Индикатор поля на 2,43 ГГц для антенн WiFi

К сожалению, не удалось найти в Интернете информации о настройке СВЧ антенн на 2.43 ГГц, а тем более антенн для WiFi сетей. Есть только описания самих антенн. Данная статья позволит несколько заполнить создавшийся временный вакуум по данной теме.

В Интернете опубликовано много информации о самодельных WiFi антеннах. Так вот одну их них 16 элементную (DirectionalYagi), по сути волновой канал я собрал. Так вот если, со стандартной штыревой антенной видна из дома только одна WiFi сеть, то подключив DirectionalYagi, я увидел более 7 сетей. См. фото антенны.

Результат налицо, но как настроить, согласовать антенну на таких частотах, как 2,43 ГГц. Промышленные приборы для этого недоступны. Оказывается, если использовать стандартную сетевую карту WiFi, то можно довольно точно и очень наглядно оценить эффективность WiFi антенн, оценить влияние различных элементов антенны на ее эффективность и т.д.

Настройка антенны осложняется тем, что WiFi карты выдают имульсный высокочастотный сигнал длительностью порядка 500 мкс с перерывами по 100 мс и более. Для настройки таких антенн я изготовил СВЧ индикатор поля, который представляет собой
полуволновый штырь, к которому подключен классический СВЧ диод Д405 и осциллограф, как показано на фотографии. В качестве измерительного прибора используется обычный осциллограф С1-101, можно и любой другой.

Длина вертикального штыря 61, 5 мм, расстояние между точками подключения СВЧ диода и оплетки кабеля 25 мм. Именно использование осциллографа позволяет легко видеть продетектированные импульсы СВЧ излучения и измерять их амплитуду.
При работе WiFi сети (например, при запуске ping) на экране осциллографа будут видны короткие импульсы, по амплитуде которых можно судить как об эффективности антенны, так и о настройке ее элементов. Чувствительность индикатора такова, что пачки импульсов на экране осциллографа видны на расстоянии 2 м и более от антенны (можно сказать, что дальнее поле). На фото виден один из таких имульсов отрицательной полярности.

Используя этот индикатор я попытался улучшить характеристики антенны DirectionalYagi, где использован петлевой вибратор, подпаянный непосредственно к 50 омному кабелю. Я попытался его согласовать с помощью симметрирующе-согласующего устройства в виде полуволновой петли из кабеля, но результата, существенно улучшающего характеристики за счет усложнения не получил, единственно, на чем остановился - это на использовании ферритовых колец от компьютерных блоков питания, надетых
на антенный кабель.

Зато, влияние длины рефлекторов, директоров, расстояния между ними, расположения петлевого вибратора все это проявлялось великолепно. Можно даже приближенно оценивать и диаграмму направленности антенны. Следует учесть, что при настройке антенн, с помощью описанного индикатора учитываются характеристики импедансов самой WiFi карты, фидера и антенны.

Экспериментируйте господа!