^Вверх

foto1 foto2 foto3 foto4 foto5


3G 4G LTE

CDMA

Wi-Fi

Антенны своими руками

3G-Aerial

Поиск на сайте

Сейчас на сайте

На сайте 180 гостей и ни одного пользователя

Вход на сайт

1 1 1 1 1 Рейтинг 84% [27 Голоса (ов)]
Спиральная антенна - 4.2 out of 5 based on 27 votes

спиральная антеннаНеобходимо отметить следующие плюсы спиральной антенны. Во-первых это, конечно, очень большая устойчивость к "кривым рукам", т.е. даже неаккуратно собранная антенна будет неплохо работать. Во-вторых это широкополосность, которая сочетается с неплохим коэффициентом усиления даже при малом числе витков спирали.

Полагаю, что спиральная антенна - лучший вариант самодельной направленной антенны для Wi-Fi, 3G и 4G! На диапазонах CDMA ее также можно использовать. Спиральную антенну в конце сороковых годов прошлого века изобрел Джон Краус (John Kraus, W8JK). Антенна  имеет круговую поляризацию, но может принимать как вертикально-поляризованную волну, так и горизонтально-поляризованную, усиление при этом снижается на 3 dB по сравнению с расчетным.

При организации Wi-Fi сети точка-точка с применением таких антенн важно чтобы направления вращения спиралей относительно вектора перемещения электромагнитного поля совпадали, иначе такая система работать не будет. Рассчитать геометрические размеры антенны можно,  воспользовавшись онлайн калькулятором на нашем сайте . Конструкция антенны сложнее, например баночной, но эта сложность окупается стабильностью результатов. Вот файлы MMANA для спиральной антенны из 4, 12 и 15 витков.

Конструкция антенны для диапазона 2,4 ГГц для Wi Fi сети следующая (усиление до 11dBi):

  1. Вырезаем круг из оргстекла диаметром 80 мм и толщиной 3 мм. Это будет основа рефлектора. В центре сверлим 4 мм отверстие для держателя антенны.  Из центра проводим круг диаметром 42 мм, вписываем в этот круг равносторонний треугольник и сверлим отверстия 3 мм в вершинах этого треугольника для держателей спирали. Чуть в стороне от одного из вершин треугольника, на этой же окружности, сверлим отверстия для крепления коннектора. Далее рефлектор надо покрыть медной фольгой. Выбор в качестве материала оргстекла некритичен, можно, даже с большим успехом, применить фольгированный  стеклотекстолит.
    Рефлектор спиральной антенны
  2. Присоединяем к рефлектору крепежный болт и N-коннектор. (вид сзади рефлектора)
    Рефлектор спиральной антенны с коннектором
  3. Вырезаем из тонкого 1,5-2 мм оргстекла верхний крепежный элемент для держателей спирали как на картинке. Важно, чтобы отверстия этого элемента совпадали с отверстиями для держателей спирали на рефлекторе.
    Крепежный элемент спиральной антенны
  4. Далее из медной проволоки диаметром 2 - 3 мм изготавливаем спираль. Намотаем 6 витков на любую трубку диаметром 40 мм  и  растянем ее потом на длину 177 мм.
    Спиральная антенна - спираль
  5. Из оргстекла толщиной 5 мм вырезаем держатели спирали шириной также 5 мм и длиной 180 мм. В торцах держателей сверлим отверстия и нарезаем метчиком резьбу для крепежных винтов 2,5 мм.
    Спиральная антенна - держатели спирали
  6. Из медной фольги толщиной 0,5 мм вырезаем прямоугольный треугольник со сторонами 71 и 17 мм. Поскольку входное сопротивление антенны составляет около 140 Ом, его надо согласовать с коаксиальным кабелем 50 Ом. Этот треугольник и будет согласующей линией. Автор этого плавного перехода Jason Hecker. Возможны и другие варианты согласования, например четвертьволновым отрезком длинной линии.
    Спиральная антенна - согласующий элемент
  7. Приложив к спирали шаблоны держателей, например из бумаги, отмечаем с их помощью места отверстий, через которые пропускается спираль. При этом главное не ошибиться. Сверлим держатели под спираль и получаем что то типа этого...
    Спиральная антенна - держатели
  8. Собираем готовую антенну. Прикручиваем держатели, пропускаем через них спираль, припаиваем к ней согласующую линию острым концом к спирали, широким к коннектору. Ставим верхний крепежный элемент. Готовая конструкция выглядит так:
    Спиральная антенна - внешний вид
  9. Спираль подключается к центральному выводу коннектора, это место можно сделать вот таким образом:спиральная антенна, подключение

Пожертвовав немного усилением антенны, можно упростить конструкцию, применив в качестве рефлектора CD или DVD диск, провод толщиной 1 мм и спираль из четырех витков. В остальном конструкция остается прежней. Такая антенна имеет усиление около 7 dBi.
Спиральная антенна 2,4 ГГц

Есть еще один вариант антенны. Спираль наматывается на пластмассовую трубку. В качестве рефлектора используется металлический диск. Но все же использование в качестве несущей конструкции пластиковой трубы не самый лучший выбор. Мы же делаем антенну для СВЧ диапазона. Если спираль мотается прямо на трубке, и тем более, если ее покрыть сверху компаундом, то ее резонансная частота уйдет вниз. Правда обычно спиральная антенна прощает такие "вольности" в силу своей широкополосности, но на частотах выше 2ГГц лучшим вариантом будет описанный здесь, а не изображенный на рисунке ниже.
Спиральная антенна 4G

Хотя, как говориться - возможны варианты. В этом блоге (по ссылке ниже) можно посмотреть неплохой вариант практической конструкции спиральной антенны для Wi-Fi сети. Как видите вариант исполнения может быть самый разнообразный из любых подручных материалов. Надо понимать, что размеры, полученные с помощью нашего онлайн калькулятора не подходят для конструкции на трубке.

Расчет спиральной антенны есть в андроид приложении Cantennator, доступном на Google play. Вы его можете загрузить на свое мобильное устройство, нажав на кнопку ниже или по QR-коду. Не забудьте оценить приложение...google play badgecantennator qr code


Самое главное в спиральной антенне то, что вам не надо "ловить миллиметры" при изготовлении. Это одна из немногих антенн, сочетающих в себе относительную широкополосность с большим коэффициентом усиления. Лучше - только параболическая.

 

Комментарии   

Владимир
#21 Владимир 20.07.2015 15:12
Цитирую Эд:
Из собственного опыта три копейки на сайт, в своё время жил в Ташкенте и когда обрубили российское телевидение задался целью собрать дешёвую для его приёма ситему подробно всё описывать не буду но.. принял на спиральную антенну сигнал со спутника на частоте 714 МГц
при этом заметил следующее и это подтверждается авторами расчётов ни диаметр проводника ни его материал большой роли для коэфицента усиления не играют а для того чтобы согласовать антенну на нагрузку 75 Ом достаточно соеденить две спирали в паралель соответственно по расчётам.Просчитывал систему по книге Ротхаммеля.

Две спирали - имеется в виду - две спиральные антенны включённые параллельно в решётку ?
Или две параллельных спирали на одном отражателе ?
Александр
#22 Александр 16.08.2015 14:27
Здравствуйте. Скажите пожалуйста, а обязательно ли использовать N-коннектор или можно использовать любой мне удобный тип соединения?
3G-Aerial admin
#23 3G-Aerial admin 16.08.2015 14:33
Цитирую Александр:
Здравствуйте. Скажите пожалуйста, а обязательно ли использовать N-коннектор или можно использовать любой мне удобный тип соединения?

Нет, не обязательно. Можно использовать любой другой коннектор или вообще от него отказаться.
Алексей Александрови
#24 Алексей Александрови 28.10.2015 10:34
Если нет возможности приобрести провод или трубку нужного диаметра,исполь зовать несколько проводов посредством скручивания в плотный жгут и тем самым увеличить диаметр провода?
sergio
#25 sergio 18.08.2016 12:23
на спиральных антеннах реально получить линейную поляризацию даже на одной спирали - достаточно половину спирали накрутить вправо, вторую половину влево

при этом она не потеряет своё главное свойство - воспринимать энергию, приходящую как в переднюю полусферу (в лоб, под острым углом), так и от рефлектора "сзади"

единственный тип антенны (из тех, что я знаю), которые одинаково эффективно работают как с коническими остроугольными рефлекторами вдоль спирали, так и с "тарелкой с бортиком" позади
Mihail
#26 Mihail 16.09.2017 14:26
Если заменить круговой медный рефлектор на алюминевый рефлектор,при ращете антенны на цифровое телевиденья. Помагите чем можите. Зарание спасиба!!!
Rage_4er
#27 Rage_4er 23.01.2018 08:22
Здравствуйте.
Подскажите, правильно понимаю, если использовать две таких антенны, то усиление будет расчетное, если одну спиральную, а во второй точке стандартную роутера, то меньше на 3dB?
И возможно ли использовать взамен медной проволоки коаксиальный кабель, без внешней изоляции, точнее использовать его оплётку как проводник большого диаметра? Или не допонимаю... Или использовать медную трубку нужного диаметра, сделать из нее спираль, для достижения сопротивления 50 Ом?
3G-Aerial admin
#28 3G-Aerial admin 23.01.2018 11:31
Да, вы сами правильно ответили на первый вопрос.
Медную трубку вполне можно использовать. Внешнюю оплетку коаксиала не рекомендуется. Для достижения 50 Ом входного сопротивления спирали диаметр трубки должен быть 7% от длины волны.
dl2kq.de/ant/kniga/1345.htm
Но все же неплохо было бы посмотреть в HFSS что из этого получится.
Дмитрий М.
#29 Дмитрий М. 01.05.2018 12:44
Добрый день! Если при изготовление антенны с квадратным рефлектором сторона квадрата не будет параллельна земле, а повёрнута на 45 градусов? Просчитался при разметке и изготовлении, и теперь, либо смещено начало витка и конец витка, либо сторона рефлектора не параллельна земле.
Антенна на основе расчёта из калькулятора на частоту 3g, 12 витков, сторона рефлектора 200мм.
Заранее спасибо!
3G-Aerial admin
#30 3G-Aerial admin 02.05.2018 21:59
Цитирую Дмитрий М.:
Если сторона квадрата не будет параллельна земле?

Для спиральной антенны это совершенно не принципиально.
Аоександр
#31 Аоександр 16.06.2018 19:11
Как расчитать треугольние согласования антенны кабелем? Толщина проволоки не оговорена, ее диам.важен? Хочу сделать 778МГц, есть провол.диам.3мм -пойдет?
ДмитрийВ
#32 ДмитрийВ 24.07.2018 20:25
А возможно ли рассчитать, насколько понизится резонансная частота спирали, если ее наматывать на пластмассовую трубу?
3G-Aerial admin
#33 3G-Aerial admin 26.07.2018 11:58
Конечно можно. С помощью моделирования в HFSS. Много информации на эту тему на lan23:
www.lan23.ru/forum/showthread.php?t=24
DVS
#34 DVS 26.07.2018 15:05
Хочу сделать самый тривиальный ретранслятор для дачи: с левой спирали простейший усилитель отдаёт около 10mBт в правую и наоборот. При каком коэффициенте эллипсовидности спирали кроссполярное ослабление максимально? Калькулятор для пассивных ретрансляторов кто-то видел?
2ri5t
#35 2ri5t 14.12.2018 19:27
Цитирую 3G-Aerial admin:

Здравствуйте, можно ли сделать спиральную антенну MIMO для 3g? Будет ли усиление эффекта от этого? Если да, то как паять оба провода?
3G-Aerial admin
#36 3G-Aerial admin 14.12.2018 21:56
Цитирую 2ri5t:
Здравствуйте, можно ли сделать спиральную антенну MIMO для 3g?

Это невозможно. Судите сами. В MIMO нам требуется независимо друг от друга принять два канала с "перпендикулярн ой" (ортогональной) поляризацией. Т.е. сигнал другого канала не должен проникать в первый канал и наоборот. А поскольку спиральная антенна имеет круговую поляризацию, она всегда будет принимать в равной мере сразу оба канала, что недопустимо
2ri5t
#37 2ri5t 18.12.2018 19:27
Цитирую 3G-Aerial admin:
доброго времени, имею на данный момент следующий набор, антенна типа яги, кабель 50ом 3d-fb 10м и репитер Lintratek, интернет 3g работает слабовато, хотелось бы усилить его, думаю заменить кабель на 8D-FB (Eletec), 50 Ом и смастерить спиральную антенну, будет ли такая сборка эффективней ? Если Вы думаете иначе, подскажите, что лучше сделать, какой выбрать кабель и антенну? Спасибо.

Добавить комментарий

Комментарии от анонимов (не зарегистрированных пользователей сайта) предварительно модерируются. Модерация не проходит в реальном времени, возможна задержка. Особо нетерпеливых анонимов просим не публиковать подряд один и тот же пост. Пост в этом случае может быть отклонен модератором. Отклоняются также сообщения от одноразовых и несуществующих E-mail.
На сайте работает форум и комментарии в социальных сетях, на которых имеется гораздо больше возможностей для общения.


Последние коммы

  • Расчет баночной Wi Fi антенны
    • yurik82
      Вот мне и кажется что антенна по ссылке на Ютуб - это не баночная. Несмотря на внешнее сходство и ...
       
    • 3G-Aerial admin
      Это все понятно, yurik82. Просто я считаю, что "баночная антенна" - это антенна из консервной банки ...
       
    • yurik82
      Далеко не факт что по ссылке баночная антенна (визуально диаметр волновода равен 2 длинам штырька, т.е.
       
    • 3G-Aerial admin
      Непонятна причина по которой вы написали свою околесицу. По моему, вопроса по MIMO баночной антенне ...
       
    • yurik82
      были бы чертежи - я бы проверил в HFSS (и оптимизировал если они неточные). Антенна на ютубе выглядит ...

Рейтинг@Mail.ru