Антенная решетка вай фай
Описание высокочувствительной антенны для Wi-Fi на основе ФАР
(фазированной антенной решётки).
Данная конструкция антенны является хорошим инструментом для тех, кто решил заняться wardriving-ом. При правильном изготовлении даёт прекрасное усиление в 16Дб (Именно 16dBd, а не 16dBi), и рекомендуется как для поиска сетей, так и для реализации своих домашних каналов. Аппертура раскрытия диаграммы направленности составляет: в горизонтальной плоскости — 60 о , а в ветикальной плоскости — 70 о . При всей кажущейся нетехнологичности антенны она прекрасно ведёт себя в условиях реальной эксплуатации и легко настраивается из-за того, что имеет довольно широкую диаграму направленности.
Лист стали приблизительно 0.5мм толщиной и размерами 310х280мм, в качестве которого я выбрал просто боковую стенку системного блока от Пентиума I, который размечаем так:
Сначала по краям делаем борта, ширина которых составляет 25мм, то есть с каждой стороны очерчиваем периметр. Далее находим середину нашего прямоугольника, которая будет по точке 155х140. Расчерчиваем теперь каждый из прямоугольников по высоте 77.5мм, а по ширине соответственно 70мм.
В результате всех манипуляций со штангенциркулем у нас должно получиться примерно то, что вы видите на картинке. Для увеличения просто щёлкните по ней мышкой.
Дальше по более узким сторонам делаем разрезы до пересечения линий, которые обозначают у на с борта данной конструкции.
Борта гнутся по кондуктору, изготовленному из двух досок, которые обрезаются до длины 260мм. Далее та сторона, которая будет гнуться, зажимается между двух досок и прогибается третьей доской, которой давят на основание зеркала антенны, а потом догибается уже под 90 о с использованием резиновой киянки. И так все четыре стороны. Те «уши», которые останутся на бортах с помощю киянки плотно прижимаютя к борту на соседней стороне.
Должно получиться приблизительно такое «корыто». Дальше, в точках в центрах каждого из четырёх прямоугольников, рассверливаем отверстия заранее меньшего диаметра, чем диаметр стоек-трубок, на которых будет запаиваться каждый элемент.
Стойки представляют из себя отрезки трубок из любого пайкого материала, хотя предпочтение стоит отдать меди и латуни, диаметром 6-8мм и длиной 12.5мм.
Скажем для стоек диаметром 6мм в основании должно быть отверстие в 4мм, которое потом раскернивается с внешней стороны внутрь до диаметра, который немного меньше диаметра стойки. Потом стойка просто забивается в отверстие, которое мы раскернили, но предварительно в боковой стенке на расстоянии приблизительно 1/3 делается отверстие диаметром сопоставимым с внутренним диаметром отверстия в стойке. Отверстие делается только в одной стенке, то есть не на вылет. Потом стойки после вбивания запаиваются в основание с двух сторон. При запайки следует использовать только нейтральный флюс чтобо избежать коррозии и разрушения констукции.
Дальше надо нарезать отрезки коаксиального кабеля для изготовления симметрирующего устройства. Они необходимы потому, что надо согласовать очень низкое сопротивление четырёх, подключенных параллельно, резонаторов. Потребуется кабель во фторопластовой изоляции проходным сопротивлением 50Ом. Сначала нарезаем четыре куска по 80мм, а затем ещё два куска по 61мм. Разделываем их так. С каждой стороны оставляем центральную жилу на 1.5мм, то есть отрезки кабелей по оплётке становятся 77мм и 58мм, соответственно. Затем оголяем экран на 3мм. Всё опаиваем, применяя ТОЛЬКО КАНИФОЛЬ. Жидкие флюсы недопустимы, так как они затекают в оплётку и подвергают кабель корозии. Вставляем отрезки кабеля в боковые отверстия в стойках так, чтобы оплётка была вровень со срезом стойки, а центральный проводник торчали на 1.5мм над поверхностью стойки. Вторые концы кабелей центральными проводниками спаиваем внахлёст, а оплётку припаиваем так, как это показано на верхней фотографии. Опять же, для просмотра в большем окне просто щёлкните по фотографмии.
Дальше приступаем к изготовлению самих элементов.
Элементы представляют из себя стандартнейший биквадрат со стороной 29.8мм. Для простоты длину стороны можно принять равной 30мм, но тогда мы уйдём вниз по диапазону и антенна будет хорошо работать только с 1 по 6 каналы. Элементы изготавливаются из медной проволоки диаметром 1.5мм Чтобы было удобно паять элемент к стойке в начале и конце провода из которого изготавливается элемент надо оставлять отрезки приблизительно 10мм, которые уходят вниз.
Остаётся решить вопрос о том, а как запаять элементы так, чтобы расстояние от зеркала до элемента было 14мм. Я клал оба уха элемента на трубки соответствующего диаметра и припаивал элемент к стойки. Расстояние от центрального изгиба до точки подключения к стойке должно быть 1.5мм.
С другого ракурса. Здесь же видно как припаяны элементы.
Перейдём к установке разьёма.
Припаяв два меньших отрезка находим точку в которой надо монтировать разьём. Разьём монтируется именно по месту. В качестве разьёма можно применить как Финский разьём типа N так и наш СР50-165. Оба они прекрасно подходят для данной конструкции по частоте и по допустимым потерям в разьёме.
Полностью смонтированная антенна, закреплённая за окном.
Вид спереди. Предполагалось, что антенна будет закрыта каким либо колпаком, но впоследствии мне это посто стало лень. Про работу антенны могу сказать, только то, что она меня полностью удовлетворяет.