В настоящее время практически все электронные девайсы снабжены различными средствами беспроводной связи. Одним из наиболее популярных и часто используемых является связь по Wi-Fi. Поэтому, вполне логично, что уже давно неотъемлемой частью домашней компьютерной сети стал Wi-Fiроутер. Действительно, зачем «привязывать» себя проводами, если можно получить беспроводной доступ в локальную сеть или в интернет в любой точке квартиры или дома?
Я установил Wi-Fiроутер ещё четыре года назад, что бы обеспечить беспроводной доступ в интернет с нетбука. Затем дома появились другие устройства, поддерживающие Wi-Fiи в принципе меня всё устраивало. А вот после покупки телевизора Samsung40ES6100 выяснилось, что, несмотря на то, что телевизор без проблем нашёл сеть, уровень сигнала от роутера в месте установки телевизора оставляет желать лучшего. Нужно было каким-то образом решать возникшую проблему.
Исходя из теории распространения радиоволн, для равномерного покрытия определенной территории необходимо, что бы передатчик радиоволн находился в геометрическом центре этой территории. Учитываются и другие факторы, например, различные преграды на пути распространения сигнала. Поэтому, оптимальным будет размещение Wi-Fiроутера в центре квартиры или дома. К сожалению, у меня сложилась ситуация, что Wi-Fi роутер установлен вместе с основным компьютером в угловой комнате и половина мощности излучения уходит через стену «в никуда», а в противоположной угловой комнате, где находится телевизор, уровня сигнала недостаточно.
В принципе, решение данной проблемы лежит на поверхности и всем хорошо известно – использовать направленную антенну типа «волновой канал». Это позволит сконцентрировать основную мощность излучения в нужном направлении.
Ознакомившись в интернете с различными вариантами самодельных направленных антенн, было принято решение сделать так называемую «антенну-насадку». Особенность этой антенны заключается в том, что для подвода к ней ВЧ–излучения не требуется применение кабеля, эта антенна просто надевается на штатную штыревую антенну Wi-Fiроутера. Изготовить такую антенну можно буквально за 10 минут.
Для начала определимся с параметрами антенны.Wi-Fiимеет несколько каналов (частот). Центральная частота первого канала – 2412 МГц, второго – 2417 МГц, третьего – 2422 МГц и т.д. Все каналы смещены относительного центра предыдущего на 5 МГц. В зависимости от того, на какой частоте работает роутер и нужно производить расчёт размеров антенны. Допустим, по умолчанию в роутере DIR-300 установлен шестой канал - 2437 МГц. Вот для него и будем выполнять расчёт. Хотя придерживаться строгих требований для расчёта именно этой частоты не так уж и необходимо - полоса антенны превышает 150 МГц, что шире всего диапазона Wi-Fi
При расчете параметров антенн можно воспользоваться замечательной программой MMANA-GAL. Она позволяет моделировать практически любые антенны и имеет хорошую библиотеку готовых антенн.
Скриншот программы, с указанными размерами нашей антенны, приведен на рис. 1. Вы самостоятельно можете поэкспериментировать с изменением параметров этой антенны, скачав файл Wi-Fi.mma.
Рис. 1
Диаграмма направленности антенны показана на рис. 2. Как видно, основное излучение сконцентрировано по направлению волнового канала. Антенна имеет вертикальную поляризацию.
Рис. 2
Как уже говорилось, изготовление антенны займет очень мало времени. Для этого понадобится кусок гофрированного упаковочного материала (можно использовать гофрированный картон), полметра провода сечением 1,5 кв.мм в изоляции и колпачок от шариковой ручки, который по внутреннему диаметру должен быть чуть больше наружного диаметра Wi-Fiантенны роутера. Отрезаем полоску картона размерами 150х20 мм – это будет несущая часть антенны. В соответствии с размерами, указанными на рис . 1, из провода нарезаем вибраторы антенны (рис.3)
Рис. 3
Вставляем вибраторы в несущую часть антенны (опять же строго в соответствии с размерами на рис. 1) и закрепляем колпачок от шариковой ручки (рис.4). Точка установки колпачка должна быть выполнена строго в соотвествии с рис. 1 - 10 и 24 мм до соседних вибраторов
Рис. 4
Надеваем нашу «насадку» на антенну Wi-Fiроутера и ориентируем её в нужном нам направлении.
Для проверки эффективности этой антенны, воспользуемся программой NetworkStumbler. Она позволяет контролировать все находящиеся в зоне действия устройства Wi-Fiсети. На рис. 5 показано сравнение сигнала без «насадки» (1) и с «насадкой» (2). Измеритель Wi-Fi сигнала (ноутбук) находится на месте наиболее неуверенной точки приема в квартире - сигнал проходит практически через две кирпичные стенки.
Рис. 5
Как видите, усиление сигнала антенны с «насадкой» по отношению к штыревой антенне роутера без «насадки» составляет порядка 10 дБ. И это при условии, что я не занимался точной настройкой антенны т.к. мне полученного результата оказалось более, чем достаточно. Для получения более высокого усиления можно поэкспериментировать с точкой размещения насадки, перемещая её по штыревой антенне роутера. Будет полезным установить колпачок, который надевается на антенну, по центру оси несущей части антенны (в нашем случае он смещен немного в сторону). Так же можно попробовать в программе MMANAизменить длину вибраторов и расстояние между ними в ту или иную сторону, и в соответствии с полученными результатами, подкорректировать окончательные геометрические размеры антенны.
