Kamis, 19 September 2013

6dBi collinear Antenna


menyelesaikan antena collinear
Halaman ini rincian pembangunan yang mudah-untuk-membuat collinear 360 derajat omni-directional, polarisasi vertikal, antena untuk 802.11b / g jaringan nirkabel. Antena ini sangat kuat dan kompak, dan memiliki keuntungan sekitar 5-6dBi.

Latar belakang

Berbagai situs detil pembangunan antena collinear cocok untuk jaringan nirkabel 2.4GHz, termasuk wireless.gumph.org dan guerrilla.net (tidak lagi tersedia, tapi cermin di sini ). Namun, antena ini cukup kompleks untuk membangun, yang terdiri dari banyak panjang pendek membujuk yang harus akurat dipotong memanjang. Anda juga perlu mengetahui faktor kecepatan membujuk yang sedang digunakan, karena sebagian besar pengukuran didasarkan pada itu.
Sebuah variasi dari membujuk collinear dibangun dari batang kuningan dan kuningan tabung, tapi masih sama fiddly untuk membangun.

Beberapa waktu lalu, saya membuat sebuah 8-elemen membujuk collinear, menggunakan wireless.gumph.org instruksi. pengujian perbandingan Antena dikonfirmasi gain adalah sekitar 8dBi.
Namun, butuh waktu berjam-jam untuk membangun, dan antena memiliki kekuatan fisik yang sangat sedikit. Saya terpaksa mengikat kabel-panjang dowel ke membujuk, dan kemudian membungkus semuanya dalam beberapa saluran listrik 25mm.

Saya sangat tertarik ketika seorang teman menunjukkan sebuah collinear jauh lebih sederhana, hanya terdiri dari panjang kawat tembaga tepat membungkuk, seperti yang dijelaskan di sini , dengan keuntungan diklaim sekitar 6dBi.

Versi ini menyediakan sejumlah manfaat yang lebih membujuk konstruksi, membutuhkan usaha yang jauh lebih sedikit untuk membangun, dan menyediakan antena yang lebih kecil dan lebih kuat.
Sedangkan gain 6dBi kurang dari yang dari 8 elemen membujuk collinear, gain dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah elemen . Menggandakan jumlah elemen akan meningkatkan keuntungan oleh hampir 3dBi, yaitu, dua kali lipat keuntungan.


Bagian Diperlukan

Bahan yang dibutuhkan:
  • approx 300mm 2.5mm 2 kawat tembaga
  • Panel-gunung wanita N-konektor
  • Panjang 250mm 20mm saluran listrik ringan
  • 2 end-caps sesuai saluran 20mm
dan secara opsional, untuk pemasangan antena collinear selesai:
  • 2 klem sesuai saluran 20mm
atau
  • logam braket
Saya menggunakan panjang kawat tembaga dari beberapa potongan-potongan 2.5mm 2 kabel listrik saya telah tergeletak di sekitar. Kabel ini memiliki diameter sekitar 1.6mm, dan cukup fleksibel untuk menekuk ke dalam bentuk yang diperlukan tanpa terlalu banyak usaha atau alat-alat khusus.

kabel listrik
2.5mm 2 3-core kabel listrik

Seorang wanita konektor N-tipe panel-gunung juga diperlukan, untuk memungkinkan antena untuk dihubungkan ke perangkat nirkabel. Perhatikan bahwa konektor lainnya (yaitu, TNC, SMA, dll) juga dapat digunakan, tergantung pada konektor pada kuncir Anda.

Saya menggunakan konektor tipe N perempuan panel mount, seperti terlihat pada foto di bawah ini.

panel mount konektor perempuan tipe N
panel mount konektor perempuan tipe N
Panel-gunung konektor perempuan tipe N


Detail Desain

Collinear ini hanya terdiri dari panjang kawat tembaga dengan beberapa loop yang terletak di lokasi tertentu. Dimensi bagian antena yang penting, dan ditunjukkan dalam diagram di bawah ini.

dimensi yang collinear
dimensi yang collinear

Panjang bagian bawah adalah 1/2 panjang gelombang (bagian kiri dalam diagram di atas), bagian tengah adalah 3/4 panjang gelombang, dan bagian cambuk di atas adalah sedikit kurang dari 3/4 panjang gelombang, tampaknya untuk mengurangi kapasitansi efek.

The standar 802.11b menggunakan 2.412GHz ke 2.484GHz rentang frekuensi, sehingga di tengah-tengah rentang frekuensi, 1/2 panjang gelombang adalah 61mm, dan 3/4 panjang gelombang adalah 91.5mm.

Dimensi ini tampaknya konsisten dengan antena komersial yang sama.


Konstruksi

Mulai pembangunan antena dari bagian bawah, dan solder satu panjang kawat tembaga ke konektor N. Ukur 1/2 panjang gelombang dari puncak konektor N, dan menciptakan lingkaran pertama.

rinci lingkaran
menyelesaikan collinear telanjang

rinci lingkaran
lingkaran detail, dan menyelesaikan antena telanjang

Perhatikan bahwa loop offset dari kawat yang membuat bagian vertikal antena.

Kemudian mengukur tambahan 3/4 panjang gelombang, dan menciptakan lingkaran kedua. Potong bagian cambuk di atas sehingga panjang yang benar.

Jika Anda berniat untuk menggunakan panjang saluran 20mm ke rumah antena Anda, pastikan untuk menjaga diameter kumparan menjadi sekitar 15mm atau kurang, untuk memastikan mereka akan cocok di dalam saluran air (20mm saluran listrik ringan memiliki diameter internal dari 16mm).

collinear selesai
collinear selesai

Namun, panjang kawat tembaga tidak terlalu kuat. Salah satu cara mudah untuk mengatasi kekurangan ini adalah menutup antena di dalam kubah a.

Perhatikan bahwa Anda perlu menggunakan sesuatu yang transparan untuk 2.4GHz, yang lain itu akan berdampak buruk bagi kinerja dan operasi antena Anda.

Saya menggunakan panjang 250mm 20mm saluran listrik ringan, dengan beberapa akhir topi sesuai. The 20mm saluran ringan memiliki diameter internal 16mm, dan loop ditekuk tembaga yang cocok nyaman di dalam saluran tersebut.

Jika Anda membutuhkan sesuatu yang sedikit lebih lapang, maka 25mm ringan saluran dapat digunakan.

Dua tikungan kecil yang diperlukan dalam kawat dekat dasar antena, untuk memastikan bahwa loop berlokasi di atas konektor N, sehingga memungkinkan seluruh antena untuk dimasukkan ke saluran air.
Pengujian menunjukkan membungkuk ini untuk tidak memiliki dampak terlihat pada kinerja antena.

Saluran dan akhir topi 20mm
Saluran dan akhir topi 20mm

Untuk memasang antena, lubang berukuran sesuai dibor di salah satu topi akhir, dan setelah kacang membuang konektor N dan mesin cuci, konektor N adalah mengacaukan ke ujung tutup dari luar.

Konektor N pada akhirnya tutup
Konektor tipe N mengacaukan ke topi akhir

Antena sekarang dapat dimasukkan ke dalam saluran air, dan tutup ujung lainnya dapat diinstal.

collinear tertutup
collinear tertutup

Jika antena yang akan digunakan di luar ruangan, topi akhir harus terpaku pada dengan lem saluran yang tepat, untuk memastikan segel cuaca-bukti.
Perhatikan bahwa antena harus diuji sebelum menempelkan topi akhir di tempat.


Mounting

The collinear antena dirancang untuk dipasang secara vertikal.

Saluran radome menyediakan kandang yang kuat dan kokoh untuk antena, dan jika diperlukan, dapat dipasang di luar dalam cuaca. Jika pemasangan di luar, pastikan untuk membungkus N-konektor tepat dalam rekaman diri amalgamating untuk mencegah masuknya air.

Klem plastik yang dibuat khusus untuk saluran dapat digunakan untuk melampirkan antena ke permukaan vertikal. Sebagai klem plastik ini, mereka tidak akan mengganggu pengoperasian antena, sementara gunung semua logam ditempatkan dalam pola radiasi bisa mempengaruhi pengoperasian antena.

Klem saluran 20mm
Klem saluran 20mm

Setelah memasang klem ke permukaan di mana antena akan dipasang, antena dengan mudah dapat dipotong ke dalam klem, dan juga dapat dengan mudah dihapus.

sampel pemasangan menggunakan klem
sampel pemasangan menggunakan klem

Sebuah metode alternatif untuk pemasangan antena dengan panjang pendek baja galvanis sudut kanan. Sebuah lubang yang cocok perlu dibor di satu sisi, dan antena dapat melekat pada baja galvanis dengan menghapus N-konektor dan terpasang antena tembaga, dan lewat melalui lubang di baja galvanis. Antena akan melekat erat antara N-konektor dan topi akhir.

menggunakan braket logam
menggunakan braket logam

Jika Anda hanya ingin menggunakan antena untuk santai tersandung atau wardriving, tidak perlu untuk me-mount, dan hanya dapat digunakan sebagai antena genggam.

menunjukkan betapa kecil itu
menunjukkan betapa kecil itu


Pemakaian

Untuk informasi tentang menghubungkan antena eksternal ke radio nirkabel, kita lihat di halaman di menggunakan antena nirkabel .

Pengujian

Ketika membangun collinear pertama saya menggunakan desain ini, saya membuat loop dalam cara yang mirip dengan yang terlihat pada banyak antena komersial yang memiliki gulungan multi-lingkaran, dengan kawat atas dan di bawah kumparan yang berlokasi berkaitan dengan loop.

bagaimana tidak untuk melakukan loop
upaya pertama di loop

Namun, setelah melakukan beberapa penelitian lebih lanjut, saya menyadari ini adalah benar, dan membuat collinear lain menggunakan loop sesuai pendekatan yang dijelaskan di atas.
Beberapa perbandingan pengujian cepat menunjukkan collinear dengan loop diimbangi melakukan jauh lebih baik daripada collinear dengan berpusat loop.


Perlu Lebih Gain?

Gain lebih lanjut dapat dicapai dengan menambahkan segmen tambahan ke tengah collinear, seperti yang ditunjukkan dalam diagram di bawah.

dimensi variasi lama collinear yang
dimensi variasi lama collinear yang

Beberapa perbandingan pengujian cepat menunjukkan ini collinear lagi memiliki keuntungan sekitar 2dBi lebih dari versi 6dBi, dengan keuntungan sekitar 8dBi.

Perhatikan bahwa memperpanjang antena collinear dengan cara ini akan mengurangi beamwidth vertikal dari pola radiasi.


Referensi

Collinear Omni-directional Antena: