DIY 2.4G WIFI 天线的方案

转帖]自己动手,最远30公里的网卡天线  Post By2008-10-5 0:04:54
段洛宠


以下是我花了很大力气从多处收集来的DIY 2.4G WIFI 天线的方案,集中在这里,供网友学习,制作。我在本论坛上提过很多问题,也从回帖里学到了很多的东西,以此帖向各位网友表示感谢!
无线路由器越来越普及,引出的讨论也越来越多。特别是信号强度,接收性的问题相当值得注意。而大家最经常想到、比较可行的办法就是采用增益天线。因此,编者特收集整理相关制作天线的例子,从国内外、从低端到终极,以一种比较客观的角度,展示天线制作的技巧方法、天线的作用有多大、能达到什么样的效果。

初学者型 奶粉罐天线

一、选型

  先上网收集天线资料,看到很多国外的天线DIYER做出来的WIFI天线真是五花八门!有螺旋天线、有八木天线、有菱形天线、有栅网天线、还有罐头天线......让人看得眼花缭乱。经过再三筛选,最终把制作目标锁定在罐头天线上。选择它为DIY对象主要是因为这种天线取材方便、效率高!十分适合初学者制作。

二、制作

  圆筒天线之所以取材方便,是由于人人家里必定有铁罐、金属筒之类的东西。笔者就是随便拿了一个奶粉罐制作的。

  下面是参照外国WIFI网站的图片而画的制作图。


各数据如下:

中心频点=2.445G
圆筒直径=127mm
圆筒长度=111mm
振子长度=31mm
振子距圆筒底部边距=37mm



  从图片可以看出,馈线的屏蔽网连接金属圆筒,信号通过圆筒反射到振子上,当然振子就是馈线的芯线了,芯线与金属筒是绝缘的,这点必须注意!

  在参照外国爱好者制作WIFI天线的同时,笔者加入了自己的想法:很多爱好者都喜欢在圆筒加装N座或BNC座,然后在馈线的连接处做对应的N头或小型变速箱BNC头,用于连接。但笔者觉得虽然该方法对使用十分方便,但同时也对信号造成了损耗(估计12DBI),尤其在2.4G的频段更加明显!因此,mr7决定把屏蔽网直接焊在圆筒上(焊接前先把外壳打磨光滑),而作为振子的芯线则保留其原来的泡沫绝缘。这样一来把损耗减到最低。有点专线专用的味道了!

  建议大家最好在焊接前根直径稍比馈线粗一点的小铜管和热缩套管,先把铜管套在馈线上,然后跟屏蔽网一起焊牢在金属圆筒的外壳上,然后用热风筒把热缩套管来回吹多次,把馈线固定在铜管上,这样一来可以很好的减低由于调节天线时给馈线和振子带来的影响!




  馈线笔者是选用双屏蔽的RG-58电缆,接头是SMA母头,用于接在WIFIAP上面。一般来说馈线直径越粗越好,而且长度要尽量短,不然馈线过长所造成的损耗比天线增益还大,失去DIY的意义!笔者使用的馈线直径由于比较小,所以长度取在1米这个数值。良好的馈线是制作天线的关键,2.4G频段的信号在线材中的损耗和泄漏比400Mhz的大很多,所以馈线必须用屏蔽网加铝薄双屏蔽,而且芯线要尽量粗。



三、测试

  开始的时候,我浏览外国爱好者们讨论WIFI 天线增益如何如何的高,改善情况如何如何的好,总觉得有点吹嘘的感觉。但当实际测试时发现使用效果真的发生了天大的变化!

  在这次测试中,我使用的设备是D-LINKDWL-G810800AP)五合一AP,该AP可以通过软件刷机同时拥有AP、网桥、中继等功能,发射功率是32mW

  测试地点时家里阳台,在防盗网内(没办法,金属圆筒直径粗了点,伸不出防盗网外)。按照经验,一般WIFI设备放在防盗网内使用的效果时十分差的,因此紫砂饮水机mr7也没抱多大希望。在使用原配天线时,mr7AP搜索到34个外界信号(正常现象),当换上DIY的WIFI圆筒天线后惊奇地发现居然可以收到78个外界信号,接收数目是更换天线前多出100%左右,真是出乎意料之外!不禁暗暗为自己制作的天线叫好。





显示器自动开关机小结:

1、该天线的确适合初学者业余制作,大家不要被未尝试过的制作而难倒,要相信自己相信科学。笔者也是新手,之前也没抱多少希望制作天线的,当果断迈出第一步之后,你会尝试到实践带来的无穷乐趣和知识!

2、多与身旁的同好们交流心得,听取各方意见,边做边学,这样会少走弯路。

3、制作天线时的尺寸和用料是成功的关键,要把握好尺寸的精确度,材料要选质量过关的。在这次制作中我每次裁剪时都要反复量度尺寸,精确度起码是mm级。材料方面,我用的是厚底的铁罐,而馈线则是进口的双屏蔽电缆。

4、由于附近比较多写字楼,自然用无线网络的公司也比较多,同时楼宇之间距离比较宽,所以在家中的阳台可以收到这么多网络的信号,这一点再次验证了好机不如好天线,好天线不如好传播!这个经验。

5、根据玩家提供的数据,该WIFI圆筒天线的增益在12DBI左右。假如改进一下,在天线外口加一个喇叭状的金属圆环,该天线还可以增加3DBI的增益,大家不妨试试!

  同时说明一下该天线不适合担当无线中继功能的AP用,建议做无线中继时最好使用高增益的同轴全向天线。

楼主提示:需要说明的是,微波天线的制作精度相当高,起码要达到毫米级,否则很容易导致天线不可用,由于每个人得到的圆筒不同,这里有一个圆筒天线的通用计算器,可以精确的计算各参数,从而使这款天正在制作上达到实用化!
portal认证服务器www.saunalahti.fi/elepal/antenna2calc.php
另外,在桶型天线的外围加一个喇叭口,能使增益增加3db。具体见下面的汽车防尘罩镀锌铁皮桶天线

加强改进型 漏勺天线

  如果无线路由器或无线AP不适合加装增益天线,那么我们该如何增加无线信号的传输距离和效率呢?显然,只有给无线网卡增加增益天线了。下面笔者以USB无线网卡为基础元件,介绍一下如何制作无线网卡增益天线。

一、寻材料

  首先寻有规则抛物面的金属器具,那么你会想到什么呢?很快你就会想到家里的铁锅,但是铁锅质量较重且不适合固定和安装,也不美观。好在,我们的祖先在千年以前就为我们发明了制作增益天线的好物件漏勺”(3),是不是有点疑问?马上你就知道它除了可以用来捞饺子和面条,还能用来制作增益天线。
渗透印章


二、准备工具

  制作过程中可能用到的工具有手锯、尖头钳子、橡胶管以及USB连接线等。手锯是用于将漏勺把锯掉或让它长短合适。尖头钳子则用于在漏勺中心为橡胶管剪一个合适的缺口(4)。橡胶管的作用就是根据焦点的距离将USB接头固定在漏勺上;USB连接线就是为了将无线网卡与电脑连接起来。



当然,你还是要准备好一把尺子,如果必要也需要纸、笔和计算器,以测量和计算焦点位置。

三、计算焦点位置

  确定了焦点位置才可以确定胶皮管的长度,才能固定胶皮管和无线网卡。

  计算出焦点距离漏勺底部中心(胶皮管安放处)的长度,要注意的是要考虑USB网卡的长度,因为USB无线网卡的天线是内置的。



打开USB无线网卡,内置天线就位于左侧白位置。这样只要保证USB无线网卡的底部位于焦点位置即可,如果USB无线网卡本身长度不够,则需要用胶皮管来支撑USB无线网卡。
四、固定USB无线网卡

  在确定焦点位置之后,就可以对USB无线网卡进行固定了。一定要注意测量好USB网卡的长度和胶皮管的长度,二者连接后的长度之和应等于计算好的焦点距离。

五、为天线制作支架

  可以使用漏勺原来的竹板作为支撑,不过每次使用都需要合适的位置固定,这种情况下就需要给天线制作一个支架,做一个三脚支架就很牢固。材料可以任意选择,只要支架材料与漏勺天线绝缘即可。例如,可以使用三只竹筷子做成一个支架,当然你也可以奢侈一点,用废旧的照相机的三脚架来做支架。



  经过以上五个步骤,一个超酷的USB无线网卡增益天线就制作成功了,使用USB连接线与你的电脑相连,你就可以体验DIY增益天线给你带来的快感了。
楼主提示:以上是转贴,我觉得漏勺的反射面并不大,你可以买微波炉用的铝箔,贴在漏勺表面,反射性能会更好。
另一张漏勺天线图:
这是国外同行使用中国油漏来制作的,他使用的是一个价格便宜的USB接口的无线网卡,便于连接,因为高频信号对馈线质量和工艺要求极高,使用USB口便于摆位。通过简单的焦点计算公式得出焦点位置,固定,一个提升十多点信号值的高增益定向天线就做好了,如果发射端也做一个,估计室外无阻碍通讯可达2公里左右。

本文发布于:2024-09-22 04:28:25,感谢您对本站的认可!

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标签:天线   制作   无线   使用   增益
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