Меню

Спиральная WiFi антенна Helix


Спиральная антенна (Helix antenna) была изобретена еще в 1947 году основателем теории спиральных антенн Джоном Краусом. Конструкция такой wifi антенны имеет ряд преимуществ перед панельными антеннами, такие как маленькая парусность, легкость изготовления в сочетании с доступностью материалов и широкополосность. WiFi антенна Helix имеет круговую поляризацию и в зависимости от направления намотки может быть право и левосторонней, поэтому важно помнить, что если мы делаем две wifi антенны для линка точка-точка, то намотку необходимо делать у обоих антенн в одинаковом направлении. Такую антенну не рекомендуется ставить совместно с панельными, которые имеют горизонтальную и вертикальную поляризацию, что приведет к потере сигнала в 3db. В сети попадались несколько озадаченных людей, которые применяли helix в качестве облучателя тарелок и не учли тот факт, что при отражении поляризация меняет направление, поэтому будьте внимательны. Очень хочется собрать такую wifi антенну, тем более, что информации в сети достаточно, и в этой статье я постараюсь собрать из множества источников разные методы изготовления такой антенны своими руками. Самая распространенная конструкция хеликса на 2,4Ггц собирается на обычной ПВХ трубе диаметром 40мм, которую можно приобрести в любом магазине сантехники. Вот список необходимых деталей:

  — односторонний текстолит или любая металлическая пластина 13х13см
  — пластиковая труба диаметром 40мм
  — медный провод сечением 2мм в диаметре
  — клей, изолента
Для начала давайте определимся с исходными данными нашей будущей wifi антенны. Делать мы будем 24-х витковый хеликс, а центральную частоту для расчета возьмем равной 2437Мгц (шестой канал wifi диапазона). Исходя из этого с помощью калькулятора (в разделе скачать) рассчитаем необходимые параметры и получаем, что длина конструкции составит 74см, расстояние между витками 3,2см, усиление 19,9db.
Отпиливаем трубу нужной длины и проставляем на ней отметки через каждые 32мм. Можно поступить другим способом, распечатать заранее нарисованный шаблон, обклеить им трубу и использовать как разметку.


Расчет на калькуляторе helixОтрезаем трубуОбклеиваем трубу

Берем провод, желательно без изоляции и мотаем на трубу по разметке, причем последний виток должен заканчиваться точно, как бы являясь продолжением первого. Хотя эта wifi антенна и прощает “кривые руки”, я настоятельно рекомендую делать все аккуратно и по возможности точно. После того как намотали провод, фиксируем концы изолентой и приклеиваем каждый виток к трубе. Теперь нужно вырезать рефлектор, который может быть как квадратной, так и круглой формы размером 13х13см (диаметр 13см). Рассчитываем место установки разъема, просверливаем, прикручиваем. Можно обойтись и без разъема, просто высверлив дырку под кабель. Как прикрепить рефлектор к трубе каждый решает сам, я дам лишь общее направление, фото ниже.

крепление трубы helixкрепеж

Входное сопротивление антенны Helix составляет 120-170 Ом и чтобы согласовать с нашим 50Ом кабелем нам необходимо добавить линию согласования, которая представляет собой прямоугольный треугольник со сторонами 17 и 71мм. Вырезаем треугольник, укладываем на трубу так, что гипотенуза это продолжение витка и припаиваем зауженной стороной к спирали а широкой к разъему.

линия согласованияприпаиваем линию согласования

Все, антенна готова, теперь можно заняться эстетикой, обмотав изолентой или обтянуть термоусадкой. Такая антенна без труда покроет видимое расстояние в 2-5 километров.

крепление трубы helix

Напоследок хочется обратить внимание на то, как все же правильно делать такую антенну.
Я советую отказаться от пластиковой трубы, которая вносит свой коэффициент укорочения и потери на ВЧ, но антенна в силу своей широкополосности прощает нам и это. Для примера на фото более “правильные” антенны.

helix антенна правильнаяhelix без трубысчетверенный helix

Обращаю ваше внимание, что антенна получилась не короткозамкнутая, поэтому стоит уделить внимание защите от статики.
Как говорилось ранее, антенна обладает высоким входным сопротивлением, почему мы и применяли линию согласования на последнем витке. Существует несколько способов согласования, некоторые из них, я думаю будут интересны моим читателям. Все подробности на фото ниже.

замкнутый helixСогласование 50 Ом



согласование полосойсогласование на 50 Ом полоскойсогласование последними двумя витками

Поделиться записью


Комментарии

(Выбирите свою соцсеть и не понадобиться заполнять поля при комментировании) 
1500
Владьёха

А спираль хеликса в какую сторону мотать, в правую, или левую, или в этом нет никакого значения, туда в какую сторону делать это, или же наоборот оно есть?! Ведь известно о том, что северный и южный полюса планеты Земля, имеют различную их намагниченность, северный полюс Земли, и северное её полушаерие — имеют отрицательную их намагниченность, а то есть со знаком (-), а южный поюс планеты Земля, и её южное полушарие — имеют их положительную намагниченность, соответственно которая со знаком (+)!…

Лепс

Не получается сделать двойной helix. Как его нужно подключать к кабелю? На каком расстоянии должны находиться спирали друг от друга? Можно ли делать сплошной отражатель сразу для двух спиралей? Заметил, что антенна вообще не работает когда подключены обе спирали (намотаны в разных направлениях), а когда отключаю одну даже без согласователя она немного оживает.

admin

Мастер, Вы все верно понимаете. Центральная жила к спирали, а экран (оплетка) к отражателю спиральной антенны.

Мастер

Я правильно понимаю, что один контакт (центральный) подключается к спирали через «трансформатор», а второй (оплетка/корпус разъема) — к отражателю?

Андрей

Мои расчеты для середины диапазона: диаметр витка48мм; шаг спирали27мм.

Был вопрос по правильной намотке спирали. Как известно, начало спирали должно быть в том же месте где и конец, то есть витков должно быть ЦЕЛЫМ число. Собственно вопрос: концом намотки считается место окончания проволоки или конец гипотенузы «согласующего» треугольника? То есть гипотенуза является частью витка или свыше него?

макс

извините за мою наглость, но хочу предупредить всех желающих изготовить данную антенну…. мною было опробовано 3 варианта антенн на расстоянии 640 метров между домами в деревне в одном из них точка доступа с роутером и внешней антенной(их я и делал) и вторая точка ноут с usb адаптером tр-link tl wn722n
1вариант — баночные (результат 18% связи в утелите тэлинка)
2 вариант- спиральная хеликс 12 витковая на трубе 40мм и экраном 140*140 из меди — результат 0% связи..но на 100 метров от точки смартфон сеть видел.странно?
3 вариант — тройной биквадрат с расстоянием до рефлектора 9,8мм -результат 60%
в общем думайте сами делать хеликс или би-квадрат!!!

для тех кто ругать начнет… с хеликсами упорно эксперементировал.. и высота антенны и длинна кабеля(укорачивал до 4 метров чтоб стоя на кыше с ноутом принять а на точке доступа и телефон провод к роутеру на крышу тянул и кабел 2 метра от роутера до хеликса)
когда все надоело сляпал наспех би-квадрат… из обрезков материалов которые остались от прежних антенн!! кабель на спайке из куска 2 метра и 4м на стороне роутера и такая же история с кабелем на стороне ноута с тэлинком отражатель вообще вырезал из куска стенки советского холодильника.. так как медь всю испортил на хеликс… высота антенн от земли 5 метров от земли! в итоге на хеликсы ушло 2 трубы по 56 руб провод 4 метра(по 2м на каждую)по цене 21 руб за метр, 350 руб на фольгированый медный двухсторонний текстолит 350*350
делайте выводы куда вкладывать деньги!

Николай

Здравствуйте!
подскажите пожалуйста какие роутеры
или маршрутизаторы применяете?
какие лучше использовать для покрытия расстояния 1-2 км ?нужна ли для них специальная прошивка ?
Спасибо.

Prived

Ребята , если хотите что нибудь сделать своими руками, то читайте теорию и сверяйте с практикой , по другому нельзя.
( Хохотал до слез).

admin

Дмитрий, экран кабеля нужно припаять к отражателю.

Дмитри4

Автор, либо вы что то не дописали,либо гляжу в книгу и вижу сами знаете чо :-D. Как припаять провода то, куда масу или ее вообще не тянуть до антенны? Судя по картинкам я видел только один провод который паяется на спираль, а массы в помине нет, и не понятно, как мне показалось на картинках спираль паяется к текстолиту? Кто то писал ранее что массу на текстолит, другой на спираль, подскажите как правильно пожалуйста.

anubis

короче тут мертвый саит на коментарии некто не отвечет

anubis

сергей по поводу чего ты там слезился и смеялся?

Сергей

Почитал и прослезился, от смеха.Сэнкс. 😀

anubis

антену эту без усилителя сигнала можно запихать в одно место обычные наши сетевые карты с этими антенами не справляються во первых сигнал в проводе рассеиваеться не где нет подробной информации как простым способом без дорогостоющего оборудования создать мост из двух антен хеликс толку просто направить их на друг друга мало я пробывал результата ноль без усилителя даже 300 метров непокроет кабель от сетевои карты которая вставлена в стационарный комп до антены 4 метра видимость прямая сигнал пропадает на 99 процентов соеденения нет
так что толку нет сооружать это все применить все равно не удасться пока денег неотвалиш

anubis

вопрос такой все пишут вот антена тра ля ля ну собрал я натены две одну в роутер вставил дир 300 а другую в сетевую карту длинковскую но сигнал такой слабый что 300 метров еле еле так вот вопрос в тв антенах перед тем как воткнуть провод в телевизор сначала провод вставляют в так называемый инжектор который подключаеться в сеть 220 сам же он идет на 12 вроде ватт который направляет электричество в антенну и не направляет ее в телевизор
почему негде нет информации о том как нам простым самодельщикам можно таким же способом справиться со слабым сигналом направив таким же инжектором электричество в антену чтоб антена реально заработала??

Получился конечно хеликс, но (1)точно не с круговой поляризацией, и (2)не факт, что под 2.4ГГц 🙂 Почему? Потому, что основной постулат: длина витка = длине волны (для круговой поляры). А путом простейших вычислений получаем, что минимальный диаметр, вокруг которого вообще можно обернуть нашу длину волны, меньше 4см: 12.5см/пи = 3.98см, а нужно ведь еще и толщину провода куда-то деть, да спираль из круга вытянуть. Т.е. мой тезис (1) доказан красноречиво, а тезис (2) вытекает просто из того, что программка, которой пользовался автор, неадекватная.

олег

подскажите какую лучше сделать антенну на 1км, помеха два кирпичных дома.

кирилл

на расстоянии 50 метров ответной антенны не нужно.инЭт какой??

Александр

Подскажите, а достаточно установить одну антенну подключенную к ТД, направленную на дом в котором будет находиться ноут с wi-fi? Или нужно обязательно ответную антенну в таком же исполнении? Расстояние 50метров. Заранее спасибо

Віктор

скажите пожалуйста такая ситуация: расстояние куда я хочу передать инет 1 км, кроме антенны что для этого нужно, и будут мешать деревья и на сколько теряется скорасть с увеличением расстояния, прошу дайте быстрый ответ очень нужно)))! инет у меня 3g Интертелеком …

Смирнов А А

Мужики, где только не читал так и не понял. Спиральная антенна, она всенаправленная или все же только в направлении в ту сторону будет излучать на расстояние 2км, а не в радиусе по кругу 360′ на 2км?

Петрович

Собрал две антенны Хеликс,направил друг на друга на пути находится дерево, сигнал с маршрутизатора идет 30дБ,а обратно нет . В чем причина?
Оборудование ТП-Линк.

Радик

Очень хочется узнать можно ли в один конец засандалить просто маршрутизатор а в другой конец ADSL модем c вай фай например http://kazan.dns-shop.ru/catalog/i132186/предварительго переделав его а именно добавить разем для соединения кабеля для так как антенна не семная?расстояние 2,2км.Очень надеюсь на оперативный ответ.

саша

как я понял оплётка идет на рефлектор, а центральная жила идет на спираль антенны.
А как рассчитать треугольник для для антенны 60 ом?

Стас

Объясните пожалуйста как правильно запитать эту антенну! Оплетку кабеля куда цеплять? как быть с защитой от грозы?

мастир

лучше присверлить к ноуту

Стас

Кто нибуть оветьте на вопрос!
Мне нужен быстрый интернет!Но у меня только USB Modem MTS MF180.
Как увиличить скорость на нем?
Я живу в боготоле!Ну я покамесь прсто провод ммедный подцепил вроде немного побыстрей ктонить посоветуйте ченить ускорители непродаются у нас!
Жду советов!

Анонимно

а как присоединить ее к ноуту ?

Толикунчик

Здравствуйте!
А какая антенна подойдет для 4 G?

Андрей

Долго думал где найти лист меди для согласования антенны, так и не нашёл, думал думал и придумал, взял обычный односторонний медный текстолит, на нём нарисовал треугольник, заднюю сторону отшлифовал на наждаке до такого состояния чтобы лист легко гнулся, вырезал, припаял и делов.

admin

Саша и Попов А.И. спасибо за юмор, немного приподнял настроение…

Саша

Сделал как посоветовал Попов А.И. Заработало, огромное спасибо за совет. Передает на 5 километров ADSL, друг ловит на коротковолновый приемник и доволен.

А для 3G модема такая антена подойдет??

Много точек доступа у нас в Волгограде
Wi-Fi точки доступа в Волгограде

Олег

Сложновата эта антенна в изготовлении, по мне так панельки аккуратнее..

Попов А.И.

Уважаемыи Еремин П.В Приношу свои извинения, что не ответил Вам сразу.
Для подключения антенны к адсл-модему Вам пиридётся разобрать сам модем. Отпаяите светодиод находящиися напротив окошка с надписью «ADSL» и вместо него подсоедините антенныи кабель, полярность для данных частот значения не имеет.

ЮРИЙ

Здраствуйте. Скажите если мой ноутбук без Wi-Fi что мне нужно купить чтобы подсоединить такую антену? Днепропетровск.

И еще, разъем обязательно N-типа, или можно RP-TNC или RP-SMA?

Здравствуйте.
А как нужно припаивать к разъему: широкий угол треугольника из фольги к плюсу, а отражатель к заземлению?

Sigall

В программе, что такое параметр S лямбда Scalar ?????

Алексей

А если проволоку покрыть серебром?

Еремин П.В.

Здравствуйте хочу сделать 2 такие антены сам для поставки в дом на удалении 1 км. Точка от куда должен выходить сигнал оснащена интернетом авангард. Вопрос технического характера, на антене 2 проводка с как их соединить с adsl модемом , и на приемнике сигнала как соединять. Схема какая? Cпасибо.

wpDiscuz