DIY:三大自製WiFi天線 30KM不是夢(圖文)

　　無線路由器越來越普及，引出的討論也越來越多。特別是信號強度，接收性的問題相當值得注意。而大家最經常想到、比較可行的辦法就是採用增益天線。本文從國內外、從低端到終極，以一種比較客觀的角度，展示天線製作的技巧方法、天線的作用有多大、能達到什麼樣的效果。

　　初學者型　奶粉罐天線

　　一、選型

　　先上網收集天線資料，看到很多國外的天線DIYER做出來的WIFI天線真是五花八門！有螺旋天線、有八木天線、有菱形天線、有柵網天線、還有罐頭天線......讓人看得眼花繚亂。

　　經過再三篩選，最終把製作目標鎖定在罐頭天線上。選擇它為DIY對象主要是因為這種天線取材方便、效率高！十分適合初學者製作。

　　二、製作

　　圓筒天線之所以取材方便，是由於人人家裡必定有鐵罐、金屬筒之類的東西。筆者就是隨便拿了一個奶粉罐製作的。

　　下面是參照外國WIFI網站的圖片而畫的製作圖。

　　各數據如下：

　　中心頻點＝2.445G

　　圓筒直徑＝127mm

　　圓筒長度＝111mm

　　振子長度＝31mm

　　振子距圓筒底部邊距＝37mm

　　從圖片可以看出，饋線的屏蔽網連接金屬圓筒，信號通過圓筒反射到振子上，當然振子就是饋線的芯線了，芯線與金屬筒是絕緣的，這點必須注意！

 

　　在參照外國愛好者製作WIFI天線的同時，筆者加入了自己的想法：很多愛好者都喜歡在圓筒加裝N座或BNC座，然後在饋線的連接處做對應的N頭或BNC頭，用於連接。但筆者覺得雖然該方法對使用十分方便，但同時也對信號造成了損耗（估計1－2DBI），尤其在2.4G的頻段更加明顯！因此，mr7決定把屏蔽網直接焊在圓筒上（焊接前先把外殼打磨光滑），而作為振子的芯線則保留其原來的泡沫絕緣。這樣一來把損耗減到最低。有點專線專用的味道了！

　　建議大家最好在焊接前找根直徑稍比饋線粗一點的小銅管和熱縮套管，先把銅管套在饋線上，然後跟屏蔽網一起焊牢在金屬圓筒的外殼上，然後用熱風筒把熱縮套管來回吹多次，把饋線固定在銅管上，這樣一來可以很好的減低由於調節天線時給饋線和振子帶來的影響！

　　饋線筆者是選用雙屏蔽的RG-58電纜，接頭是SMA母頭，用於接在WIFI的AP上面。一般來說饋線直徑越粗越好，而且長度要儘量短，不然饋線過長所造成的損耗比天線增益還大，失去DIY的意義！筆者使用的饋線直徑由於比較小，所以長度取在1米這個數值。良好的饋線是製作天線的關鍵，2.4G頻段的信號在線材中的損耗和洩漏比400Mhz的大很多，所以饋線必須用屏蔽網加鋁薄雙屏蔽，而且芯線要儘量粗。

 

　　三、測試

　　開始的時候，mr7瀏覽外國愛好者們討論WIFI 天線增益如何如何的高，改善情況如何如何的好，總覺得有點吹噓的感覺。但當mr7在實際測試時發現使用效果真的發生了天大的變化!

　　在這次測試中，mr7使用的設備是D-LINK的DWL-G810（800AP）五合一AP，該AP可以通過軟體刷機同時擁有AP、網橋、中繼等功能，發射功率是32mW。

　　測試地點時家裡陽臺，在防盜網內（沒辦法，金屬圓筒直徑粗了點，伸不出防盜網外）。按照經驗，一般WIFI設備放在防盜網內使用的效果時十分差的，因此mr7也沒抱多大希望。在使用原配天線時，mr7用AP搜索到3－4個外界信號（正常現象），當換上自製的WIFI圓筒天線後驚奇地發現居然可以收到7－8個外界信號，接收數目是更換天線前多出100％左右，真是出乎意料之外！不禁暗暗為自己製作的天線叫好。

　　小結：

　　1、該天線的確適合初學者業餘製作，大家不要被未嘗試過的製作而難倒，要相信自己相信科學。筆者也是新手，之前也沒抱多少希望製作天線的，當果斷邁出第一步之後，你會嘗試到實踐帶來的無窮樂趣和知識！

　　2、多與身旁的同好們交流心得，聽取各方意見，邊做邊學，這樣會少走彎路。

　　3、製作天線時的尺寸和用料是成功的關鍵，要把握好尺寸的精確度，材料要選質量過關的。在這次製作中我每次裁剪時都要反覆量度尺寸，精確度起碼是mm級。材料方面，我用的是厚底的鐵罐，而饋線則是進口的雙屏蔽電纜。

　　4、由於附近比較多寫字樓，自然用無線網絡的公司也比較多，同時樓宇之間距離比較寬，所以在家中的陽臺可以收到這麼多網絡的信號，這一點再次驗證了「好機不如好天線，好天線不如好傳播！」這個經驗。

　　5、根據玩家提供的數據，該WIFI圓筒天線的增益在12DBI左右。假如改進一下，在天線外口加一個喇叭狀的金屬圓環，該天線還可以增加3DBI的增益，大家不妨試試！

　　同時說明一下該天線不適合擔當無線中繼功能的AP用，建議做無線中繼時最好使用高增益的同軸全向天線。

 

　　加強改進型　漏勺天線

　　如果無線路由器或無線AP不適合加裝增益天線，那麼我們該如何增加無線信號的傳輸距離和效率呢?顯然，只有給無線網卡增加增益天線了。下面筆者以USB無線網卡為基礎元件，介紹一下如何製作無線網卡增益天線。

　　一、尋找材料

　　首先尋找有規則拋物面的金屬器具，那麼你會想到什麼呢?很快你就會想到家裡的鐵鍋，但是鐵鍋質量較重且不適合固定和安裝，也不美觀。好在，我們的祖先在千年以前就為我們發明了製作增益天線的好物件「漏勺」(圖3)，是不是有點疑問?馬上你就知道它除了可以用來撈餃子和麵條，還能用來製作增益天線。

　　二、準備工具

　　製作過程中可能用到的工具有手鋸、尖頭鉗子、橡膠管以及USB連接線等。手鋸是用於將漏勺把鋸掉或讓它長短合適。尖頭鉗子則用於在漏勺中心為橡膠管剪一個合適的缺口(圖4)。橡膠管的作用就是根據焦點的距離將USB接頭固定在漏勺上;而USB連接線就是為了將無線網卡與電腦連接起來。

　　當然，你還是要準備好一把尺子，如果必要也需要紙、筆和計算器，以測量和計算焦點位置。

 

　　三、計算焦點位置

　　確定了焦點位置才可以確定膠皮管的長度，才能固定膠皮管和無線網卡。

　　採用上面所介紹的焦點計算公式即可計算出焦點距離漏勺底部中心(膠皮管安放處)的長度，要注意的是要考慮USB網卡的長度，因為USB無線網卡的天線是內置的。

　　打開USB無線網卡，內置天線就位於左側白色位置。這樣只要保證USB無線網卡的底部位於焦點位置即可，如果USB無線網卡本身長度不夠，則需要用膠皮管來支撐USB無線網卡。

　　四、固定USB無線網卡

　　在確定焦點位置之後，就可以對USB無線網卡進行固定了。一定要注意測量好USB網卡的長度和膠皮管的長度，二者連接後的長度之和應等於計算好的焦點距離。

　　五、為天線製作支架

　　可以使用漏勺原來的竹板作為支撐，不過每次使用都需要找合適的位置固定，這種情況下就需要給天線製作一個支架，做一個三腳支架就很牢固。材料可以任意選擇，只要支架材料與漏勺天線絕緣即可。例如，可以使用三隻竹筷子做成一個支架，當然你也可以奢侈一點，用廢舊的照相機的三腳架來做支架。

　　經過以上五個步驟，一個超酷的USB無線網卡增益天線就製作成功了，使用USB連接線與你的電腦相連，你就可以體驗自製增益天線給你帶來的「快感」了。

　　小結：

　　這種方法也是根據我們所介紹的製作增益天線的基本原理，將USB無線網卡的原有天線改裝為效果更好的增益天線，關鍵也在於要選擇合適的金屬拋物面材料，計算好拋物面焦點，其特點是效果顯著、簡單、零成本，是從末端增強無線信號收發效果的最佳解決方案。

 

　　終極變態型　衛星接收器天線

　　奶粉罐天線、漏勺天線都看過了，覺得還不夠強勁？國外狂熱的無線網絡愛好者成功的DIY了一臺無線信號發射器，並且通過舊的10英尺衛星天線建立了一個125英裡範圍的無線網絡區域。下面我們就來詳細看一下這究竟是如何實現的。

　　工具準備好了，我們就來開始製作吧。首先將一根比較粗的銅絲通過工具折成下圖的樣子。

　　整個天線的主題部分是一個銀制的連接器，銅質天線將通過這個連接器與底板相連。

　　天線通過連接器固定

　　天線安裝的位置

　　天線通過銀質連接器固定在底板上，需要注意的是，天線不能和底板接觸，因此在安裝的時候可以藉助一些支撐工具，保持天線和底板的距離。

 

　　接下來就是天線的組裝工作了，利用舊的衛星接受天線我們很容易的就裝好了這臺無線網絡信號發射器。

最終成品

　　從上面的圖片我們可以看到，當擺放在水平面上的時候，接收器的盆與水平成了大概45度的角度，而與接收器的盆平行的天線也和地面成了45度。

　　對於DIY的成果，我們也做了簡單的測試，請看下圖。

　　從測試軟體中看，CH6的信號發淶閽赥own B，距離測試點英裡；CH5的信號發射點在Town A，距離測試點2.4英裡；而在CH1的兩個AP橋接自Town A和距離發射點2.6英裡的Town C。可以看到，自製的無線信號發射器覆蓋範圍還是很廣的。

　　小結：

　　雖然現在DIY之風流行，不過這個變態型的無線信號發射器的製作對於一般用戶稍顯難了一些，並且對製作者網絡和動手能力要求較高，而最後部分的的測試，更是普通用戶無法完成的，同時如此大面積的無線網絡覆蓋在安全性方面也存在一些問題，不過這種DIY的精神還是只等推崇的，試想一下，今後在廣袤的田野上使用筆記本通過無線網絡聊天的情景是多麼的愜意。

　　全文總結：

　　科技是不斷不發展的，而我們DIY的精神更是永無止境。多麼強大的天線，都有它鞕長莫及的距離，而人的思想卻是無邊界的。

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