в Таблице 1, спад фильтра выглядит как идеальный спад фильтра Фильтр восьмого порядка (40 дБ / декада), где n равно 8. Также при f0 = 107 кГц усиление средней полосы составляет

14.691 дБ = 160 дБ / декада. Усиление средней полосы фильтра уменьшается от центральной частоты от f0 = 40 кГц (33,452 дБ) до f0 = 320 кГц (-3,673 дБ). Затем он увеличивается при f0 = 465 кГц (0,062 дБ) и

Таблица 1: Результаты усиления, полосы пропускания и спада в средней полосе полосового фильтра Active-R

F0 (Гц) Среднечастотный диапазон

Усиление (дБ)

-3 дБ усиление (дБ)

FH (Гц) FL (Гц) BW (Гц) Спад

40к

107 тыс.

160 тыс.

256 КБ

320 тыс.

465 тыс.

640 тыс.

33.452

14,691

12,277

10,792

-3,673

2,062

-8,820

30,452

11,691

9,277

7,792

-6,673

-0,938

-11,820

40,329 тыс.

107,672 тыс.

160,515 тыс.

258,916 тыс.

325,136 тыс.

471,297 тыс.

650,040 тыс.

39,689 тыс.

105.833 тыс.

157,957 тыс.

256,144 тыс.

320,658 тыс.

465,886 тыс.

641,724 тыс.

0,640 тыс.

1,839 тыс.

2,558 тыс.

2,772 тыс.

4,478 тыс.

5,411 тыс.

8,316 тыс.

-163,055

-193,00

-203,432

-213,243

-218,243

-225,380

-230,932

затем падает до -8,820 дБ при f0 = 640 кГц.В стороне

увеличение от f0 = 320 кГц до

fo = 465 кГц, среднечастотное усиление фильтра должно уменьшаться с увеличением центральная частота согласно теории (Адан, A.Q; Шинде, Г.Н., 2014; Шинде, Г.Н., Кадам, А.Б., Курумбхатте, С.Б., Патил, П. Б., 2002; Чаван, У.Н., Шинде, Г.Н.,

2013; Шинде, Г.Н., Бхагат, С.Р., 2010; Шинде, Г.Н., Патил, П.Б., Миркуте, П.Р., 2003 г.). Спад усиления фильтра от f0 = 40 кГц (-163.055 дБ / декада) до

f0 = 640 Гц (-230,932 дБ / декада) удовлетворяет

(9)

и др. ., 2013). Фильтр удовлетворяет коэффициенту усиления скатывание с перерегулированием, как показано на Таблица 2.

Полоса пропускания фильтра равна наблюдается увеличение по мере увеличения центра частота увеличивается с f0 = 40 кГц до

от 640 Гц до f0 = 640 кГц с 8,316 кГц

удовлетворяет теорию фильтров, которая гласит, что увеличение в центральной частоте фильтра вызывает увеличение полосы пропускания фильтра (Шинде, Г.N и др. ., 2002; Адан и др. ., 2013; Чаван и др. ., 2003; Шинде и др. ., 2013; Шинде, Г.Н., Муладхар, Д.Д., 2010; Шинде

, и др., ., 2003). Все результаты представлены в Таблица 2.

4,0 Заключение

Полосовой фильтр Active-R восьмого порядка использование биквадратной топологии разработан, смоделирован и изучен для различных центральные частоты при постоянной добротности из 30.Фильтр дает самую высокую среднюю полосу усиление 33,452 дБ при f0 = 40 кГц и наименьшее

Среднее усиление -8,820 дБ при f0 = 640 кГц

, что согласуется с теорией фильтров. В пропускная способность и спад усиления также находятся в полное согласие с теорией фильтров. Таким образом, фильтр соответствует дизайну. спецификации, работает хорошо и, следовательно, может использоваться в приемнике RFID система в диапазоне УВЧ.

Список литературы

[1].Аттри, Р.К. (2005). Анализ дизайна и оценка 1 и 2 операционных усилителей

Топология

для проектирования стабильных узких Полосовой фильтр R. Attri Instrumentation Design Серия (Электроника) № 5 сен 2005. [2]. Чаван, У.Н., Шинде, Г.Н. (2013). Синтез Active-R третьего порядка многофункциональный фильтр с использованием прямой связи Входной сигнал. Int. J. Современная инженерия Исследования (IJMER). 3: (6): 3560-3563.

[3]. Флойд, Т.Л. (1997). Электронный Devices International Edition, 5-е издание prentice-Hebi.Инк. Верхняя и седловая реки. [4]. Хиоашумура, М. (1992). Актив-R реализация фильтра верхних частот текущего режима. Int.J.Electron, 73: 1279-1283.

[5]. Huelsman, L.P (1971). Равноценный конденсаторная сетевая реализация Active-RC 3-й порядок низкий проход Баттерворт

характеристики. Электронная почта 7: 291-293. [6]. Хён, К. К., Ра, Дж. Б. (1977). An Активно-биквадратный строительный блок без Внешние конденсаторы.IEEE Transactions на Схемы и системы 24 (12): 689-694. [7]. Мохан, Н., Патил, Р.Л. (). Пульсация проходит функции и их реализация Active-R: Индийский. J. Pure Appl. Phys. 30: 749-750. [8]. Шинде, Г. Н., Патил, П. Б. (2002). Исследование Active-R Active-R второго порядка фильтр с использованием обратной связи при неинвертировании терминалы Bull.Pure.Appl.Sci. 21: 23-31. [9]. Шинде, Г.Н., Муласкар, Д.Д. (2010). Электронно настраиваемый режим тока Фильтр высоких частот второго порядка с Переменная центральная частота (F0).(Прогресс

Как сделать двойную квадратную антенну. Делаем биквадратную антенну WiFi сверхдальнего действия для роутера своими руками. Используем опыт радиотехники

Сегодня мы хотим предложить вам конструкцию простой, недорогой и надежной антенны, которую можно собрать практически из мусора!

Частоты работы Wi-Fi и WiMAX абсолютно идентичны и равны 2,4–2,7 ГГц. Разница заключается в кодировке сигнала и мощности передатчика, но для нашей антенны это совершенно неважно.Чтобы сделать антенну, нам нужно знать длину волны. Используя формулу из курса физики, вычислить ее довольно просто. Достаточно разделить скорость света в вакууме на частоту волны. Не будем утомлять вас долгими вычислениями. Скажем так, его длина составляет примерно 124 мм на 2,4 ГГц (начало рабочей частоты) и 111 мм в конце диапазона на 2,7 ГГц. Чтобы создать антенну, которая одинаково работает во всем частотном диапазоне, сделаем сторону квадрата равной 30.5 мм, что составляет четверть длины волны.

Немного теории

Антенна состоит как бы из двух частей: рефлектора и резонатора. Резонатор — это сам четвертьволновый двойной квадрат, а рефлектор — это металлическая часть, к которой все прикреплено. Естественно, что среди радиолюбителей этот простой и доступный вариант антенн используется уже не один год, а сама эта система изобретена очень давно. Эта антенна способна давать усиление от +6 до +10 дБ.Некоторые источники также сообщают, что если его использовать вместе с параболическим зеркалом (обычная спутниковая тарелка), он может получить усиление до +20 дБ. Для WiMAX это означает бесплатный Интернет в стране.

Производство

Начнем с резонатора. Для него понадобится медная проволока диаметром 1,5-3 мм. Приобрести можно где угодно, ведь в наше время это вовсе не дефицит. Кроме него можно использовать молоток, плоскогубцы, паяльник, припой, линейку, канифоль или паяльный флюс, желательно ЛТИ-120, и руки, растущие из нужных мест.Надеемся, вы достаточно хорошо освоили школьный курс геометрии и знаете, как должен выглядеть квадрат. Сначала берем кусок проволоки длиной 244 мм и размечаем каждые 30,5 мм. Затем нужно взять плоскогубцы и согнуть проволоку на 90 градусов в каждой выемке. Следите за тем, чтобы отклонения в разные стороны были минимальными и провод нигде не перегибался в обратном направлении. См. Рисунок для простоты.

Получив один квадрат, сделайте второй, как можно более похожий на него, с другого конца.Угол между сторонами квадратов должен составлять 90 градусов. У вас должен получиться замкнутый цикл. Концы провода можно спаять. Далее мы со стоном откладываем резонатор и приступаем к рефлектору. Сделать ее можно вообще из чего угодно: из стенки корпуса компьютера, из лежащей старой железки, из номерного знака …

Однако мы рекомендуем для этого использовать печатную плату с фольгированным покрытием. Во-первых, там используется медь, сопротивление которой ниже, чем у железа, во-вторых, текстолит способен выдерживать практически любые погодные условия, что позволяет вешать антенну прямо на улице.Для этой антенны желательно использовать одностороннюю плату 120х100 мм, однако, как показывает практика, вполне подойдет и 100х100 мм. Здесь нам тоже понадобится дрель. Вам также понадобится узел RF-разъема типа N. Вы должны измерить диаметр выбранного вами разъема и просверлить отверстие в центре платы для его вывода. Разъем вставляется с пустой стороны, а его выход облицован фольгой. После этого просверлили еще несколько отверстий маленьким сверлом вдоль крепления разъема и прикрутили его к плате.Эти винтики легко найти в любом строительном магазине. К внутренней части разъема и к самой плате припаиваем два отрезка одного и того же провода так, чтобы расстояние от рефлектора до конца любого из них было 2,5 см. Далее нужно взять резонатор и припаять его к этим ножкам. Старайтесь, чтобы отражатель и резонатор были параллельны друг другу. Антенна готова, и приступаем к подключению и настройке

Подключение и настройка

Готовое устройство, конечно, нужно как-то подключить к модему.Учтите, все, что вы делаете с гарантийным оборудованием, вы делаете на свой страх и риск! Редакция не несет за это ответственности.

Сначала снимаем верхнюю крышку модема. Делать это нужно аккуратно, желательно тонкой отверткой или скальпелем. Начните с одного конца рядом с разъемом USB, затем медленно открывайте крышку, пока она не откроется с одной стороны, затем повторите ту же процедуру, но с другого конца. Снятие крышки обнаруживает два небольших разъема, заклеенных защитной бумагой.Снимите и ее! Если опустить порт USB модема вниз, то нам понадобится левый разъем. Даже не трогай правильный! Теперь у вас есть два пути: либо купить фирменный пикдейл (адаптер), либо сделать свой собственный. Мы выбрали второй вариант, взяв антенный переходник от небольшого сгоревшего ТВ-тюнера и немного переделав его, сняв внутреннее пластиковое кольцо. Но если у вас нет такой вещи, то лучше купите фирменную. После этого нужно подключить его к проводу. Провод следует использовать РГ-6У, как наиболее подходящий по характеристическому сопротивлению.Чем короче длина самого провода, тем меньше будет потеря сигнала. В этом случае мы надеваем на один конец провода обычную вилку для телевизора, идеально подходящую для нашей самодельной пикдейлы. Второй был снабжен привинченной частью высокочастотного разъема для подключения к антенне. После этого мы все собрали воедино. Фирменный pickdale имеет специальную насадку к модему, но мы использовали скрепку и две резинки. Несмотря на то, что дизайн выглядит довольно хлипко, в нашей редакции он уже четыре месяца.

Далее следует повесить антенну на улице. Использовали мачту от активной ТВ-антенны и ее крепление. После этого нужно подвести кабель к модему и собрать все воедино. Далее вылезаем на карниз (осторожно, чтобы не упасть!) И настраиваем антенну на точку доступа. Делается это просто: вы понемногу поворачиваете антенну во все стороны и следите за уровнем сигнала. Найдя точку, где сигнал будет максимальным, вы максимально плотно закрепите антенну и забываете о ее существовании.Нам удалось добиться сигнала 15 дБ, где модем без антенны ловил 3-4, иногда 5 дБ. Практика показала, что для радиолюбителей такая антенна добивает на 2,5 км.

результатов

Нам удалось добиться хорошего сигнала там, где на WiMAX-карте провайдера вообще не должно быть приема. Методом проб и ошибок мы сделали антенну, не уступающую по своим характеристикам имеющимся на рынке фирменным.К тому же он очень универсален и подходит как для Wi-Fi, так и для WiMAX. Единственная разница в типе подключенного оборудования. Во время тестирования были как поломки, так и неисправности, но это не была вина антенны. Единственной проблемой была ворона, которая чуть не сбила всю конструкцию с 12 этажа. Сигнал оказался стабильным, а скорость подключения значительно выросла. Беда только в том, что мы потеряли гарантию на модем. Хотя, скорее всего, она вам и не понадобится.

Удачи, радиолюбитель!

Биквадрат антенны (BiQuad), версия № 2

Это моя модернизированная антенна. А антенну я сделал целиком из алюминия. Так как не припаян, все прикрутил. Антенна полноразмерная. На практике не пользовался, но посоветовавшись с радиолюбителями и теми, кто делал такие антенны, сказали, что должно работать!

Всем известная и очень популярная антенна Wi-Fi Биквад или зигзагообразная антенна Харченко, а также антенна Тревора Маршалла имеют отличные характеристики и простоту сборки.Есть много модификаций такой wifi антенны, но я предлагаю придерживаться обычного биквадрата как отличное соотношение работа + материалы / усиление.
Чтобы приступить к изготовлению антенны, нам необходимо подготовить материалы:

  • медный провод диаметром от 1,5 мм до 3 мм
  • Текстолит односторонний
  • медная трубка или соединитель N
  • Коаксиальный кабель
  • RG-6U
  • Вырезаем из текстолита отражатель размером 110 х 110 мм и просверливаем в центре отверстие, равное внешнему диаметру медной трубки.Трубку следует подбирать так, чтобы имеющийся кабель плотно в нее входил с равномерно уложенной внешней оплеткой и длиной 5 см.

    Заклеиваем отверстие и подготавливаем трубку, в зависимости от диаметра проволоки + 0,5мм шлифуем половину радиуса верхней части.


    Вставляем трубку в текстолит так, чтобы верхняя часть трубки находилась на расстоянии 16 мм над отражателем. Не думаю, что нужно говорить, что все сделано аккуратно и максимально аккуратно.Теперь согнем из проволоки вторую часть антенны. Подготовьте проволоку длиной 244 мм и сделайте надрезы через каждые 30,5 мм. Теперь осталось согнуть проволоку согласно рисункам ниже.

    Осталось соединить две части антенны wifi. Свободные концы провода припаиваем к наивысшей точке трубки, а в разрезе остается целая часть, к которой припаивается центральная жила кабеля РГ-6У.


    Вставляем кабель и припаиваем.

    Биквад в сборе.

    Можно обойтись без трубки, применив специальный разъем N-типа, это дело каждого.

    В заключение скажу, что данная антенна — отличная замена «банке». Коэффициент усиления этой антенны находится в районе 6-8 дБи. Из-за своего небольшого размера его можно использовать в качестве питающего параболического зеркала, что даст минимальное усиление 19 дБ.

    Радиоволны проникают в пространство вокруг нас.Все мы привыкли к беспроводным технологиям, особенно к Wi-Fi, однако далеко не всех устраивает покрытие домашних роутеров. Стены, деревья и другие препятствия ослабляют сигнал. Если для квартиры качество связи вполне подходит, то для дачного участка в несколько соток мощности роутеров явно не хватает. Недалеко от дома, например в гараже, тоже хотелось бы пользоваться домашним интернетом без прокладки дополнительных кабелей и установки мощного оборудования.Но мало ли где может понадобиться усиление радиосигнала! В любом случае использование антенны будет самым простым и выгодным вариантом.

    Мы используем опыт радиотехники

    Простой кусок провода, прикрепленный к антенне, конечно, может улучшить сигнал, но часто не работает. А все из-за свойств радиоволн. Модель телевизора также не даст результатов по Wi-Fi, так как рассчитана на работу с частотами телевещания. Чтобы создать подходящую антенну, вам необходимо знать длину волны сигнала, который вы планируете усилить.Форму устройства стоит позаимствовать у радиолюбителей. Например, биквадратная антенна давно зарекомендовала себя как простое в изготовлении и надежное устройство усиления сигнала. Эти компактные устройства дают приличный коэффициент усиления 11 дБи и более, в то время как устройства, встроенные в роутер, не превышают 5 дБи.

    Для людей, крайне далеких от электромагнитной части физики, эти показатели можно расшифровать как увеличение скорости соединения Wi-Fi в несколько раз, а также увеличение расстояния соединения.Биквадратная антенна является направленной, покрывает перед собой сектор 40-50 °, что вполне подходит для подключения конструкции, удаленной от основного жилища, а также для создания локальной беспроводной сети между стационарными станциями. Различные умельцы отмечают стабильный сигнал на расстоянии от 400 до 2500 м, но это вряд ли понадобится, достаточно нескольких десятков метров.

    В магазин с деньгами или с паяльником в руках?

    Всегда проще приобрести готовый заводской продукт, но цена такого устройства соизмерима со стоимостью нового роутера, а производительность не всегда надежна.Недорогие модели с дружественного Востока довольно хрупкие, а контакты и связи в них далеки от совершенства. Где взять хороший прибор биквадрат? Антенну WiFi своими руками собрать может любой радиолюбитель. Для этого понадобится паяльник. Если вы знакомы с этим средством, то инструкция подскажет, что и как делать.

    Биквадрат — это антенна, состоящая из двух квадратов, сделанных из проволоки или другого электропроводящего материала. Они расположены в одной плоскости и определенным образом связаны.Этот контур является основной рабочей частью антенны, вибратором, предназначенным для приема и передачи радиоволн. Лучше всего изготовить такой антенный элемент из отрезка одножильного силового медного провода сечением не менее 2 мм 2.

    Толщина зависит, скорее, от выбранных размеров антенны, количества креплений и условий. использования. Это влияет только на прочность конструкции, а не на качество сигнала, поэтому лучше подбирать ее исходя из планируемых размеров и наличия материала.Самая простая самодельная биквадратная антенна собирается только из петли, подключенной к коаксиальному кабелю, как показано на рисунке выше.

    Дополнительные материалы и инструменты

    Конечно, для улучшения характеристик антенны требуются дополнительные детали. В качестве отражателя подойдет пластина из любого электропроводящего материала; предъявляются только требования к износостойкости и прочности. Подойдут даже компакт-диски или алюминиевая фольга, которые используются в кулинарии для запекания. Главное закрепить ее на плоской твердой основе из дерева или пластика, где и будут установлены остальные детали антенны.Дополнительно потребуются диэлектрические крепления для надежной фиксации антенны относительно рефлектора, а также с сопротивлением 50 Ом.

    Специальная вилка позволит подключить устройство к роутеру, который придется покупать в магазине. Если в роутере нет разъемов, как у большинства недорогих моделей, придется его разобрать и припаять кабель прямо к плате. Помните, что такие действия с маршрутизатором аннулируют его гарантию, и вся ответственность за такие действия полностью ложится на вас.Остальные материалы можно забрать на месте из того, что находится в кладовой у домашнего мастера.

    Как видно из вышесказанного, паяльник, немного припоя и флюса — обязательный инструмент. Линейка с миллиметровыми делениями позволит выдержать точные размеры изделия, а для точного загибания проволоки по контуру потребуются плоскогубцы или плоскогубцы. Для работы с кабелем понадобятся нож и бокорезы (кусачки), а при сверлении отверстий понадобится дрель или шуруповерт и дрель.

    Начинающим может быть сложно паять, но помните, что навыки приходят со временем. Все работы с нагретым паяльником проводить нужно медленно, соблюдая меры предосторожности и все необходимые действия, чтобы не обжечься и сделать прочное соединение. Перед использованием прибора обязательно проверьте целостность корпуса, кабеля и вилки.

    Защитите рабочее пространство стола от возможных повреждений расплавленным припоем или каплями горячего флюса, накрыв его деревянным экраном или специальным огнестойким материалом.Не оставляйте горячий паяльник без присмотра даже после его выключения. Горячий прибор может воспламенить поверхности и предметы из легковоспламеняющихся материалов. Тем, кто впервые держит в руках паяльник, рекомендуется сделать несколько стыков на остатках материала или кусочках аналогичной проволоки, чтобы набить руку.

    Немного формул

    Перед тем, как приступить к работе, сделаем небольшой расчет биквадратной антенны. Большинство маршрутизаторов Wi-Fi имеют диапазон 2.4 ГГц по стандарту IEEE 802.11n. Применяя формулу отношения длины волны, скорости и частоты, вам нужно разделить скорость света на частоту. 0,1249 м или 125 мм — это примерно тот размер, который нам нужен, а это означает, что сторона квадратов антенны должна быть кратной этому конкретному расстоянию, чтобы работать в желаемом диапазоне. Для описываемой здесь небольшой антенны было выбрано расстояние 32 мм. Конечно, многократное увеличение этого расстояния приведет к улучшению сигнала в большей зоне покрытия.

    Оптимальный отражатель

    Было много идей о том, что использовать в качестве отражателя, но для такого размера оптимальной была пустая печатная плата 10 x 10 см. Во-первых, упростилось подключение оплетки коаксиального кабеля к отражателю. Обычным припоем кабель надежно устанавливается в нужном месте. Во-вторых, жесткость печатной платы полностью удовлетворяет габаритам изделия и позволяет отказаться от дополнительных креплений. Проблемы при использовании модели таких габаритов могут возникнуть в случае неточного соблюдения габаритов, поэтому все действия производятся с помощью миллиметровой линейки.

    Progress

    Самодельная биквадратная антенна для wifi довольно проста в изготовлении. В центре печатной платы или другого подходящего металлического листа просверлите отверстие, соответствующее диаметру коаксиального кабеля или немного больше. Кабель нужно снять с верхней изоляции на 2,5 см и аккуратно вставить в отверстие в плате. Верхняя экранирующая оплетка или оболочка кабеля припаивается по всей окружности. Кабель должен плотно входить в плату коробки передач, потому что кроме этого в данной модели не предусмотрено крепление для антенны.Для усиления конструкции можно дополнительно использовать металлическую трубку, это особенно важно, если вы думаете об увеличении размеров антенны.

    Расположение антенны

    Для биквадратного вибратора требуется медный провод длиной 256 мм. Вы можете пометить складки маркером через каждые 32 мм и взять еще немного проволоки, чтобы на конце отрезать лишнее. И вы можете каждый раз сгибать точно отмеренный кусок проволоки ровно посередине. Его концы нужно аккуратно припаять и отвести от противоположного угла на 2 мм; также можно оставить соединение концов для следующего шага.

    Последний шаг — припаять биквадратный вибратор и кабельные соединения. Следите за его положением относительно рефлектора, расстояние между ними должно быть около 15 мм по всей плоскости. Этот разрыв был измерен эмпирически различными тестировщиками. Если у вас есть оборудование, вы можете лично подобрать оптимальное расстояние с лучшими шансами для конкретной модели.

    Совершенству нет предела

    Направьте антенну в сторону рабочей зоны и подключите к маршрутизатору с помощью специального разъема или установите с помощью паяльника прямо на рабочую плату.Увеличение дальности действия сигнала Wi-Fi не заставит себя ждать. Что еще можно сделать для увеличения мощности антенны, кроме увеличения размера? Тех, кто уже построил нечто подобное, может заинтересовать двойная или тройная биквадратная антенна. Своими руками умельцы добиваются усиления сигнала на 2 и 4 дБи больше, и это ощутимое улучшение.

    Делается это за счет увеличения количества квадратов и соответственно площади отражателя (металлической шестеренки).Мастера также создают арочные или круглые антенны на основе биквадрата, основное правило при изготовлении которых — строго соблюдать расстояние 15 мм от рефлектора по всей площади устройства. Также стоит упомянуть, что пересечения проводов необходимо изолировать, чтобы не было соединений проводов.

    Места установки биквадратной антенны могут быть самыми разнообразными. Чаще всего такие изделия монтируют на окнах или снаружи здания.Для такой небольшой модели, как описанная выше, идеально подходит пластиковый контейнер для защиты от непогоды. Коэффициент усиления сигнала, полученный с помощью биквадратной антенны, соответствует, а иногда и превосходит заводские модели.

    С переходом на цифровое телевидение в формате DVB-T2 часто возникает вопрос, какую антенну выбрать? Предлагаем вам собрать простейшую ТВ антенну ДМВ «биквадрат» своими руками, ее еще называют антенной Харченко. Собирается очень быстро из доступных материалов, при этом имеет достойные характеристики, сопоставимые с заводскими комнатными антеннами, которые идут в комплекте с усилителем.

    Для сборки ТВ антенны биквадрат нам понадобится:

    • Проволока медная или алюминиевая диаметром 3-5 мм;
    • TV коаксиальный кабель 75 Ом;
    • Паяльник, олово, припой или флюс;
    • Плоскогубцы;
    • Изолента или пластиковые стяжки;
    • Термопистолет с клеевым стержнем;
    • Пластиковая крышка от бутылки (по желанию).

    Как сделать ТВ антенну биквадрат для телевидения Т2, пошаговая инструкция:

    Итак, берем медную или алюминиевую проволоку, лучше медь, так как она лучше паяется, для пайки алюминия нужна паяльная кислота или флюс для пайки алюминия.Тип выбранного металла никак не повлияет на качество приема. Сгибаем его зигзагообразно, как показано на рисунке. Чтобы правильно выбрать длину каждой стороны, существует формула, в которую нужно вставить среднюю частоту вещания ваших станций, частоты приема цифрового телевидения. Ваш регион указан на сайте цифрового ТВ в вашей стране. Например, в Киеве средняя частота вещания составляет 576 МГц, в Москве — 522 МГц.

    Теперь мы подставляем эту частоту в формулу: 300000 / ваша средняя частота / 4 = сторона биквада в мм.Суть формулы: делим скорость света на среднюю частоту вещания = получаем длину волны. Для нормального приема разделите длину волны на 4 и получите сторону биквадрата. В моем случае получилось 135 мм, а это значит, что внешние стороны биквадрата будут 135 мм, а внутренние 130 мм, так как посередине антенны должен быть зазор примерно 10 мм. То есть два квадрата в центре не должны перекрываться. Если ваш провод заизолирован, то снимать всю изоляцию необязательно, а только в центре, где будут припаяны контакты от кабеля.

    Берем паяльник, желательно посильнее, например 100 Вт, флюс (лучше активный), и концы провода, в том месте, где они сходятся, припаиваем (биквадрат я начал гнуть со стороны середина антенны и поэтому припой будет там же), чтобы получился замкнутый контур.

    Теперь берем коаксиальный антенный ТВ кабель нужной длины, зачищаем конец кабеля так, чтобы центральная жила выглядывала из изоляции на 1 см и столько же оплетки, главное чтобы центральная жила делала не трогайте оплетку, короткого замыкания нет.Оплетка может быть скручена и залужена флюсом и припоем.

    Припаиваем центральную жилу кабеля к середине антенны к одной ее стороне, а оплетку — к другой стороне, как показано на фото. Перед этим можно эти концы кабеля немного подкрутить на провод, для более надежного крепления.

    В центр антенны можно вставить пластиковый колпачок от бутылки, для большей надежности продеть в него кабель и 4 выходных антенных луча, вырезать в нем все необходимые углубления и отверстия и залить все внутри крышки горячим клеем.Кабель можно проложить вдоль одной из стенок биквадратной антенны, потянув за стяжки или изоленту.

    Осталось приделать вилку к другому концу кабеля, воткнуть биквадратную антенну в приставку Т2 и попробовать принять сигнал, при этом нужно найти в квартире место, где сигнал будет лучше всего и зависнуть или воткнул туда антенну.

    Обратите внимание, что биквадратная антенна должна быть расположена вертикально, то есть два квадрата должны располагаться друг над другом, а не рядом друг с другом.

    С поддержкой DVB-T2 и конечно ему нужна была антенна, что естественно нужно делать своими руками. О том, как сделать антенну для DVB-T2 своими руками, пойдет речь далее.

    Для начала решил потестить биквадратную антенну Харченко, или просто «восьмерку». Для изготовления нам понадобится медная или алюминиевая проволока диаметром 2-5 мм. У меня под рукой был ВВГ 2,5 квадратных и я решил попробовать сделать из него антенну для DVB-T2.

    Расчет антенны

    Узнаем наши частоты обоих пакетов DVB-T2 в нашем районе.Для этого перейдите по ссылке на сайт интерактивной карты CETV . и посмотрите, какая вышка ближе к вам, транслируются один или оба пакета каналов и на каких частотах. В пригороде Петербурга это 586 МГц и 666 МГц.

    Теперь, зная частоту пакета, нам нужно вычислить длину стороны квадрата нашей антенны DVB-T2. Он равен четверти длины волны.

    То есть для наших 586 МГц: 300000000/586000000 = 0,51 метр.Четверть длины волны соответственно 0,51 / 4 = 0,127 метра или 12,7 см.

    Для второго мультиплекса 666 МГц рассчитываем аналогично и получаем 11,2 см.

    Нас интересует L1. H и B для антенны с рефлектором (решеткой) усиливают сигнал. Я обошелся без этого.

    Теперь, если мы сделаем антенну для двух пакетов каналов DVB-T2, определим среднюю длину. То есть складываем наши длины и делим пополам.

    L1 = (12,7 + 11,2) / 2 = 11,95 округлить до 12 см.

    Антенна в сборе для DVB-T2

    Здесь все должно быть ясно. Берем наш сегмент ВВГ или что там у вас есть. Определить примерную длину провода, необходимой для сборки антенны, можно L1 * 8 и накинуть пару сантиметров. Для изготовления антенны понадобилось 12 * 8 + 2 = 98 см.

    Если у вас толстая проволока диаметром 4-5 мм, то без тисков, скорее всего, вам не обойтись.Пассатижей мне хватило.

    Зачищаем провод с изоляции. Затем согните биквадрат плоскогубцами. Смотрим картинки. Все углы 90 градусов.

    Далее припаиваем телек кабель 75 Ом … Жилу припаиваем к одному квадрату, Плетем к другому.

    Сигнал на высоких частотах распространяется по поверхности проводника, поэтому после сборки антенну лучше покрасить. Я использовала остатки акриловой фасадной краски. Место пайки лучше залить горячим клеем или герметиком.

    Скрепляем провод от точки пайки стяжками (планками) по сторонам квадрата, как на фото. Этот обязательный шаг — согласование антенны.

    Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре

    Значит, биквадрат дает усиление сигнала около 6 дБ, а до вышки 26 км по прямой. Хотя сайт CETV указывает, что мы находимся в зоне уверенного сигнала, я усомнился и подготовил его давно.

    Поднялся на второй этаж дома и вытащил антенну на строительные леса.Он указал в сторону башни и включил телевизор. Телевизор уверенно принял оба пакета цифрового ТВ.

    Принес самодельную антенну в дом, телевизор продолжал показывать уверенно и отлично.

    Потом я принес в сарай самодельный телевизор и повесил антенну на дверь внутри сарая.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *