Рупорный отражатель из подручных материалов. Обеспечивает усиление 18 ...20 dBi. величины.

Рупорная антенна WiFi / 3G

Для чего она нужна

Есть немало случаев, когда радиосигнал сетей 3G (1935 - 2140 МГц) или WiFi (2400—2483,5 МГц) слишком мал и его необходимо увеличить.

Простой (но дающий хорошие результаты) способ: поместить 3G или WiFi модем в отражатель, который собирает сигнал с большей площади и концентрирует собранную мощность в точке установки модема.

Если увеличить сигнал надо немного, то отражатель может быть простым и небольшим, например, обмотанная фольгой крышка от коробки с CD дисками. Но усиление столь небольшого рефлектора невелико: 7 ... 10 dBi.

Если требуется большее усиление, то и рефлектор должен быть большим. И требования к точности его формы возрастают. Если требуется 18 ... 20 dBi усиление, то лучшим выходом будет использование параболического рефлектора диаметром 50 ... 60 см. Это если он у вас есть. И есть конструктив, чтобы механически закрепить сам рефлектор в нужном направлении, и модем в его фокусе. То есть получается непросто и недешево.

Ниже описан рупорный рефлектор, выполненный на основе картонных упаковочных ящиков. Он имеет площадь раскрыва (т.е. ту, с которой собирается в модем принимаемый сигнал) также, как и параболическое зеркало диаметром 55 см. А, следовательно, и такое же усиление (оно определяется площадью раскрыва).

При этом общая стоимость материалов (картонные коробки, пищевая алюминиевая фольга, скотч)на изготовление такого рефлектора не превысит 5 евро, а по времени изготовления и установки можно уложиться в один вечер. Есть конечно и недостатки: картон не выдерживает влаги. Поэтому применять описываемую антенну можно снаружи лишь экспериментальную (при хорошей погоде или накрывать пленкой), или на чердаке под диэлектрической (рубероид, шифер, черепица) крыше. Последний вариант хорош для дачи.

Идея изготовления такого рупора не моя, а Anthony Monteiro, AA2TX, который сделал такую антенну для приема сигнала 2,4 ГГц со спутников. Я лишь адаптировал его конструкцию под имеющиеся материалы.

Изготовление

  1. Для начала нам потребуются 4 листа упаковочного гофрокартона с размерами больше, чем 66 х 55 см (остатки упаковки мебели или крупной бытовой техники). Из них вырезаем 4 трапеции по следующей выкройке:
    Выкраивать лучше острым обойным ножом, не повреждая, и не сминая края. Отверстие под ваш USB 3G или WiFi стик вырезается на расстоянии четверти длины волны (33 мм для WiFi, 37 мм для 3G) от узкой стороны в одном из листов. Его размер должен быть таким, чтобы стик плотно, с усилием входил в него.
  2. Берем рулон пищевой алюминиевой фольги и клеим (я применял клеевой карандаш) к вырезанным пластинам. Фольга должна выступать за границы пластин примерно на 2 см в каждую сторону. Фольгу желательно клеить аккуратно, однако небольшие (до 3...4 мм) неровности ничего не ухудшат.
    Если не получается с клеем, то можно просто натянуть полосы фольги на картон, загибая ее края на обратную сторону пластин.
    Из обрезков картона вырезаем прямоугольник, закрывающий заднее отверстие рупора, клеим на него фольгу с таким же запасом как и на трапецеидальных пластинах.
  3. Собираем из пластин рупор:
    Выступающие края фольги сминаем вместе, чтобы образовался контакт между пластинами. Конструкция получается очень хлипкая, поэтому для крепления обматываем ее снаружи пластиковым скотчем. Если в процессе сборки где-либо в алюминиевом покрытии обнаружатся дыры и щели больше, чем 3 ... 4 мм, латаем их алюминиевым скотчем (есть в магазинах стройматериалов, применяется при для установке батарей и кондиционеров).
  4. Теперь собранный рупор надо закрепить. Для этого потребуется стандартный упаковочный ящик из гофрокартона 60 х 40 х 40 см. Но не любой, а четырехклапанный. Такой:
    Ящик желательно новый, неповрежденный. Поднимаем его клапана вверх и обматываем снаружи скотчем, так, чтобы высота ящика стала бы около 60 см.
  5. В днище ящика прорезаем прямоугольное отверстие под хвостовик рупора. Вставляем рупор в ящик:
    Так, чтобы раскрыв рупора оказался заподлицо с с открытым краем ящика, хвостовик выступал сзади примерно на 6 см. Окончательно скрепляем конструкцию скотчем и проклеенными полосками плотной бумаги.
  6. Собственно, антенна почти готова. Осталось вставить сзади, в проделанное отверстие модем, и подобрать его положение по максимуму сигнала, как описано здесь.

 

Получившаяся конструкция показана на следующем фото (это фото не мое, а AA2TX. Фото же моего ящика с рупором на замусоренном чердаке не украсит никакую страницу. Даже эту).

На фото в качестве облучателя используется не модем, а четвертьволновый штырь. Можно поступить так же, если модем имеет антенны вход, а вы умеете паять СВЧ коаксиальные кабеля и разъемы. Оплетка кабеля или корпус разъема в этом случае соединяется с фольгой (притягивается гайкой, но очень осторожно, чтобы не раздавить картон).

Однако на мой взгляд для модемов не имеет смысла связываться с коаксиальным кабелем и разъемами, т.к. потери в них на этих частотах велики. Вставленный внутрь модем будет как минимум не хуже.

Параметры

• Усиление 18...20 dBi в полосе 1,9 ... 2,5 ГГц (растет с частотой).

• Ширина ДН по уровню – 3 ДБ составляет 18 ... 15 градусов в той же полосе.

Антенну надо весьма довольно точно направлять на источник сигнала, ошибка даже 100 приводит к падению уровня от полной шкалы до пропадания сигнала. Но это не только минус. Напротив, поворотом нашего ящика с рупором можно избавиться от близлежащих источников помех, и даже выбирать с какой именно вышкой (для 3G) мы будем работать.



22.11.2011

На главную - Main page