WLAN-antenne 2.4 GHz Gjør-det-selv
Homebrew utendørs antenne til 2.4 GHz-båndet.
Antenneforsterkningen er sammenlignbar med panelantenner inkludert Freedom Antenne Set selges i Finland. Sammenligning gjøres enkelt ved å koble antenner til samme datamaskin med Orinoco WLAN-kortet og viser resultater i Link Test av Client Manager. Min antenne har blitt funnet om 2 dB bedre gevinst enn Freedom antenne, Som er spesifisert som 12 dBi antenne. Og prisene ... Oh, jeg trenger ikke engang nevne dette! I Europa er det en maksimalt tillatte utgangseffekten 20 dBm (100 mW) på grunn av ETSI-standarden vi bruker. Mens Orinoco "rødt" kort overfører 8 dBm signal, og antenneforsterkningen min er omtrent 14 dBi. Det må bare være 2 dB kabel og kontakttap for å holde utgangsnivået under 20 dBm. De Orinoco Adapter Cable tar ca 1 dB og H1000 antennekabel tar 2 dB / 10m. Så bruker 5 meter antennekabel er det ingen fare for overskridelse utgangseffekten i ETSI-standarden. Denne antenne kan også bygges uten ringen for å redusere antenne få hvis nødvendig, spesielt med meget kort antennekabel.
Dimensjonering
Den aller første punktet i antenne dimensjonering er å beregne bølgelengde (lambda karakter har blitt erstattet med bokstaven L):
L / mm = 300 / (f / GHz) -> ved 2.45 GHz L = 122 mm.
Antenne bilde uten mast festene:
Med dekselet Uten dekselet
Hoveddeler kan du finne selv i mammas oppvaskskap, men kanskje tryggere å kjøpe dem fra et varehus. Reflektoren er laget av en aluminiumskakeform og dekselet av en mikrobølgeovn i plast, begge 240-250 mm dia. Gryten må være rett og glatt uten profileringer, og sidene vil være ortogonale med bunnen. Hvis du finner en panne laget av rustfritt stål, kan det være bedre. Jeg brukte en panne fra italo ottinetti kode 140024 , Som har sider var 60 mm og jeg kuttet dem til 32 mm.
Andre deler som trengs:
Et stykke kopper vann rør, innvendig dia 10 mm, lengde under 40 mm
Et stykke messingstang, ytre dia 4-4.5 mm, lengde <40 mm
Kobbertråd ca 2 mm dia, lengde <70 mm
N-kontakt, panel socket
Et par stykker fortinnet stålplate f.eks fra blikkboks
En del av PVC belagt elektrisk ledning 1,5 mm2
Skruer og bolter M3, lodding tinn etc.
Antenne konstruksjon:
De Reflektor (Aluminium pan) dia = L x 2, høyden på sidene = L/4.
I midten av bunnen er det i N-kontakt til venstre og dipol til høyre. En avstand fra bunn til dipol er litt mer enn L/4. De dipol er montert med en luft-isolert koaksial typen fot, Hvis impedans er 50 ohm og lengde L/4. Indre ledningen til koaksial er laget av 4 til 4.5 mm stang eller rør og skjold laget av split kobber rør som intern dia er 10 mm. Til høyre for den dipol er det en plate hvis dia er L x 0.4 (= 49 mm) og avstand fra dipol er igjen L/4. Disc materialet kan være tynn aluminium eller hermetisk stålplate.
På samme avstand som platen, er det også en ringe laget av pvc-belagt elektrisk ledning 1,5 mm2 ved å binde den til å ringe diameter om L x 2. Det er ikke nødvendig å korte endene av ringen, forlot I ~ 1 mm mellomrom. Hvis du ønsker kan du korte endene sammen også. PVC-belegg på ledningen har ingen magi, kan du bruke f.eks 2 mm klart kobbertråd også.
Jeg monterte platen og Ring til plast dekke laget av mikrobølgeovnen pære. Et stykke av plast og lim er nødvendig for å montere disken. Ringen I limt i dekselet, slik at diameteren av ringen blir noe mindre enn L/4.
Montering:
Sidene av reflektoren (kakeform) må være L/4 eller 32 mm, så ekstra høyde må klippes bort. I midten av pannen vil det være et hull på 12 dia og fire 3.5 mm hull i henhold til N-kontakten. Foten på dipolen er laget av delt kobberrør og inne i den en stang eller et rør. Impedansen til føttene må være 50 ohm, noe som faktisk betyr at forholdet mellom indre dia av ytre ledning og dia til indre stang er 2.3. Det er ganske nær når indre stang eller rør har 4 til 4.5 mm ytre diameter og kobberledning har 10 mm indre diameter. Den nøyaktige ligningen av forholdet mellom impedans og diameter er:
Z = 138 * Log (D/d)
Bordet av impedans og Diameter Ratio
D = innvendig diameter av røret
D = ytre diameter av stangen Z = impedansen i fri luft
| D / d |
Z / Ohm |
| 2.2 |
47.3 |
| 2.3 |
50 |
| 2.4 |
52.5 |
| 2.5 |
54.9 |
Dersom den indre ledning er laget av stangen er det god ide å bore et aksialt 3 mm hull på enden av den, slik at stangen kan være loddemetall fast til det indre trykk av N-kontakten. Lengden av stangen blir omtrent L/4, Men det er bedre første til å forlate det lenger og klippe det senere etter delene er første ferdigmontert.
Kobberrøret må deles med en metallsag så nøyaktig som mulig og avgrenses med en fil. Enden av den delte ledningen festes deretter til midten av pannen. Det er ikke mulig å lodde den direkte på aluminium, men vi laget en flens av fortinnet stålplate til samme dimensjoner som flensen til N-kontakten. Midt i flensen bores et hull som er lik den ytre dia av røret og fire 3.5 mm hull som i N-kontakten. Den ene enden av den delte ledningen loddes deretter i senterhullet på flensen, mens bredden på spaltene holdes mellom halvdelene til 1-1.5 mm.
Den delte ledning blir deretter kuttet slik at lengden av de åpne spor blir en svært nøyaktig L/4. Dette er den mest nøyaktige punkt i antennen konstruksjon. Blant med mange roller, fungerer sporet som et band pass filter som avviser andre frekvenser enn nominell HF.
Nå er god tid til å pre-montere deler. Med fire 3 mm skruer, er det N-kontakt med sentrum stang og flensen med delt kanal montert på motsatte sider av hullet i midten av kjelen, N-kontakt med den ytre side. Senteret stangen er nå kuttet til samme lengde som split kanal.
Den dipol ble gjort fra 2 mm emaljert wire. Den ene arm av dipol er loddet både til midten stang og den halve av kobberet ledningen. Den andre arm av dipol er loddet til på den andre halvdel av ledningen. Armene av den dipol er kuttet til L/4 fra akselen, blir så samlet bredde av dipol L/2.
Før loddingen det er god ide å file spor for dipol ledning til senterstangen og halvdelene av ledningen.
Til høyre for den dipol er det i platen og ledningen ring som kan settes sammen til dekselet pære, slik at deres avstand fra dipol blir til L/4.
Dekselet pære kan låses med tre 3 mm skruer og tettet med silikon massen så vel som den N-kontakten felles.
På den aller laveste punkt av kjelen må det bores et lite hull for kondensert vann eksos.
Vanlige detaljer
|
|
Den viktigste dimensjon av antennen er lengden av sporet,
som må være 31 mm @ 2.45 GHz.
Jeg vet ikke optimal bredde på sporet. Jeg gjorde det med metall håndsag sette inn to kniver parallelt. Så det blir ca. 1.5 mm.
|
Ja virkelig!
Den ene arm av dipol er loddet til både senterstangen (2) og den halve av kobberet ledningen (1). Den andre arm av dipol er loddet til på den andre halvdel av ledningen (3).
Det betyr ikke en "kortslutning". Husk at signalet her ikke er likestrøm, men høy frekvens!
Se: Spesielle tilfeller av Quarter Wavelength
|
Mast montering av antennen
Mast festene kan gjøres fra eksos rør klemmer. Se ovenfor noen montering ideer. Være forsiktig for ikke å montere braketter i midtlinjen ellers masten hindrer tilkobling av kabelen til den N-kontakten. Lengst til høyre bildet er fra baksiden.
lynvern
Når antennen er montert over taket der blir en fare for lyn skade på WLAN-kortet.
Masten må være fast forankret f.eks med 16 mm2 kobbertau til et godt jordingspunkt. Lynbeskyttelsesmodul anbefales mellom antennekabelen på stedet der kabelen kommer inn i taket.
Antennekabelen og kontakter
Kabeltypen Belden H1000 er funnet å være lav tap på mikrobølgeovn bandet, og det er ikke veldig dyrt. Alle kabel og kontakten impedanser må være 50 ohm. Utendørs tilkoblinger er ikke vanntett nok som sådan. Såkalte selv vulcanizing tape er beste valget for å avvikle løpet tilkobling og fremfor alt må det selvfølgelig være såret svart elektrisk tape for å beskytte vulcanizing tape mot ultrafiolett lys. Se kabling detaljer .
Kilder
Antenne konstruksjon er fra side http://6mt.com/2304tech.htm hvor er funnet et element mikrobølgeantenne du kan bygge (73 10-82) c56.zip . Jeg har dimensjonert det til 2.4 GHz-båndet og gjort noen tilføyelser.
Vår andre produkt:
