1.5M口径的2.4GHz的抛物面天线,增益29 dBi。
不知道你的设备发射功率和接收灵敏度,按一般来讲,不考虑现场环境及其它 问题,30KM以上了。你还要用馈线吧,算上插入损耗,还有这么大的天线主瓣窄,做工程时容易调到旁瓣上,做多远看你的工程水平了!
是这样的,我想以最低的成本来做。不要放大器,只要两块普通的无线网卡。大药3~4百块RMB的样子,然后弄两个卫星接收天线改装一下来用。我是搞广播电视的,没实际用过装过无线网卡,还望各位大虾不吝赐教!谢谢大家了先。
可能做到10KM多点儿吧
我也做过广电的。从前端、网络到终端;从工程到设备研发。
你是要用C波段的天线吗?C波段是3.7GHz~4.2GHz,用在2.4G可以吗?不知道你高频头上出来的会是什么信号。高频头阻抗是75Ω、接头是F型;无线网络设备是50Ω,接头是N、SMA、MMCX等,就是潘长江要吻郑海霞,那根本就够不上。
你是要做多远的连接?要利用哪些设备,我来帮你想可行的办法。
我很感谢Wxsjjd的热心,也感谢沙尘兄教诲!在我印像中卫星信号下行频率依不同波段从几百M到10多G不等,但其中就有2点几G的。我只是一个小小的工程维护员,没搞过前端更谈不上设备研发,这些基本的东西我也只是略懂皮毛,高频头的阻抗是75欧,但我并没说要在锅上装个24K的高频头,也许你卖的网卡比较高档经过高频头变频后仍然能识别出信号来。这种网卡我是买不起的。再有就是双向的高频头我也是买不起的。作为一个业余无线电爱好者的我只是突发奇想,搞点DIY的东西而已。这个网站商业味太浓,只要谈到数千米互联随便一个方案就是上万元的造价,我是穷人!一个月的工资发下来除了搞点业余爱好还要养家糊口。我知道数千米联网在沙尘兄眼里是小菜一碟;但设备造价是我这个阶层的人不能接受的。让您费心了,不胜感谢!
这位兄弟不要伤心~~~
也支持你!!
楼主见外了!
我只是想帮你解决问题,没有想向你推销设备和其它的意思。
你说的是L波段其频率范围约为950~2150 MHZ ,和S波段 下行频率范围在2.6GHz。国家规定固定卫星地球站设备核准频率范围:C频段:5.850~6.425GHz Ku频段:14.000~14.500GHz。没有S 和L ,S好象印度在用。国内用的多的就是C波段和KU波段。
如果你有这个波段的接收天线的话,可以试一下。另外你那儿有没有MMDS天线,MMDS在2.5G(2535~2599MHz),更接近一点。
你可以自己试一下,现场在哪里?近的话我和你去调一下试试
推荐一篇文章:MMDS天线改造成WLAN天线
廉价的无线网天线解决方案
我工作的公司用的10M的光纤宽带网,并且整个办公楼实现了无线网络无缝覆盖。而下班后在家用猫上网速度和公司的网速简直是一个天上一个地下,太痛苦了。联想起我们办公楼里用无线网络,又快又方便。办公楼到我家约2500米远的距离,能不能无线网络到我家呢?
为解决这个问题,我考虑使用高增益定向天线来实现。然而上网一查价格,一个普通的2.4G用网状抛面天线最便宜都要600~700元,还有这个大家伙邮寄起来价格恐怕也不菲。
回想起大学里的电子课,其实抛物面定向微波天线的原理并不复杂,它包括一个辐射源(又名:馈源,类似于手电筒的小灯泡)和一个金属抛物面(类似于手电筒的集光反射镜)作为反射面组成。馈源实际上是一个弱方向性的天线,它把高频电流能量转为自由空间电磁波辐射出去,并投射向抛物面,抛物面在轴向反射出去,从而获得很强的方向性。
我搞了一个非常初级的设计,它由一个金属罐子、罐子的盖子、N型的连接器、螺丝、小铜棒、50欧姆的电缆、MMDS(多点多信道分布式系统)抛物面等零部件组成。
我们在数小时内制造出原始的罐子天线(12dB),经改进后加工成现在用的罐子抛物面天线(23dB)。
第一步:准备工作
计算尺寸、寻找零件。零件清单见表1。
零件尺寸及说明:(罐子尺寸见图1)。
罐子:
长度:最合适的长度是 3/4=Lg132mm以上(Lg的值在下有介绍),132mm,短于这个尺寸,罐子是不适用的。
直径D:90mm和110mm 之间.
铜振子:(见图2)
长度:Lo/4=31mm
它是50Ω连接器的中心的铜柱(可以从电缆中获取),铜振子的长度取决于使用的频率的Lo/4.这个天线大约31mm黄铜杆。
Lo=122 mm(2.45GHz)
Lo/4=31 mm.
它的长度不需要非常准确约25mm到40mm,只要牢固地焊接到连接器上,就能很好地工作。
50欧姆连接器:(见图3)
连接器和铜振子焊接在牢固的基础上近可能地少使用焊锡,这样少的结构,以防扰乱天线的功能。接头处涂封上硅脂,这样可以防水。
罐子底部到连接器的距离:
1/4Lg=44mm
1/4Lg波长数字告诉你从罐子底部到连接器的洞中心有多远,从这个点上做一个标记。
Lg值:它取决于罐子的内直径。表2是Lg与内直径的关系(毫米)的对应数值。
转接缆:(见图4)
连接无线网卡和50欧姆电缆、50欧姆电缆和天线之间的转接线。
塑料盖子:
罐子的开口处要有盖子,这样可以防水和固定其他部件。盖子的材料用原来罐子配套的塑料盖子很合适,但这种塑料盖子必须对微波的阻碍比较小。如果盖子不平,则必须把这些褶皱弄平。
材料测试:
材料使用在天线上必须对微波阻碍比较小的,微波频率2.4G和微波炉的频率是一样的。因此,微波炉可以证明这种材料是否可以应用到天线上。一个简单的测试,放这种材料碎片在微波炉内,另外再放一杯水,这样可以防止微波炉空载,让它工作一分钟,水在杯中沸腾。如果这种材料温度上升,这种材料则不适合于微波天线。
第二步:制作天线
原始的罐子天线:(增益12dB)
罐子:(见图5)
罐子直径大约100 mm,以使用在 2.4GHz波段上。找一个旧的咖啡罐子。罐子的直径必须在90mm和 110mm之间,罐子的内壁和底部一定是光滑的。从商店或超市里能买到符合这些尺寸的罐子。罐子天线见图6。
天线的尺寸(见图1):D=100mm, D2=170mm,Lg/4=44mm,Lo/4=31mm, 3/4 Lg=132 mm.
罐子天线的改良方案:(见图7)
如果罐子的底部不是光滑的,那么就必须附加一个平整的底,它的材料用铁皮或者铝片根据罐子底内直径进行切割,固定安装它有无数的方法。附加底和罐子不用固定的很牢固,因为微波不会被狭小的缝隙所泄漏。那么一些尺寸从附加的底重新计算。
喇叭天线:(增益14-16dB)
这是一个波导型天线,就是在原来天线的开口处增加一个喇叭,这样可以大区域的收集信号增加天线的灵敏度,可以提高天线2dB到3dB。(喇叭天线见图8)
喇叭的形状如右图:铁板制成漏斗型平面图,虚线是漏斗与接罐子的边缘。
天线的尺寸:D=R1=100mm,D2 =R2=170mm,Lg/4=44mm,Lo/4=31mm, 3/4Lg=132 mm.
我使用这个天线一段时间,感觉效果很好,直到成功制作抛物面天线后,它就被代替了。
我还试图增加天线喇叭的外直径(D2),结果取得了良好的效果。这个理论是我从卫星天线原理书上看到的。
雪茄型天线(增益18dB):
雪茄天线是罐子天线的一种扩充,它添加了微波导向器,见图9。天线外壳圆形管子可用PVC管子做成,封口可用PVC管口封上!安装这个管子到罐子上,然后插入导向器直到46mm的间隙与罐子底部。
导向器中心轴直径:0.6mm,长度:35mm。圆盘(铝制)直径为3.1mm,厚度:0.15mm,间隔 :2.45mm。把它们固定在盖子的中心。这个组合可以获得18dB的增益。
盖子天线:(增益18dB)
这个天线使用罐子的盖子作为反射器。这个盖子的固定和雪茄天线固定方式是一样的。它的焦距要依靠盖子,大约在罐子开口25mm到30mm。这个盖子的直径大约选择66mm(见图10)。
螺旋型天线:(增益13dB)
它产生圆极化振波,方向和螺旋体方向相同,见图11。它每匝的周长为一个波长,两匝之间约1/4波长。它能水平或垂直地发射信号,从天线上大约损失3dB的信号。它的增益可以得到12dB到13dB的垂直或水平的信号。它最大的优点是可以把信号传播得更远。它需要在直径为4.5mm的PVC管子上绕17圈线径为10的铜线,每圈的间隔是3.2mm。必须想办法固定它,防止不稳定。在罐子的底部安装一块17.8mm的方形铝作为反射器。
抛物面天线:(增益23dB)
抛物线天线可以获得更好的增益,见图12。馈源(罐子天线)安置在抛物面的焦点处,开口朝向内抛物面,这样几乎全部的微波信号被聚集,这样增益可达到23dB。
抛物面可以是板状、栅格状或网格状,只要网格分布的间隙小于波长,则对天线辐射所产生的影响与板状天线相比是可以忽略不计的。抛物面天线在没有专用模具和仪器的情况下,是不容易保证制作效果的,可到市场上去购买现成的抛物面,市场上常见的就是MMDS天线,网格状的抛物面天线大约在25元左右。我们所做的就是耐心调整天线获得更好的信号。
我现在使用的就是图13这种天线,在2500米远的距离,晴天速率可达到5-11m。雾天和雨天速率可自动调整到1-2m。
制作过程中注意事项:
天线的连接器要损失1dB的信号,电缆线会损失2dB/m。天线的连接电缆线和连接器阻抗必须是50欧姆低损耗的。
室外的连接要做好防水工作,在罐子的底部开一小洞,防止水在内部积聚,所有的接头用防水黑胶带包缠,再用黄油涂上一层。
天线工作期间如果生锈,我们可能会失去一些信号强度。测试这个罐子是否会生锈,就把它放在室外呆上一个月便可知晓。
谐振是影响天线效果的最重要因素。天线发射的电磁场最强,一是发射频率必须和天线的固有频率相同,二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,效果会略受影响,但是如果天线与信号频率不谐振,则发射效率会大打折扣。
第三步:测试天线
测试天线性能:
评估天线的性能,通常对驻波比(VSWR)、增益、半功率波速宽度等参数进行测试和计算。
我们没有测量仪器,来测量它们。那么我们要发扬试验出真知的精神,把最佳天线试验出来。
使用无线网卡的附带测试软件,可以看到一个被接受的信号的强度和连接质量。开始测试是从我办公室的窗台上(AP+抛物面天线)到远离2500米的家的屋顶上(网卡+抛物面天线)。
图14就是测试软件信号强度图。
罐子天线的波形被极化,一般情况下是,发射端(AP)振子的水平角度和接收端(网卡)振子的水平角度一样。仔细地调整天线的水平角度,消除一些噪音,有利于远距离的信号传输。调整方法:慢慢地扭动罐子,注视你的信号强度,直到信号最大(并且最低的噪音)。
总结
本人不是天线方面的工程师,也没有各种各样的测试仪器。我制作的天线只是自己应用。总结出一些制作方法和经验,和大家共享。
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谢谢。
强
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