Биквадратная антенна для Wi-Fi: как сделать своими руками в домашних условиях

Биквадратные антенны Wi-Fi

усиление сигнала и его передача на большие расстояния при правильно установленной антенне — до 2 км в городских условиях — в наиболее распространенном диапазоне Wi-Fi 2,4 ГГц осуществляется с помощью различных типов направленных антенн. Одна из них биквадратная, иначе названная по имени ее дизайнера — Харченко. Он состоит из следующих элементов:

• рамка приемопередатчика в виде двойного (или кратного двум) ромба;
• отражатель из алюминия, оцинкованной стали или медного листа;
• фидерная линия, роль которой выполняет коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом;
• коннекторы и адаптеры.

Сборка конструкции

Сборку конструкции начинают с загибания квадратов приемных петель.

Совет! Рекомендуется начинать с внешнего угла приемного блока (вибратора).

Если использовать результаты расчета онлайн-калькулятора, достаточно будет отмерить необходимые длины и согнуть пассатижами или тисками.

При фокусировке только на несущей длине волны следует сначала сделать бумажный шаблон. Согнув стержень или проволоку и расположив его по сторонам вырезанного квадрата, легко отмерить правильную длину отрезка для создания расстояния между точками соединения кабеля 6-20 мм.

При желании увеличить усиление сигнала антенну Харченко масштабируют, добавляя петли. При этом стоит учитывать главный фактор: не должно быть короткого замыкания в местах пересечения проводов, то есть нижняя или верхняя часть заклеена изолентой.

После завершения изгибов основной приемной части приступают к изготовлению дефлектора. Это можно сделать точно по правилам, разместив провода строго отмеренной длины на расстоянии, рассчитанном с помощью онлайн-калькулятора, согласно ограничениям по площади.

Ту же проблему создания отражающей поверхности можно решить, используя стальную пластину с размерами, равными длине волны излучения.

А в качестве дефлектора можно установить стальную строительную сетку с ячейкой не менее 1 см. Размеры в двух измерениях желательно сделать равными длине волны излучения. Сетка значительно облегчит конструкцию и снизит силу ветра.

Важно! Самое главное при размещении дефлектора – выдержать точное расстояние между поверхностью и петлями приемной части (вибратора). Электронный калькулятор выдаст необходимое значение. Для тех, кто ориентируется только на длину волны, стоит взять ее равной 12% от эталонного значения.

После соединения отдельных блоков и деталей между собой остается только припаять концы антенного кабеля к центральным точкам вибратора. На этом сборка антенны Харченко закончена.

Как сделать антенну для модемов

Для изготовления своими руками антенны Харченко для 4G модема, а также для усиления сигнала 3G можно обойтись самым минимальным набором приспособлений и аксессуаров, которые есть у любого домашнего мастера. Понадобится:

• 
  кусок медного кабеля (30 см), при необходимости можно взять в магазине;
• небольшой отрезок коаксиального телевизионного кабеля (1-2 м);
• крышка от пластиковой бутылки с водой;
• коробка, кусок фольги или старый DVD;
• линейка, карандаши или маркеры для разметки;
• нож или ножницы, чтобы перерезать кабель;
• плоскогубцы или небольшие тиски, чтобы разорвать проволоку;
• паяльник для соединения кабелей с разъемами;
• клей для пластика (подойдет любой).

Если нет клея, можно сделать его самостоятельно. Для этого бензином или ацетоном растворите обычную пену на дне стакана.

Чертёж двойного самодельного биквадрата

В дополнение к сказанному следует отметить, что при изготовлении антенны на определенную частоту очень важно соблюдать все размеры, приведенные ниже (вместе с чертежом):

Конструктивные особенности и принцип работы антенн MiMo для модемов 3G и 4G

1. первичное значение угла между плечами рамы составляет 90 градусов, поэтому при задании зазора он немного изменится до нужного значения;
2. наружная длина каждой грани квадрата 30,5 мм, допускается отклонение в пределах 0,5 мм, не более;
3. размер зазора между центральными отводами 1-5 мм, подбирается непосредственно при настройке;
4. рефлектор выполнен в виде прямоугольника со сторонами 100 х 120 мм.

Примечание! Еще раз следует упомянуть о важности соблюдения точных размеров. Это означает, что антенна должна быть абсолютно симметрична относительно своей центральной части, независимо от длины краев.

Антенна Харченко для приема DVB-T2

На сегодняшний день существует несколько модифицированных вариантов антенны для цифрового ТВ, которые представлены приемником круглой, треугольной, «бабочки» и других форм. Но наиболее устойчивым и качественным остается именно вариант биквадрат (двойной квадрат), о сборке которого и пойдет речь.

Расчет

Перед изготовлением необходимо оценить исходные характеристики и рассчитать антенну Харченко. Чертежи и его схема составляются исходя из единственной величины — частоты, на которой идет сигнал. Она измеряется в герцах (Гц) и обозначается буквой F. Она напрямую влияет на длину электромагнитного излучения (ƛ), которая рассчитывается по формуле 300/F.

В качестве примера взяты частоты вещания первого и второго мультиплекса в Москве — 546 и 498 МГц (мегагерц). Поэтому необходима двухдиапазонная антенна.

Подставляя оба значения в формулу, находят длину волны излучения сигнала:

• ƛ1 = 300/546 = 0,55 м = 550 мм;
• ƛ2 = 300/498 = 0,60 м = 600 мм.

В результате получается длина волны 5,5 и 6,0 дм, для приема нужны антенны в дециметровом диапазоне, который называется дециметровым. Теперь легко вычислить ширину волны, которую она проецирует на приемник. Он равен ½ длины и составляет 275 и 300 мм для первого и второго мультиплекса.

Для приема качественного цифрового сигнала размер каждого биквадратного ребра должен точно соответствовать половине проецируемой выше длины волны (или половине ее длины). Материалом может быть алюминиевый сердечник или медная трубка. Идеальным вариантом будет медная проволока 3 – 5 мм. Имеет стабильную геометрию и хорошо гнется.

Сборка

Ствольная коробка изготовлена ​​из двух независимых заготовок. Каждый из них будет представлять собой форму правильного ромба со сторонами 137,5 и 150 мм. Так как у этой фигуры все стороны равны, в зазоре будут короткие стороны. Для упрощения процесса нужно нарезать провод длиной 2х137,5+2х150=575 мм и отмерить от краев 150 мм, а также поставить метку посередине. Отмеченные точки являются точками перегиба. В результате должны получиться два одинаковых ромба с соседними укороченными сторонами в месте разрыва.

На следующем этапе изготовления антенны для цифрового ТВ своими руками нужно соединить обе ромбовидные заготовки в единую конструкцию. Для этого их нужно расположить отверстиями друг к другу и симметрично приварить концы. Если нет сварочного аппарата, можно использовать холодную пайку или надежный крепеж. В последнем случае заготовки должны быть соединены токопроводящим элементом!

Важно! Готовая самодельная конструкция должна иметь ровный план. Для его соблюдения рекомендуется фиксировать заготовки перед пайкой или креплением.

Рефлектор

Ресивер готов и осталось выбрать отражатель. Им может служить любая металлическая пластина или граненый массив (например, медный экран).

Его следует выбирать при двух условиях:

• расстояние между рефлектором и приемником ƛmax/7;
• площадь активной (проводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади биквадрата антенны;
• приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

Сначала нужно рассчитать площадь ресивера, в которую входят два «квадрата», поэтому она будет 2х (150х150) мм = 45 000 мм2. Чтобы облегчить выбор рефлектора, значение лучше перевести в сантиметры – 45 000/100 = 450 см2. В результате площадь рефлектора должна быть более 450х1,2=540 см2. В качестве примера им может быть лист размером 20х27 см.

Важно! Учитывая, что из-за «дырок» фактическая площадь биквадрата меньше расчетной, последняя принимается за первую. Во-первых, невозможно рассчитать фактическую площадь поверхности. А во-вторых, такой подход гарантирует, что площадь отражателя всегда будет >120% площади приемника.

Теперь нужно рассчитать расстояние между отражателем и приемником – L = ƛmax/7 = 600/7 = 85,714 мм = 8,5714 см. Округленное значение принимается за практическое. Важно, чтобы погрешность между результатом и выбранным значением не превышала толщины проводника. При использовании провода диаметром 3 мм между приемником и рефлектором расстояние в этом случае может быть 8,3-8,8 см.

Подключение

Один конец кабеля сопротивлением 50 — 75 Ом припаивается к готовой антенне Харченко для цифрового ТВ, а к другому подсоединяется штекер. Как подключить кабель к антенне? Это вопрос надежности — лучше использовать верхнюю базу, а нижнюю использовать как крепление.

Материалы и инструменты

Перед тем, как перейти к инструкции, как сделать би-каре по вай-фай, необходимо определиться с набором инструментов и материалов, которые точно понадобятся в ходе работы:

Как выбрать и подключить внешнюю антенну для ноутбука, усиливающую сигнал Wi-Fi

• пассатижи, утконос, бокорезы (плоскогубцы), ножницы по металлу, нож, паяльник или паяльная станция;
• припой, флюс, паяльная кислота;
• медная проволока диаметром 1,8 мм (сечением 2,5 кв мм);
• металлические листы толщиной до 1 мм (подойдет алюминий, оцинкованное железо, даже односторонний фольгированный текстолит);
• коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом;
• разъем (при необходимости с переходником) для подключения к роутеру, реже N-типа, чаще RP-SMA.

Важно! Следует быть очень внимательным с типом разъема, т.к. RP-SMA и SMA конструктивно идентичны, но физически несовместимы, выбирать нужно четко под оборудование.

Советы и техника безопасности

Самодельная антенная пушка для интернета: схемы и чертежи

При изготовлении такого прецизионного оборудования, как антенна СВЧ, рекомендуется учитывать некоторые советы:

1. Совет 1. При работе с медной проволокой при выполнении изгибов оперируйте не внешним, а внутренним значением длины ребра биквадрат, описанным в данной статье — Lin = 30,5 — 3,6 = 26,9 (мм)) . При допуске 0,5 мм это значение можно округлить до 27 мм. Для обеспечения проверки также лучше сделать чертеж-шаблон, например, для устройства, в реальном масштабе, начерченный линиями толщиной 1,8 мм, после чего использовать на нем будущую антенну, проверить точность изготовления.
2. Совет 2. Если проволока изначально имеет небольшие изгибы (волны), не пытайтесь выпрямить ее пассатижами, это не приведет к желаемому результату. Вместо него нужно найти деревянный брусок, закрепить его на столе (струбцина, саморезы и так далее). Наденьте тканевые перчатки и отступите от края проволоки 30 – 40 см, крепко ухватившись за нее. Конец нужно взять пассатижами, затем от начала до места захвата загнуть проволоку через край балки, несколько раз с усилием потянув (в одну сторону). С помощью этого метода все мелкие неровности будут полностью устранены. Если длины заглаженного участка недостаточно, повторите процедуру от конца заглаженного участка вверх, но уже между пассатижами подложите кусочки оргалита, чтобы не поцарапать медь.
3. Совет 3. В случае использования оцинкованной стали пайку элементов необходимо производить паяльной кислотой. Если в качестве материала был выбран алюминий, соединения выполняются с помощью заклепок или резьбы (болтов и гаек), пайка этого металла в домашних условиях без специального оборудования невозможна.
4. Правила безопасности при монтаже и пайке. В первую очередь следует помнить, что при работе с металлами необходимо носить защитные очки. Если вы планируете использовать станки с вращающимися элементами (наждачные круги), использование перчаток категорически запрещено. Рукава не должны быть длиннее локтя, а волосы должны быть завязаны бантом или беретом. Второе важное правило – соблюдение норм при выполнении пайки. Помещение, где проводятся работы, должно хорошо проветриваться. Использование защитных очков обязательно. При воздействии высоких температур канифоль, флюс или кислота образуют пары, которые могут попасть в легкие, поэтому рекомендуется носить плотно прилегающий респиратор с угольными фильтрами.

Рамка для двойной биквадратной антенны

Каркас антенны Харченко изготавливается следующим образом:

• отрезок перекусывается выпрямленной проволокой, длина выбирается исходя из того, какой размер у устройства будет в сумме 260 мм;
• с помощью утконоса и проверочного чертежа придается нужная форма, кусачками удаляются излишки проволоки;
• в центральной части получаются два соседних острия, их необходимо припаять так, чтобы они не касались противоположного уголка, который необходимо залудить.

Примечание! Дополнительно усилить радиоволну можно за счет увеличения количества рамок в конструкции (усиленная биквадратная Wi-Fi антенна). Такая двойная биквадратная или двойная антенна WiFi своими руками изготавливается так же, как и обычный вариант. Отличительной особенностью будет то, что длину заготовки из проволоки необходимо увеличить еще на 24,4 см, а к чертежу добавятся еще по две рамки с каждой стороны. Также следует помнить, что для внешних трасс нет центрального соединения, они просто пересекаются, а между ними проложена изоляция.

Изготовление излучателя

Участок центральной жилы коаксиального кабеля послужит излучателем биквадратной антенны. Его необходимо зачистить таким образом, чтобы длина была 10-20 мм, при этом экранирующий слой также должен быть сохранен. Это можно сделать, сняв верхний слой изоляции, обрезав и завернув внешнюю оплетку и фольгу обратно. Обнажается второй слой утеплителя, который снимается сразу до нужных размеров.

Рефлектор

Как было сказано выше, рефлектор представляет собой обычную металлическую пластину, при производстве необходимо учитывать следующие особенности:

1. вырезая заготовку, помните, что в материале не должно быть изгибов;
2. в центральной части после протяжки по диагонали необходимо заранее просверлить отверстие под диаметр изоляции основной жилы коаксиального кабеля;
3. края пластины необходимо обработать наждачной бумагой или на наждаке, удалить заусенцы.

О дальности действия вай фай антенн

При количественной оценке дальности распространения радиосигнала используют формулу для расчета коэффициента усиления Ку = «» Ко * 10 * log (А1/А0), где Ко — коэффициент затухания, возникающий за счет поглощения мощности волны от различных препятствий (бетон, дерево, вода, железо и т д.), A1, A0 – амплитуды принимаемого и излучаемого сигнала соответственно.

Следует отметить, что теоретические расчеты – дело достаточно трудоемкое, предполагающее предварительное построение карты, диаграмм направленности и ввод коэффициентов для всех материалов. Поэтому лучше всего производить измерения опытным путем, чтобы добиться максимального усиления. Кстати, во многих источниках говорится, что сигнал 2,4 ГГц при использовании биквадрата можно усилить так, что дальность передачи данных достигает 25 км. Это утверждение неверно, самое большое расстояние, на которое может быть передана информация, составляет примерно 5 км.

Как видно из описания, антенна Харченко для Wi-Fi роутера представляет собой достаточно простой в изготовлении самодельный биквадрат, который может сильно помочь там, где необходимо усилить слабый сигнал. Самое главное в изготовлении такого дизайна – внимание и аккуратность.

Антенна 3G своими руками: какие инструменты и материалы понадобятся. Биквадрат — это разновидность рамочной антенны, которая входит в группу зигзагов. Что делать, если не работает Wifi на ноутбуке — аппаратные и программные причины. Когда Wi-Fi не работает на ноутбуке, нет.

Антенна 4G своими руками: пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению. Какую самодельную 4G антенну лучше выбрать: преимущества и недостатки. Как рассчитать антенну для усиления сигнала мобильного интернета.

Преимущества и недостатки внешних Wi-Fi антенн для роутеров. Биквадрат означает два квадрата. Если посмотреть на такое устройство, то можно сказать, что оно есть. Что делать, если не работает Wifi на ноутбуке — аппаратные и программные причины. Когда не работает Wi-Fi на ноутбуке, его не должно быть заранее.

Читайте также: Маятниковая пила по металлу: что нужно для работы маятникового станка, как сделать своими руками

Оптимальный отражатель

Говоря об оптимальном рефлекторе, имеют в виду его положительное влияние на коэффициент усиления всей антенны в целом. На это влияют два параметра:

• Материал. Принято считать, что лучший металл здесь — оцинкованный лист, на втором месте — алюминий и затем медь.
• Квадрат. Чем он больше, тем лучше, условное стартовое значение – 12 000 кв.мм.

Расположение антенны

Если речь идет о расположении рамки над поверхностью рефлектора, то необходимо предварительно определить расстояние между ними. Оно будет кратно значению, полученному путем деления длины волны на 10. В случае диапазона частот 2,4 ГГц это значение равно очень практичным 5 мм. Биквадрат целесообразно разместить на пластиковой трубке, вырезанной из корпуса шариковой ручки, внутри которой проложены два неконтактирующих провода, соединяющих центральную жилу и рефлектор (к нему припаивается обычный плетеный провод, в свою очередь) с двумя углами в центре резонатора.

Что касается пространственного положения всей конструкции в целом, то здесь все стандартно – пара антенн должна быть максимально точно направлена ​​друг к другу.

Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре

Так что биквадрат дает усиление сигнала порядка 6 дБ, а до вышки 26 км по прямой. Хотя на сайте CETV указано, что мы находимся в зоне уверенного сигнала, я усомнился и приготовил давно сделанный двухкаскадный самодельный усилитель сигнала DVB-T2 (UHF .

Он поднялся на второй этаж дома и вытащил антенну на леса. Он указал на башню и включил телевизор. Телевизор благополучно принял оба пакета цифрового телевидения.

Занес в дом самодельную антенну, телевизор продолжал показывать отлично.

Затем я отнес свой самодельный телевизор в распределительную, а антенну повесил внутри распределительной на дверь. Телевизор продолжал благополучно принимать сигнал.

Также можно сделать биквадратную антенну Харченко для 3G, 4G или Wi-Fi, нужно только пересчитать на нужную частоту.

Несмотря на то, что в 21 веке практически в каждом доме или квартире есть выход в интернет, антенна Харченко для цифрового телевидения не теряет своей популярности, так как люди по-прежнему продолжают смотреть телевизор. Вовсе не обязательно искать такую ​​антенну в магазинах, торгующих радиотоварами – ее можно сделать самостоятельно из материалов, которые есть у вас дома, а также самостоятельно рассчитать ее геометрические параметры.

Также приемный блок или биквадрат, разработанный инженером Константином Павловичем Харченко, используется для усиления сигнала, принимаемого интернет-модемом или мобильным телефоном.

Пришлось столкнуться с горем умельцев, раскритиковавших двойной квадрат КП Харченко, мол толку от него было мало и сигнал не улучшился вообще, а на вопрос производил ли «мастер» расчеты, он отвечал в отрицательный. Но без расчетов даже вкусную кашу не приготовить (пропорции крупы, воды, жира и соли), а тут приемный блок, который должен иметь правильную частоту. Помимо геометрических параметров, здесь также важен подбор материала, а это может быть сталь, цветные металлы (медь, алюминий) и сплавы (чаще всего латунь), а это проволока, полосы, уголки или трубы. Иногда для улучшения качества приема схему монтируют на сетку или сплошной экран из жести или дюралюминия, но главное, что такую ​​конструкцию можно собрать самостоятельно в домашних условиях.

Антенна конструкции Харченко получила первые модификации с использованием эфирного вещания в дециметровом диапазоне. Инженеры-любители и экспериментаторы представили ряд усовершенствованных вариантов антенн для работы в общем диапазоне частот. Конструкции имели форму ромба, круга, треугольника и других геометрических фигур и широко использовались для приема теле- и радиосигналов.

Для цифрового телевидения

Для функции цифрового ТВ, часто называемого «цифрой», требуются дециметровые или дециметровые волны, для чего используется стандарт DVB-T2 (Digital Video Broadcasting), способный увеличить пропускную способность сети на 30-50%. На самом деле такие антенны выглядят простенькими конструкциями, и если брать это с визуальной точки зрения, то становится совершенно непонятно, в чем преимущества такого типа приемных устройств. В классическом варианте такое устройство состоит из двух квадратных ромбов, соединенных друг с другом в точках углов, что фактически представляет собой зигзагообразную антенну без рефлектора.

Для основания в этом случае используются токопроводящие материалы (упомянутые выше металлы) сечением 1-5 мм (профиль значения не имеет). Из всех профилей лучше всего зарекомендовала себя медная одножила сечением 2-4 мм2 – такой провод можно приобрести практически в любом магазине, торгующем электротоварами. Для пайки медь можно назвать идеальным металлом, к тому же ее легко согнуть или расплющить, задав необходимые размеры. Также важно правильно подобрать ТВ кабель высокой частоты, передающий сигнал с DVB-T2 на телевизор – сопротивление должно быть в пределах 50-75 Ом.

Примечательно, что качество изображения и звука на «цифре», в отличие от аналогового ТВ, не зависит от дальности передачи.

Если антенна сделана правильно и сам сигнал посылается передатчиком на приемник в штатном режиме, то проблем не возникнет, но если в этом режиме произойдет ошибка, то сигнал пропадет полностью (не будет ни звука, ни изображения) . Не следует забывать, что по сравнению с аналоговым телевидением цифровое качество изображения или картинка на всех каналах одинаковое и не может быть где-то лучше, а где-то хуже. Но в разных регионах индивидуальные настройки могут отличаться, хотя на чёткость пока никто не жаловался.

Исходные данные для изготовления антенны К. П. Харченко

Теперь давайте рассмотрим последовательность изготовления антенны Харченко для цифрового ТВ своими руками и проведем некоторые расчеты. О материалах мы уже говорили, поэтому вы можете использовать любой из них. А вот для качества приема сигнала цифрового ТВ нужно узнать значение ƛ (лямбда обозначает длину волны электромагнитного излучения). Именно под ƛ выполнены вибрационные плечи геометрических фигур, величина которых определяет габариты антенны в целом. Вычислить ƛ в сантиметрах или миллиметрах очень просто – для этого нужно использовать формулу ƛ = 300/F, где буква F обозначает частоту сигнала в МГц (МГц – мегагерц).

Для примера возьмем Кировскую область, Белохолуницкий район, город Белая Холуница (он в таблице под №8), где работает 31 телеканал на частоте 554 МГц. Это означает, что ƛ=300/F=300/554=0,541 м или 541 мм, следовательно, половина длины волны будет 541/2=270,05 мм, а внешняя сторона квадрата 270,05/2=135,25 мм — то есть размеры согнуть контур. Чтобы узнать значение F для вашего региона или населенного пункта, воспользуйтесь поиском Google или Яндекс, введя запрос на список региональных точек ТВ. Если вы не хотите рассчитывать размеры вручную, найдите онлайн-калькулятор расчета антенны Харченко в Google или Яндексе, введите в него значение ƛ и нажмите кнопку «рассчитать» — результаты будут такими же.

Обратите внимание на следующее! Будьте осторожны, изгибая контур. Ошибка размером в 1 мм может привести к искажению изображения.

Учтите, что при изгибе биквадратов в месте соединения угол каждого из квадратов должен быть надломлен на 10-12 мм, то есть при общем контуре двух соединяемых геометрических фигур будет зазор между вершины смыкающихся углов, но это хорошо заметно на видео, которое находится ниже этого абзаца. Телевизионный кабель зачищен на ок. 10-12 мм, и разделяет оплетку и медную одножилу по бокам. Провода припаиваются посередине — экран к одной части над разрывом, центральный к другой, а кабель протягивается изолентой или изолированным проводом (можно даже кроссовым) к плечу контура одной из площадей. И далее. Есть рекомендация заделывать стыки горячим клеем, но он не всегда имеется в хозяйстве, поэтому можно использовать одну из модификаций клея «Момент» или эпоксидную смолу (двухкомпонентный препарат, устойчивый к влаге и перепадам температуры).

Видео: Биквадрат с экраном для любого диапазона частот DVB-T2

Примечание. При припаивании экрана и центральной части к контуру место соединения (контура и кабеля) предварительно лужят (обрабатывают кислотой или канифолью, но можно и надфилем или мелкозернистым надфилем). После лужения схема нагревается в непосредственной близости от места пайки, и только после нанесения припоя (олова) — такие нюансы обеспечат прочность соединения на растяжение.

Для коррекции и усиления эффекта приема сигнала на DVB-T2 на сетку или кусок металлической пластины устанавливается двойной квадрат или другие геометрические фигуры. На верхнем рисунке используется решетка-гриль, но это может быть и полка от холодильника, сушилки и так далее, но желательно, чтобы площадь экрана была на 20% больше площади контура антенны. Расстояние от поверхности экрана до центра контура (труб, проводов) можно рассчитать по формуле ƛ/7. В нашем случае это будет 554/7=79,14, то есть 79 мм

В настоящее время на основе зигзага Харченко разработаны антенны для приема сигналов разных частот, где его конструктивная форма остается неизменной, а размер конструкции индивидуален. Современный усовершенствованный вариант – двойной биквадрат, состоящий из четырех ромбов, где крепление осуществляется в открытые углы по краю второго и третьего квадратов. С распространением наземного цифрового вещания DVB-T2 биквадратные антенны становятся все более популярными и имеют множество вариантов конструкции как с отражателем, так и без отражателя.

Для модема мобильной Интернет Сети

Владельцы мобильного интернета, длительное время проживающие или путешествующие за городом, то есть на значительном удалении от базовых станций, прекрасно понимают, о чем мы сейчас говорим. Например, если заявленная 3G провайдером скорость 3,1 Мбит/с, в реальности у вас может быть меньше 1 3,1 Мбит/с на прием, то есть о видео или фильмах в онлайн-трансляции можно забыть — вы получаете чита- только услуги. Поэтому желание увеличить скорость в данном случае вполне понятно и, более того, осуществимо.

Для усиления принимаемого модемом сигнала можно изготовить антенну конструкции Константина Харченко, а для большей эффективности закрепить ее на рефлекторе. Для такого экрана чаще всего используется алюминиевая, медная, латунная или стальная пластина, но на картинке выше вы видите использование фольгированного текстолита. В этом случае, как и при цифровом ТВ, площадь рефлектора должна быть на 20% больше, чем у самого биквадрата в углах (это улучшает отражение).

А для расчета расстояния контура от экрана используется та же формула, где ƛ=300/F. Например, у оператора 3G МТС Россия 1920 МГц, значит ƛ=300/F=300/1920=0,156 м или 156 мм, делим их на два 156/2=78 мм, то есть это полуволна , а длина внешней стороны квадрата будет 78/2=39 мм. Расстояние от рефлектора будет ƛ/7=39/7=5,571, но если сечение провода биквадрат 1,5 мм2, то 5 мм будет достаточно.

Старые 3G модемы не имеют специального разъема для дополнительной антенны, поэтому для подключения биквадрата Харченко нужно аккуратно разобрать модем (вытащить его из корпуса) и припаять к разъему после всех деталей (резисторы , конденсаторы и т.д.), а экран припаивается к корпусу (массе) — для этого тоже нужно найти разъем. Если модем имеет специальный разъем для подключения, припаиваем штекер к кабелю самодельной антенны и все. Точно так же все происходит и с модемом 4G, но там меняется частота (F), а кроме того, есть вертикальная и горизонтальная поляризация, поэтому для усиления сигнала на уровне создается два биквадрата Константина Харченко в то же время. Подробнее об этом и свидетельствует видео ниже.

Проверяем результат с помощью мультиметра

После того, как схема спроектирована и подключена, имеет смысл протестировать ее и проверить характеристики получившейся конструкции. Для этого вам понадобится тестер – мультиметр или другой аналогичный прибор.

Проверьте следующие параметры:

1. Волновое сопротивление кабеля не должно превышать 75 Ом.
2. Разница между оплеткой коаксиального кабеля и центральной жилой должна составлять несколько десятков Ом. Если прибор показывает «0», значит, произошел обрыв или короткое замыкание.
3. При соединении центральной жилы и оплетки прибор должен показывать бесконечность, то есть максимум шкалы. Однако, если и оплетка, и жила отсоединены от антенны и закорочены друг на друга, результат должен быть нулевым.

Если все 3 теста пройдены, усилитель подключен правильно .

Конструкции для интернета, 3g и мобильной связи

Для мобильной связи, Bluetooth, 3g и WiFi используются такие короткие волны и высокие частоты, что все устройство имеет длину примерно 10 см и выполнено по одному чертежу для всех диапазонов. Отличия только в размерах, которые можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора. Вы также можете использовать его для мобильного телефона.

Зигзагообразная антенна своими руками

Сделать антенну своими руками несложно. Для производства нужно:

• одножильный медный провод;
• паяльник;
• плоскогубцы;
• правитель;
• коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом;
• токопроводящий материал для экрана (фолиагетинакс, DVD или CD диск, брызговик и т д.);
• подставка, обеспечивающая правильное расстояние между антенной и экраном, например крышка от пластиковой бутылки;
• клей.

Производственный процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Очистите провод от изоляции;
2. С помощью линейки отметьте места для сгибов;
3. Плоскогубцами сгибаем проволоку в отмеченных ранее местах. Чем точнее была сделана разметка и согнут провод, тем лучше прием;
4. Места подключения кабеля залужены;
5. Кабель лужится, либо на кабель надевается штекер, к которому припаиваются провода длиной 10-15 мм;
6. Провод припаивается к антенне;
7. Подставка и экран надеваются на кабель последовательно;
8. Вся конструкция проклеена, например, силиконом.

Полная антенна

Подключить кабель к антенне

Улучшение приёма WiFi и Bluetooth

Wi-Fi передается, как и другие формы беспроводной связи, с помощью радиоволн. Следовательно, этот дизайн также можно использовать для повышения производительности маршрутизатора WiFi или других устройств. По отзывам, если в качестве экрана использовать параболическую тарелку (в качестве альтернативы ее можно согнуть из консервной банки), усиление достигает 31 дБ. При использовании самодельного рефлектора кривизна подбирается опытным путем. Для этого на устройство, на которое передается сигнал, нужно установить программу, которая отображает уровень сигнала и, изменяя кривизну экрана, следить за ним.

Расчет произведен на частоте 2445 МГц.

• L1 (внешняя сторона квадрата) — 30,8 мм;
• L2 (внутренняя сторона квадрата) — 29,6 мм;
• L3 (длина рамы) – 84 мм;
• L4 (ширина рамы) – 43 мм;
• L5 (соединительный зазор) — 1,9 мм;
• D (высота стойки) — 13,6 мм;
• В (ширина экрана) – 122 мм;
• H (длина экрана) – 122 мм;
• диаметр проволоки – 2,5 мм;
• количество проволоки 256,6 мм.

Важно! Чем точнее размеры, тем лучше прием.

В качестве экрана можно использовать кусок фольгированного гетинакса для печатных плат. Для механической прочности экран припаивается к проволочной оплетке.

В качестве монитора можно использовать CD или DVD. Диск имеет тонкий слой фольги, на который записывается информация. В этом случае можно сделать антенну в коробочке для компакт-дисков.

Установите антенну Харченко горизонтально. Это связано с поляризацией сигнала.

Bluetooth использует те же частоты, что и WiFi. Поэтому нужна антенна диапазона WiFi и такие же габариты.

Подключение к роутеру

Если роутер имеет разъем для подключения внешней антенны, к концу кабеля припаивается штекер и вставляется в разъем.

Если его нет, вскройте модем и припаяйте кабель к плате для подключения. Чем короче шнур, тем лучше. Мощность роутера небольшая, а потери в кабеле иногда имеют решающее значение.

Обратите внимание на следующее! Эту работу могут выполнять только опытные специалисты. Вскрытие прибора приведет к аннулированию гарантии.

Подключение к ноутбуку

В ноутбуки встроены карты Wi-Fi для портативности и уменьшения размеров. Поэтому внешней антенны нет, а внутренняя маломощная. Чтобы его подключить, нужно разобрать ноутбук и точно знать, где он находится. Но есть альтернатива с использованием USB WiFi адаптера с антенной. Разрезав его, можно найти центральную жилу и экран. К ним соответственно припаивается коаксиальный кабель. Идеальным вариантом будет установка непосредственно на переходник, чтобы уменьшить потери в кабеле.

Подключение к роутеру

Подключить приемную антенну к приемопередающей части роутера можно тремя способами:

1. через разъем N-типа, SMA или RP-SMA напрямую к разъему;
2. используйте переходник для антенного разъема на плате роутера;
3. путем припайки к контактным площадкам (в худшем случае).

Тесты антенны

Проверка антенны проводится при уже полностью собранном устройстве, не мешающем настройке, которая вместе с поворотом излучателя осуществляется за счет уменьшения или увеличения центрального зазора биквадрата. При этом качество усиления каждый раз проверяется с помощью специализированных программ, таких как WiFi Analyzer.

После достижения оптимального результата щель фиксируют каплей термоклея. Следует отметить, что в среднем удается добиться усиления в 10 дБи, чего достаточно для надежной передачи сигнала на расстояние более 2 км.

Делаем биквадратную антенну в домашних условиях

Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. Кроме того, элементы конструкции изготавливаются из самых распространенных материалов, которые наверняка уже есть у вас дома или в гараже.

Необходимые материалы и инструменты

Основные материалы:

• медная проволока сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
• обычный антенный провод (коаксиальный), 3-5 метров;
• паяльник, припой и канифоль соответственно;
• штекер для телевизора;
• напильник или наждачная бумага для удаления проволоки;
• измерительная лента или линейка;
• маркер или маркер.

Дополнительные материалы, которые могут вам понадобиться:

• основа для антенны (например, деревянная рейка);
• клей;
• изолента.

Ручной расчет

Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.

Расчет для наземного телевидения состоит из определения длины волны и переноса значений в составной блок. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах в диапазоне от 400 до 800 МГц в зависимости от региона.

Точную зону мультиплексного вещания вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

Пример:

В Москве первый мультиплекс вещает на частоте 546 МГц (ТВК 30), второй — на 498 МГц (ТВК 24). Я хочу получить оба пакета, поэтому возьму средний:

(546 + 498)/2 = 522 МГц.

1. Рассчитываем длину волны по формуле:
   λ = c/F, где:
   λ — длина волны;
   c – скорость света (3×108 м/с);
   F – частота.
2. Замените значения:
   λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.

Вы можете использовать полученное значение, но для практического использования оно может оказаться слишком большим. Мы вправе взять ровно половину или четверть длины волны:

λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.

λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.

Как только вы знаете длину волны, рассчитывается размер кадра. На примере значения 575 мм получаем следующее:

• длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
• общая длина шнура 1150 мм.

Калькулятор антенны Харченко

Можно сделать проще: рассчитайте все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».

Калькулятор не помещается полностью в окно, поэтому листайте синее окно вверх-вниз, вправо-влево, чтобы заполнить все поля.

Сборка

1. Возьмите провод. Для антенны подходит только медь (надежно припаять алюминий или другой металл не получится, а чистота принимаемого сигнала будет зависеть от качества соединения с контактами).
2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы вычислили на калькуляторе.
3. На чистом листе бумаги начертите шаблон будущего каркаса телевизионной антенны и соблюдайте рассчитанные размеры.
4. Согните проволоку по меткам, ориентируясь на шаблон. У вас должна получиться прямая восьмерка с углами 90°.
5. С помощью напильника или наждачной бумаги зачистите края проволоки и загиб на краях, затем закрепите свободные концы тонкой медной проволокой.
6. Спаяйте концы вместе.
7. Возьмите антенный провод, зачистите его примерно на 2 см и припаяйте к каркасу антенны: центральную жилу на одном изгибе, экран на другом. Подсоедините штекер RF к другому концу кабеля.
8. Изолируйте все точки пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.

Настройка

После установки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас есть префикс, автоматически начните его поиск. Анализируйте дальше:

• Прием сигнала хорошего качества.
  Крепить получившийся каркас к любой поверхности можно с помощью клея или жидких гвоздей. Кабель также необходимо зафиксировать, чтобы он не мешал слабому месту пайки.
• Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее.
  Попробуйте переместить антенну: измените вертикальный и горизонтальный углы наклона. Если это не помогает, необходимо усилить полученный сигнал с помощью рефлектора.