Χοανοκεραία για τους 2,4 GHz

Εδώ θα δούμε την κατασκευή μιας χοανοκεραίας για την συχνότητα των 2,4 GHz. Η μπάντα ISM 2,4 GHz έγινε πολύ γνωστή μετά την παρουσία του πρωτοκόλλου 802.11b/g ή πιο γνωστό ως wifi. Η κεραία που παρουσιάζω μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αυξήσουμε την εμβέλεια του δικτύου μας κατά αρκετά χιλιόμετρα (οπτική επαφή LOS). Κατασκευάζεται με απλά υλικά και δεν θα χρειαστείτε εξειδικευμένα εργαλεία για την κατασκευή. Είναι ανθεκτική και προορίζεται για εξωτερική χρήση.

Η κεραία μπορεί να αποδώσει 16-17 dbi και μπορεί να έχει οριζόντια ή κατακόρυφη πόλωση. Αρχικά θα χρειαστείτε το αρχείο excel που έφτιαξα για να υπολογίσω τις διαστάσεις του κυματοδηγού και το τελικό μέγεθος των τεσσάρων κομματιών που συνθέτουν την χοάνη. Αφού πειραματιστείτε και διαλέξετε το μέγεθος και το κέρδος που θέλετε, τότε πάμε για τα υλικά.

Τι υλικά χρειάζομαι;

1. Ένα κομμάτι κούφιο αλουμινίου 100x40 mm, για τον κυματοδηγό. Αυτό θα το βρείτε σε κάποια αποθήκη αλουμινίου ή σε αλουμινά. Το χρησιμοποιούν για κουπαστές σε κάγκελα.
2. Ένα κομμάτι φύλλου λαμαρίνας γαλβανιζέ πάχους 0,4mm. Το μέγεθος εξαρτάται από το μέγεθος της χοάνης. Περίπου 1 τετραγωνικό μέτρο είναι καλό για φυσιολογικό μέγεθος.
3. Ένα μικρό κομμάτι φύλλο αλουμινίου ή μπρούντζου ή χαλκού πάχους 0,5 mm, για το πίσω μέρος του κυματοδηγού.
4. Λάμα αλουμινίου πλάτους 2cm για το μπράτσο στήριξης.
5. Γωνία αλουμινίου (Γ) με πλάτος 2cm η κάθε πλευρά, για τη φλάντζα του κυματοδηγού.
6. Ένα μικρό κομμάτι σύρμα χαλκού 2,5mm² ή 1,5mm² (δυομισάρι ή εναμισάρι), για το probe.
7. Ένα θηλυκό κονέκτορ 'N' type ή type 'F' αν θέλω καλώδιο 75 ohm.
8. Λαμαρινόβιδες και πριτσίνια.
9. Μια δαγκάνα στήριξης.
10. Λίγο χοντρό νάιλον για το μπροστινό κάλυμα.
11. Αυτοκόλλητη ταινία αλουμινίου για τους αρμούς.

 

Αρχικά θα κόψετε τα κομμάτια της λαμαρίνας βάσει των διαστάσεων που βγάζει το excel. Προσοχή εδώ, πρέπει να τα κάνετε κατά δύο εκατοστά πιο πλατιά για να γίνει το στραντζάρισμα της λαμαρίνας. Με χάρακα και μαρκαδόρο σημαδεύουμε τα κομμάτια. Με την ψαλίδα κόβουμε τα τέσσερα κομμάτια. Καλό να φαίνεται η γραμμή που θα γίνει το γύρισμα όπως και οι άλλες βοηθητικές γραμμές όπως το ύψος του τραπεζίου (Εικόνα 1). Μετά πρέπει να γίνει το στραντζάρισμα. Αν έχετε πρόσβαση σε στράντζα τότε το αποτέλεσμα θα είναι τέλειο. Αλλά μπορεί να γίνει εύκολα με μια μέγγενη και δυο κομμάτια γωνίες περίφραξης τα οποία ουσιαστικά μακραίνουν τα μάγουλα της μέγγενης. Με ένα μικρό σφυρί ή καλύτερα μια ματσόλα χτυπάμε ώστε να επιτύχουμε καλύτερη γωνία (Εικόνα 2).  

Εικόνα 1. Το σημάδεμα	Εικόνα 2. Το στραντζάρισμα

 

Μετά θα τρυπήσετε τα κομμάτια στο γύρισμα όπου θα ενωθούν μεταξύ τους. Μπορούμε αρχικά να τα στηρίξουμε σ' ένα ή δύο σημεία και μετά να τρυπάμε πριν βάλουμε το πριτσίνι. Καλό είναι να μπαίνει βίδα ή πριτσίνι κάθε 3 - 5 εκατοστά γιατί δένει η κατασκευή. Στις εικόνες 3 και 4 βλέπουμε την συναρμολογημένη χοάνη.

Εικόνα 3. Τα κομμάτια ενωμένα	Εικόνα 4. Το γύρισμα της φλάντζας

 

Τώρα είναι η σειρά του κυματοδηγού. Θα κόψουμε το κομμάτι κατά 2-3 πόντους μακρύτερο γιατί εκεί μπορεί να βιδωθεί το μπράτσο στήριξης. Στο σημείο βραχυκύκλωσης του κυματοδηγού (από το αρχείο excel) θα κάνουμε δυο τομές στις στενές πλευρές με σέγα ή σιδηροπρίονο. Εκεί θα συρταρωθεί το φύλλο μπρούντζου που κλείνει την άκρη του κυματοδηγού. Από την άλλη άκρη θα βιδώσουμε με φρεζάτες βίδες τις γωνίες αλουμινίου που αποτελούν τη φλάντζα. Στο σημείο που υποδικνύει το πρόγραμμα του excel θα βάλουμε το connector, αφού πρώτα κολλήσουμε το probe που το μήκος του βγαίνει και πάλι από το πρόγραμμα. Στις εικόνες 5, 6 και 7 παρουσιάζω διάφορες όψεις του κυματοδηγού. 

Εικόνα 5. Ο κυματοδηγός	Εικόνα 6	Εικόνα 7

 

Ακολουθεί η σύνδεση κυματοδηγού και χοάνης. Ενώνω τα δύο κομμάτια χρησιμοποιώντας βίδες με παξιμάδι οι οποίες συγκρατούν τα δύο μέρη της φλάντζας. Στις εικόνες 8, 9 και 10 βλέπετε το αποτέλεσμα.

Εικόνα 8	Εικόνα 9	Εικόνα 10

 

Έπειτα θα προσθέσουμε το μπράτσο στήριξης με τη δαγκάνα (εικόνα 12), θα κλείσουμε τους αρμούς με αυτοκόλλητη ταινία αλουμινίου και θα βάλουμε μπροστά διπλό χοντρό νάιλον (εικόνα 11) και είμαστε έτοιμοι για δοκιμές. Σε κάποιο μακρινό σημείο 4 - 5 Km βάζουμε ένα Access point με δυνατότητα μέτρησης πεδίου π.χ. WRT54GL και DD-WRT στη πόλωση που θέλουμε να δοκιμάσουμε. Από την ταράτσα του σπιτιού μας συγκρίνουμε την ένταση σήματος με άλλες κεραίες, απλό δίπολο κλπ. Την ένταση πεδίου την ελέγχουμε με το ελεύθερο πρόγραμμα NetStambler . 

Εικόνα 11	Εικόνα 12	Εικόνα 13

 

 

Εδώ υπάρχει η θεωρία και οι εξισώσεις υπολογισμού χοανοκεραιών. Επίσης φύλλα excel με τους τύπους κυματοδηγών - διαστάσεις - συχνότητες αποκοπής.
 

(c)2007 Σταύρος Σ. Φώτογλου SV6GMP