Направлена wi-fi антена своїми руками
Причина, через яку бездротові мережі поки що не витіснили технології мобільного зв'язку, цілком зрозумілі: дальність дії бездротових мереж невелика. Звісно, є й інші особливості. До них відносяться величина енергії, що витрачається, складності з ідентифікацією, проте ключовим пунктом є саме дальність дії. Чи можна своїми руками виготовити спрямовану wi-fi антену?
Тут усе досить просто. Потрібно лише освоїти кілька простих термінів. У часи винаходу радіо про поширення електромагнітних хвиль мало що було відомо. Було всього два дроти-антени: одна – приймала, друга – випромінювала. Згодом стало ясно, що характер поширення електромагнітних хвиль залежить також і від погодних умов. Держава одразу ж забрала собі оптимальний частотний діапазон та пристосувала їх під потреби військових. Мовлення та радіоаматорам довелося задовольнятися залишками.
Спрямованість антени
У створенні стабільного частотного каналу велику роль грає саме антена. Якщо з діапазоном електромагнітних хвиль не можна нічого вдіяти, то з антенами можна проводити будь-які експерименти. Антени, що їх використовував Попов, були всеспрямованими, тобто. потужність сигналу них рівномірно випромінювалася на всі боки. Однак інженери дуже швидко зрозуміли, що це великий недолік, і почали шукати способи його виправлення. В результаті було знайдено чимало рішень.
Випромінювач у найпростішому випадку слід помістити в точці фокусу гіперболічної антени. Так виглядає більшість антен для супутникового ТБ. Подібний ефект використовується в оптиці: промені, що падають на розкривши антени під прямим кутом, збираються у фокусі. Уданому випадку тарілку називають відбивачем чи рефлектором. Приймальні та передавальні антени, розташовані у фокусі, працюють набагато ефективніше, ніж всеспрямовані антени.
Коефіцієнт посилення та діаграма спрямованості
Людину, яка не має інженерної освіти, напевно цікавитиме наступне питання: якщо всі промені збираються в одній точці, при цьому посилюючи в багато разів потужність сигналу, причому тут передавачі? Виявляються властивості антени на передачу і прийом абсолютно ідентичні. І ті й інші можна охарактеризувати за допомогою діаграми спрямованості.
Така діаграма показує, яку потужність антена випромінює у тому чи іншому напрямі. Діаграма спрямованості антен Попова формою нагадувала коло. Діаграма спрямовано wi-fi антени виглядає дещо інакше: у неї попереду утворюється довгастий пік. Висота цього піку настільки велика, що виражається у відносних одиницях – децибелах. Інакше він би виглядав як тонка голка посередині з рівними нульовими горизонталями з боків.
Ще один термін, з яким ми маємо познайомитися, це коефіцієнт посилення. Коефіцієнт посилення - це ставлення пікової потужності до потужності, яку випромінювала б у тих самих умовах всеспрямована антена. Розмір цього параметра також виражена децибелах.
Спрямована антена wi-fi дуже ефективна. За допомогою неї можна посилити сигнал у багато разів. Нижче будуть розглянуті деякі саморобні варіанти спрямованих антен, які хоч і не мають таких величезних показників, але дають виграш у 6 дБ.
Найпростіші варіанти спрямованих антен для wi-fi
Спосіб №1
Антену звичайного wi-fi роутера можна зробити спрямованою. Для цього її потрібно забезпечити рефлектором. Уданому випадку помістити випромінювач антени у фокус, звичайно, навряд чи вийде, проте нульовим ефект при такому перетворенні теж не буде.
Найпростіший спосіб - надіти на антену роутера лазерний диск блискучою стороною назовні. При цьому алюмінієве покриття диска відображатиме електромагнітні хвилі. Діаграма спрямованості антени кардинально зміниться. Яскраво виражений максимум з'явиться перпендикулярно до диска. Шпіль антени при цьому доведеться розташувати горизонтально, інакше левова частка енергії йтиме в нікуди.
Спосіб №2
Для такої антени вам знадобиться порожня банка з-під пива чи іншого напою. Потрібно відрізати денце банки, відокремити шийку і залишити тільки вузький перешийок. Боковину банки протилежно перешийку необхідно розсікти вздовж прямої. Після цього потрібно вирівняти стіни банки.
Далі рефлектор через отвір яйцеподібної форми, з якого прибрали відкривалку, треба надіти на антену. Скруглена стінка такої антени нагадує параболоїд, урізаний по краях. Перевага такого рішення полягає в тому, що відбивач можна обертати по колу, переміщуючи таким чином у потрібний напрямок. Коефіцієнт посилення доведеться трохи відрегулювати вручну.