Делаем WiFi антенну биквадратную сверхдальнюю для роутера своими руками

Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня расскажу вам, как я сделал мощную WiFi антенну своими руками. Руки у меня, конечно, золотые, только растут не из того места, но и это мне не помешало. Для начала давайте разберёмся в так называемом коэффициенте усиления антенны. Не переживайте! Я не буду использовать заумные фразы или оперировать какими-то сложными терминами, но с этим нужно разобраться.

Данная величина измеряется в изотропных децибелах и обозначаются как «дБи» или «dBi». Словосочетание можно не запоминать, но вот буковки стоит запомнить. На домашних роутерах обычно стоят маломощные антеннки в 2-4 dBi. Но как показывает практика, в загородных домах или больших офисных помещениях — этого показателя не хватает.

Поэтому мы сегодня будем делать самодельную антенну от 10 до 20 dBi. Больше и мощнее делать нет смысла. Всё дело в том, что с увеличением мощности усиления пучок сигнала становится более направленным и узким. А радиус покрытия становится ниже. Взгляните на картинку выше. То есть ловить такой сигнал можно, но куда сложнее, так как пучок становится слишком узким.

Такие антенны ещё называют направленные. Их можно конструировать, если нужно объединить, например два загородных дома в одну сеть путём моста. При этом если они находятся на расстоянии до 10 км.

Теперь давайте разберёмся с частотой. Современные роутеры имеют два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц — это частота передачи данных. Понятно дело, что последний диапазон имеет большую скорость, но и имеет один минус. Как вы, наверное, помните из физики 7 класса, чем выше частота волны – тем быстрее она затухает. То есть радиус покрытия у 5 ГГц явно ниже.

После долгих раздумий самым лучшим вариантом именно для домашнего использования выбор пал на квадратную антенну. Она имеет такую форму, что коэффициент усиления можно довести до 20 дБи. И даже при такой мощности пучок сигнала не будет таким узким. Для дома она будет выступать как всенаправленная антенна с большим радиусом.

Во второй главе я расскажу, как сделать мощную Wi-Fi антенну-пушку для роутера своими руками. Панельная антенна будет значительно усиливать сигнал адаптера, но в более узком направлении. Об её дальнейшем использовании я также расскажу в самом конце.

Инструкция для усиления вай-фай дома

1. Нам нужно сделать крепление, на котором будет восседать наша антеннка. У меня остался старая упаковка от CD-дисков. Возьмите и отрежьте примерно чуть выше середины сердцевину. После этого нужно круглым надфилем сделать маленькие ямки. Таким образом, чтобы получилось 4 выемки в виде ровного креста.

1. Теперь нужно взять кусок медного провода с диаметров от 2-4 мм и сделать из него резонатор. Он как раз и будет выступать основным рассеивателем луча радиоволн. Теперь с помощью плоскогубцев нужно ровно сделать 2 квадрата с длинной ребра в 29-31 мм. Самое главное – посмотрите, чтобы между углами соприкосновения квадратов – было свободное место.

1. И так теперь нам понадобится коаксиальный кабель. Сердцевину мы припаиваем к одному углу, а оплётку припаиваем к другому концу.

1. Промазываем клеем дно коробочки и приклеиваем туда диск. Он будет служить как отражатель пучка радиоволны. Можно, конечно, приклеить фольгу, но диск более эстетично выглядит. Теперь аккуратно проталкиваем провод в отверстие и также приклеиваем квадраты к полукруглым пазам, которые мы сделали ранее.

1. Сверху также завариваем клеем для надёжности конструкции.

1. Заклеиваем и заднюю часть, чтобы провод не вырвало. Можно приклеить один провод, всё заливать клеем – не нужно.

1. Теперь надо просто подключить разъём коаксиального кабеля к SMA порту, к которому как раз и прикручиваются антенны. Там все просто, центральную жилу припаиваем к центру SMA, а оплётку к внешней части.

1. Для тех, кто любит паять, можно вскрыть маршрутизатор и напрямую припаять нашу антенну к плате. Но нужно понимать, что это достаточно небезопасно для роутера, и если вы в этом не разбираетесь – то лезть не стоит. Плюс можно повредить саму плату при отсутствии нужного паяльника.

1. В конце у вас должно получится, что-то вроде такого, как у меня «самоделкина». Выглядит не очень, но пробивает стены при частоте 2.4 ГГц – на ура! Для большого загородного дома вполне сойдет. При правильной установке будет отлично ловить даже не улице.

Направленная антенна на большое расстояние

Сразу скажу эта антенна более мощная, но и как я говорил из-за мощности пучок становится более направленным и узким. Поэтому его стоит использовать для соединения между собой несколько сетей по воздуху. Даже можно использовать как повторитель. Вайфай пушка сможет бить на расстояние до 10 км.

Делается она достаточно просто и все материалы можно купить в любом радиомагазине. Всё же она по использованию – большое наружная или внешняя, для отправки сигнала на большое расстояние. Но вы сами решаете, как её использовать. Для постройки моста нужно сделать вторую, которая будет также выступать как приемник.

Вот схема по которой мы будем делать нашу антенну. Сразу скажу, что нужно делать максимально точно как можете, по чертежу. Если будут сильные отклонения от размеров и расстояний между пластинами – то связь будет хуже. Также ещё один момент – все размеры предназначены для раздачи 2.4 ГГц волны.

1. Из листа меди нарезаем ровные круги, а в центре просверливаем дырку для шпильки. Также нам понадобятся гайки по размеру шпильки.

1. Точно линейкой начните прикручивать диски. Постарайтесь сделать максимально приближённо к схеме. Начните прикручивать с маленьких дисков. На последних двух надо будет сделать дырочки как на картинке ниже.

1. Теперь нам понадобится любая старая антенна из-под роутера. Можете использовать и рабочую. Снимаем с неё верхний колпачок и отрезаем основную часть. Также снимаем резиновую часть, под которой будет металлический купол. Его аккуратно обрезаем, а под ним вы увидите проводок, который нам и нужен.

1. Помните те дырочки, который мы делали? – вот проводок нужно запихнуть в них под прямым углом и припаять к пластинам, как на картинке снизу.

1. Далее антенну можно прикрутить к роутеру. Но если вы будете использовать пушку как мост, то в этом случае её нужно устанавливать на крышу или на улицу. Тогда можно вместо этой антенны припаять коаксиальный кабель. И для этого случая нам понадобится вторая пара дырок, о которых мы почему-то забыли.

1. Мне пришлось немного расширить дырку просверлив более толстым сверлом. Далее я просто вставил её в отверстие, но припаял не к первому диску, а ко второму, в котором тоже должна быть вторая дырочка. Теперь провод надо будет чем-то закрепить, можно примотать изолентой или ещё чем-то. Тут у вас есть пространство для размышления.

1. Ставим её на крышу. Если таки образом будете ловить вторую сеть из другого дома, чтобы брать оттуда интернет и сетевые ресурсы, то антенну надо будет чётко повернуть ровно в сторону, где будет стоять аналогичная антенна. А мост можно сделать за счёт двух роутеров.

Как показала практика, такая антеннка достаточно мощная для загородного использования и может пробивать до 10 километров дальности на прямую. Только надо учитывать ещё и препятствия, которые будут гасить сигнал. Поэтому её нужно устанавливать как можно выше. Также не забываем о грозах и молниях, поэтому помимо неё надо установить громоотвод.

Чисто теоретически к такому аппарату дальнего действия можно присобачить телевизор и использовать её для поимки каналов. Если пойти глубже, то ею можно усилить приём любого сигнала для телефона, ноутбука и т.д.

Wi-Fi является технологией, способной к нормальному функционированию лишь в пределах прямой видимости. Беспроводные сети легко теряются среди стен, мебели и прочих преград в квартире. Перемещение адаптера или роутера по дому с целью увеличения эффективности работы приборов возможно не всегда. Более правильным подходом является использование внешней, более мощной, антенны — активной части передающего/принимающего устройства.

Типы Wi-Fi антенн

В плане использования все антенны для Wi-Fi делятся на два класса:

• для наружного использования (outdoor),
• для внутреннего применения (indoor).

Отличаются эти антенны, в первую очередь, своими размерами и коэффициентом усиления. Класс outdoor подразумевает большие размеры и возможность крепления к какой-либо опоре (поверхности). Высокого коэффициента усиления в таких антеннах добиваются конструктивными особенностями. Такие устройства используются обычно для беспроводной передачи данных между точками, которые находятся на значительном удалении друг от друга. Устанавливать их предпочтительнее в зоне прямой видимости.

В зависимости от типа антенны Wi-Fi характеризует больший или меньший коэффициент усиления — один из важнейших параметров любого приёмного и передающего оборудования

Антенны класса indoor предназначены для применения внутри помещений, они имеют меньшие габариты и не отличаются выдающимися усилением и мощностью. Крепятся внутренние антенны либо непосредственно к передающему/принимающему гаджету, к стене, либо ставятся на поверхность. Присоединение антенны к плате устройства осуществляется как напрямую, так и посредством кабеля.

Дополнительная Wi-Fi антенна в квартире или доме

Основной причиной необходимости дополнительной антенны Wi-Fi является усиление слабого сигнала. Такая ситуация может возникнуть в следующих случаях:

• точка доступа Wi-Fi расположена на значительном расстоянии (если помещение большое), имеются преграды (стены, перекрытия);
• роутер недостаточно мощный.

Также дополнительная Wi-Fi антенна может понадобиться, если требуется организовать сеть «роутер — несколько клиентских точек», или если нужно связать между собой несколько ПК «по воздуху».

Изготовление своими руками

В сети можно найти множество рекомендаций по изготовлению самых разных типов Wi-Fi антенн в домашних условиях. Как правило, для повторения большинства конструкций не требуется наличия глубоких познаний в радиоэлектронике, дефицитных материалов и специализированных инструментов. Сделать любую из Wi-Fi антенн по приведённым ниже инструкциям можно буквально за пару часов.

Двойной биквадрат

Антенна «двойной квадрат» для Wi-Fi и её модификации — самая популярная в сети. Классический биквадрат обладает хорошим коэффициентом усиления и широкой диаграммой направленности. Двойная биквадратная антенна, рассматриваемая далее, имеет ещё более высокие характеристики.

Для повторения конструкции потребуются:

• медная моножила (провод) сечением 2 мм;
• небольшой лист алюминия толщиной 1–2 мм;
• кусок резиновой (виниловой) трубки, пластиковые стяжки;
• паяльник, припой, канифоль, дрель, свёрла, плоскогубцы;
• кабель для подключения.

Изготовление антенны не представляет сложности, главное — точно выдержать размеры, так как даже небольшие отклонения грозят смещением рабочих параметров:

1. Чертим эскиз. Длина одной стороны каждого квадрата равна 30 мм, размеры рефлектора 220×100 мм, расстояние между активной частью и отражателем — 15 мм. Проводим разметку отверстий.

   Двойной биквадрат — улучшенная версия классической биквадратной антенны

2. Гнём медную жилу строго в соответствии с шаблоном. Зачищаем (если провод с лаковым покрытием) и спаиваем концы.

   Даже небольшой промах в размерах (буквально на пару миллиметров) ухудшит качество работы антенны

3. Из листа алюминия изготавливаем отражатель. Сверлим отверстия диаметром 3–4 мм.

   Рефлектор можно изготовить также из медной пластины или (на худой конец) стального листа

4. Пластиковыми стяжками через резиновые трубки крепим активный элемент антенны к пластине.

   Стойки крепления антенны к отражателю обязательно должны быть из непроводящего ток материала

5. Пластиковыми стяжками закрепляем адаптер (или кабель, если устройство расположено удалённо). Припаиваем выведенные провода. Расстояние между контактами — 5 мм.

   Адаптер следует крепить максимально надёжно, но аккуратно, так, чтобы не повредить устройство

Из достоинств данной конструкции можно отметить:

• лёгкое и быстрое изготовление,
• отсутствие дефицитных материалов,
• значительное усиление сигнала и стабильную работу.

Пожалуй, единственным недостатком такой антенны является то, что даже небольшие отклонения от необходимых размеров грозят снижением её эффективности.

Из алюминиевой банки

Данную конструкцию, конечно, нельзя назвать полноценной антенной (по сути, это отражатель), но в какой-то мере усилить слабый сигнал Wi-Fi она способна.

Что потребуется:

• пустая алюминиевая банка,
• нож и ножницы,
• кусочек пластилина.

По простоте изготовления антенне из алюминиевой банки нет равных:

1. Промойте банку. Отрежьте ножом дно.

   Будьте осторожны во время проведения работ, здоровье дороже даже самой высококлассной Wi-Fi антенны

2. Сделайте разрез в верхней части, но не до конца — оставьте неразрезанным участок длиной 1,5–2 см.

   На этом этапе также можно отломать открывашку

3. Разрежьте ножницами банку вдоль с обратной стороны.

   Алюминиевая банка легко режется любыми ножницами, главное, чтобы последние были достаточно острыми

4. Разогните металл.

   Угол раскрытия можно подобрать экспериментально после установки, ориентируясь на уровень Wi-Fi сигнала

5. Закрепите отражатель на устройстве с помощью пластилина, надев его на штатную антенну роутера. Направьте в нужную сторону.

   В отсутствие пластилина воспользуйтесь жвачкой

Плюсы антенны из алюминиевой банки:

• простота изготовления,
• отсутствие дефицитных материалов,
• универсальность (будет работать с любым роутером с внешней антенной).

Среди минусов стоит отметить недостаточное усиление сигнала и нестабильную направленность приёма/передачи.

Мощная антенна из листовой жести

Wi-Fi антенна из листа жести, известная как FA-20, характеризуется повышенной мощностью и может использоваться для приёма сигнала удалённых (до нескольких километров) точек доступа.

Для её изготовления понадобятся:

• листовая жесть;
• мощный паяльник (100 Вт), припой, флюс (кислота для пайки);
• диэлектрические стойки, крепёж (винты, гайки);
• дрель, свёрла;
• кабель для подключения;
• ножницы по металлу, деревянный молоток, мелкая наждачка, плоскогубцы.

Повторение конструкции требует, как минимум, начальных навыков слесарного дела.

Инструкция по изготовлению FA-20:

1. Ножницами по металлу вырезаем четырёхугольники и полоски, строго соблюдая обозначенные размеры. Края желательно обработать наждачной бумагой.

   Детали антенны вырезаются по отдельности, а затем спаиваются

2. Спаиваем элементы антенны. Используем припой и специальный флюс для пайки. Делать это удобнее на деревянной поверхности.

   Пайку жестяных элементов следует проводить в хорошо проветриваемом помещении

3. Готовую конструкцию промываем под струёй воды от кислоты. Сверлим отверстия диаметром 3–5 мм.

   При необходимости выравниваем антенну деревянным молотком (киянкой)

4. Изготавливаем короб. Размеры — 450×180 мм. Высота бортиков — 2–3 см. Если вы не имеете навыков жестянщика, в принципе, можно обойтись без бортов (немного проиграв в чувствительности), просто вырезав прямоугольник. Высверливаем в нём отверстия, совпадающие с дырками активных элементов. Крепим детали на стойках, расстояние между частями 20 мм.

   Опорные стойки должны быть из изоляционного материала

5. Припаиваем кабель: красная точка — центральная жила, синяя — общий (экран).

   Для подключения антенны к роутеру подойдёт обычный телевизионный кабель

Плюсы самодельной антенны из листовой жести:

• высокая мощность,
• хорошая направленность,
• не требуются дефицитные или дорогие материалы для изготовления.

Существенным минусом FA-20 является сложность её изготовления. К тому же антенна довольно габаритная и, вероятнее, подойдёт для установки на крыше или балконе.

Вариации Wi-Fi антенн своими руками

В интернете среди огромного разнообразия самодельных антенн для Wi-Fi чаще всего встречается так называемый «двойной квадрат» и его варианты. Впрочем, отличных от классики поделок можно увидеть тоже немало.

Фотогалерея: другие самодельные конструкции

Антенна MIMO имеет два контура внутри одного корпуса и, соответственно, два разъёма для раздельного приёма и передачи

Данная вариация биквадратной антенны многократно усиливает сигнал

Отражатель биквадратной антенны часто выполняют из фольгированного стеклотекстолита

Дисковая Wi-Fi антенна отличается высокой направленностью и может быть применена как в помещении, так и на улице

Антенна из банок выглядит оригинально, но на самом деле это не слишком эффективная конструкция

Лепестковая пароварка в этой конструкции может быть заменена дуршлагом или железной миской

Подключение

Способ подключения Wi-Fi антенны зависит от типа используемого роутера, адаптера или другого устройства. В большинстве случаев придётся вскрывать гаджет, находить место, куда подсоединена (припаяна) штатная антенна и аналогичным образом присоединять (припаивать) кабель самодельной конструкции. Очень удобно, когда в гаджете предусмотрено независимое подключение внешней антенны, это может быть выполнено в виде:

• разъёма в батарейном отсеке, на задней крышке прибора, внутри корпуса и т. п.;
• так называемого пигтейла (обычно находится непосредственно на плате устройства).

Если у адаптера съёмная штатная антенна, самодельную конструкцию можно подключить вместо неё.

В любом случае (исключая вариант с пайкой) вам понадобится соответствующий разъём-коннектор, приобрести который можно в радиомагазине.

Фотогалерея: варианты подключения внешней антенны

Разъём для подключения внешней антенны может быть спрятан под крышкой роутера

Антенные коннекторы могут отличаться размерами и конструкцией

Вам повезло, если ваш роутер имеет выход для подключения внешней антенной гарнитуры

Гнездо пигтейла вы можете сами установить на корпусе гаджета, если уверены в собственных силах

Крохотный разъем на плате устройства служит для присоединения специального удлинителя-пигтейла

Иногда самый быстрый и надёжный вариант — припаять кабель вместо штатной антенны

Настройка

Настройка самодельной антенны для Wi-Fi сводится, прежде всего, к её установке в нужном направлении. При этом нужно соблюдать следующие условия:

• учитывать вектор распространения сигнала приёмника/передатчика Wi-Fi сигнала;
• принимать во внимание наличие преград между передающими и приёмными устройствами;
• учитывать то, что твёрдые поверхности отражают сигнал, а мягкие, наоборот, поглощают его;
• по возможности устанавливать антенну в пределах прямой видимости относительно приёмника/передатчика.

Для большей эффективности антенна должна быть направлена в сторону точки доступа.

На этапе настройки длину кабеля, насколько это возможно, следует уменьшить, так вы избавитесь от излишних потерь сигнала и улучшите его качество.

Как протестировать изменения

Самым простым и доступным вариантом тестирования самодельной Wi-Fi антенны является замер изменений скорости интернет-канала. Для этого проводят сравнительное исследование результатов поочерёдно с подключенной штатной антенной и изготовленной своими руками. Провести такие измерения можно, например, на ресурсе Speedtest. Система автоматически подберёт оптимальный сервер, проверит пинг, скорость скачивания и загрузки.

Для подтверждения результата рекомендуется протестировать скорость интернета 2–3 раза

Видео: усиление Wi-Fi сигнала своими руками

С появлением Wi-Fi у множества пользователей появилась возможность быстрого и мобильного доступа в интернет. Для стабильной работы беспроводного соединения рекомендуется использование специального дорогостоящего оборудования, однако можно обойтись малой кровью, собрав внешнюю антенну своими руками.

Рассмотрим, как подключить интернет, используя wi-fi. Мастер, ведущий канала креосан покажи три способа усиление сигнала настолько, чтобы можно было подключиться открытым точкам или роутеру знакомого, который поделился паролем. Даже на расстоянии нескольких километров.

Готовые решения в этом китайском магазине. Изобретения для самодельщиков в китайском интернет-магазине.

Первый способ – самодельная антенна. В интернете есть много схем. Многие из них собирал лично. Проверял в реальных условиях, насколько хорошо они работают. Самые лучшие показатели по уровню сигнала, скорости интернета и простоте сборке были у двойного квадрата. Конечно, можно подключить его вместо антенны ноутбука или планшета, но лучше и удобнее использовать USB адаптер. Мастер использует tp-link 7200 или 722. Они очень мощные и даже без самодельной антенны могут подключаться к вай фай точкам на расстоянии до 100 метров. А если подключить её, то получается пушка!

Изобретения для самодельщиков в китайском интернет-магазине.

Для сборки потребуется пластина из фольгированного гетинакса, можно из другого металла. Размер 100 x 120 мм. Медная проволока диаметром 1,5 – 3 мм. Купить в хозяйственном магазине. Тв кабель не подойдет. Провод для проводки в самый раз. Зачищаем примерно 28 см провода. Отмеряем 8 частей по 30,5 мм. Отметим маркером. По разметке плоскогубцами делаем точные изгибы по 90 градусов.  Не точность до одного миллиметра заметно ухудшит усиление антенны. Просверлил в гетинаксе отверстие и вставил восьмерку. Расстояние между ней и пластиной 15 мм. Закрепил с помощью пайки. Антенна, которая была на адаптере удаляется, из неё взял кусочек провода. Центральный провод присоединяем к центральной части восьмерки. Оплетку его, то есть наружный вывод, к месту, где крепится восьмерка.

На каждом разъеме сигнал подаёт на 1 децибел, чтобы повысить уровень выходного сигнала на пару децибел, из адаптера мастер выпаял антенный разъем и провод впаял напрямую. USB адаптер закрепляем с помощью скотча. Чтобы использовать на крыше, можно воспользоваться USB удлинителем. Если 5 метрового недостаточно, можно использовать два, составленных один в один. Защита от осадков – закрепим внутри пятилитровой бутылки. Сбоку проезжаем, вставляем туда вайфай антенну, протыкаем 4 отверстия. Проволочка и плотный привязываем к стенке внутри банки. Щелью располагаем вниз. Направляем на источник.

Если сигнал слабый, скорость может быть недостаточно быстрой, попробуем проверить. 3 мегабит в секунду для деревни – очень высокая скорость. Данное видео снималось в селе, где мало у кого есть интернет. В городе результат будет намного лучше. К примеру у Паши в квартире тоже самое wi-fi антенна поймала на усилении 78 wi-fi точек. 9 из них были открытыми. Многим друзьям мастер подключил интернет по этой схеме. Они были довольны.

В большинстве случаев нет необходимости вешать на крышу. К примеру, в станице удалось подключиться к открытому доступа на расстоянии 1 км. Антенна висела на окне. Интернет работал стабильно. Теперь, отправляясь в далекое путешествие, ведущий канала креосан всегда берет с собой биквадрат. В большинстве случаев достаточно, чтобы поймать бесплатный интернет. Но иногда бывает, что точки доступа находятся далеко, либо вообще нет. В таком случае поможет антенна FA 20. Фазированная решетка. Усиление 20 децибел. Собратья значительно тяжелее, но зато, она способна ловить wi-fi на расстояние от 5 до 8 км. Или можно воспользоваться спутниковой тарелкой, закрепив туда нашу восьмерку вместо головки.

Если уже вы не можете собрать восьмерку, то есть готовое решение! Nanostation. Усиление 11 децибел. В водонепроницаемом корпусе содержится двухэлементная антенна и мощный усилитель вайфая. Он легко подключается с помощью обычного интернет кабеля wan порт. Это будет стоить дороже, чем USB адаптер, она такой подержанный можно найти недорого.

Есть схема Wi-Fi на 20 км (наберите в поиске по сайту). Еще одна простая схема. Другая статья на тему.

Используемые источники:

• https://wifigid.ru/obzory-raznyh-ustrojstv/wi-fi-antenna-svoimi-rukami
• https://itmaster.guru/nastrojka-interneta/routery-i-modemy/wifi-antenna-svoimi-rukami.html
• https://izobreteniya.net/antenna-dlya-usileniya-signala-vay-fay/