Helix Power: Рассказ о создании 10 км линка на основе спиральных антенн

wifi-antenna-helix-power
Андрей Кунаков (

) прислал рассказ о свем опыте создания Wi-Fi соединения на расстоянии 10 километров с использованием самостоятельно изготовленных спиральных (helix) антенн. С его любезного разрешения публикуем данный материал

Как это было.

Была поставленна задача создать линк между двумя пунктами. Линк планировалось использовать для телеметрии, а конкретно для передачи данных с удаленной сейсмостанции в центр. Ширина канала подразумевалась всего 19.6 кбит для телемтрии и минимум 1 мегабит для снятия данных по запросу. После анализа всяческого железа был выбран D-Link: во-первых в магазинах можно найти, во-вторых сервисное обслуживание у нас развито.

Было приобретено два D-Link DWL-3200AP Manageable Access Point по цене $197 за штуку. Помимо всего прочего данная точка доступа поддерживает стандарт питания по Ethernet кабелю 802.3af Power over Ethernet (PoE), что позволило значительно уменьшить потери сигнала за счет весьма короткого высокочастотного коаксиального кабеля.

После этого стал вопрос пассивной части. К сожалению «Родные» антенны от D-Link слишком дороги: 21 дБ антенна стоит $260. Пришлось порыться в интернете, из найденого больше всего понравилась конструкция спиральной антенны.

Использованные материалы

1 Пластиковая труба, L = 60 см, Ø 40 мм 2 шт. $4
2 Пластиковые заглушки на трубу Ø 40 мм 2 шт. $0.4
3 Медный провод, сечение 4 мм2 5 м $2
4 Штеккеры RP-SMA 2 шт. $10
5 Аллюминиевая пластина, тощина 2 мм 2 шт.
6 «Суперклей» 1 шт. $0.1
7 Термоусадочная изоляция 2 шт. $3

Расчеты и изготовление

Антенна была расчитана при помощи калькулятора.

После этого антенна была собрана согласно одному из описаний, аналог которого можно прочесть на этом сайте.

По расчетам усиление антенны при идеальных условиях должно быть 19.6 дБ, но разные источники то подтверждают эту методику, то отрицают.

На первую антенну было потрачено 15 дней, самая загвоздка была в том, как прикрепить трубу к заглушке, а заглушку к отражателю, при этом сохранив геометрию витка с волновым трасформатором (треугольником из фольги). И, кстати, в отличие интернетовского описания, я не использовал на отражателе разъем N-типа, а просто припаял центральную жилу кабеля к волновому трансформатору, что дало минус два разъема, а значит дало меньшие потери на разъемах в целом. На вторую антенну ушел уже 1 день.

Click on image to enlarge it
Антенны в процессе сборки

В качестве термоконтейнеров было куплено две пластиковых посудины для микроволновки. Туда и поместили DWL-3200. Антенна и точка доступа были вместе укреплены на мачте.

Click on image to enlarge it
Антенна укрепленная на мачте вместе с точкой доступа в термоконтейнере.

Установка

И наконец установка антенн: видимость между двумя точками не совсем прямая, затеняют дома и деревья, расстояние 10 км. Фотографии внизу показывают точки и направление установки антенн.

Click on image to enlarge it

Click on image to enlarge it

Первая антенна установлена на мачте высотой 7 метров на крыше двухэтажного здания. Вторая установленна на мачте высотой 23 метра.

Как ни странно, антенны заработали сразу. Было сделано несколько попыток установления связи на различных расстояниях – 1000 метров, 2,4 км., 4 км, 10 км. Во всех случаях связь была установлена.

К сожалению не фиксировал уровни сигналашума, но субъективные параметры говорят о 10-18 % качестве сигнала, соединение работает на скорости 2 мегабита.

Вот и все, сейчас делаем две 24 витковых антенны с более толстым проводом намотки.


221 комментарий

  1. Подскажите, точка у вас не внешняя D-Link DWL-3200AP
    как она работает на улице при -20 градусах?
    Нужно ставить её в хороший термо бокс. Коробочка для микроволновки не сильно защищает.
    Спасибо.

  2. > airlive May 21, 2009

    Лучше поставить точки рядом с антенной, в термо бокс. (точно так же как тут ребята собирали)
    на сайте можно посмотреть затухание кабеля. http://radioport.ru/index.cgi/shop?tree=97&tree=98&&dir=98
    И подобрать оптимальный. Лучше поставить хороший кабель, до точки его понадобиться максимум 1 метр.
    К точке лучше подвести витую пару, ей хоть 50 метров можно тянуть и питание. (с длинным проводом надо проверять, чтобы хватило напруги, может по мощьнее поставить. Провод питания и витая пара в 20 раз дешевле стоит чем хороший кабель.

  3. Здрасте. Мне нужно установить вай фай соединение между двумя точками доступа на расстоянии около 2 км между двумя домами. Причем окна одного дома направлены в сторону противоположного дома (то есть туда куда надо), а окна другого дома направлены в противоположную сторону от противоположного дома (то есть не в ту сторону). :-( Подскажите, какую антенну использовать и что для этого надо дополнительно сделать!? фигня какая то… Хатица вай фай. :'( хну. Хэлп ми. :'( И ещо, может кто то знает, как создать беспроводной интерфейс в Linux для точки доступа Acorp TL-WA501G ?

  4. здраствуйте! прочитал все посты — много интнресного нашел. попутно хочу задать вопрос: можно ли на cdma сделать перещеты спиральной антенны и будет ли она работать.

  5. здраствуйте! прочитал все посты – много интнресного нашел. попутно хочу задать вопрос: можно ли на cdma сделать перещеты спиральной антенны

    можно

    и будет ли она работать

    Не будет: антенна базовой станции обеспечивает линейную поляризацию, спиральная антенна расчитана на прием/передачу излучения с круговой поляризацией. То есть с обеих сторон должна стоять спиралька.

  6. Мне сделал «мастер» 6 таких антенн. Заплатил за них хорошие деньги. Купил 2 Точки доступа от D-Link DAP-1353 они основаны на технологии MIMO draft N, к ним подключаются по 3 антенны для каждой точки. Проверил Точки с родными антеннами в своей квартире, разделяли ети точки 3 несущие стены, получил качество сигнала 78-80% при этом ~50 Mbs/s — отличный результат, поставил ХЕЛИКСЫ которые мне смастерили вместо родных и выдали такой же результат. Ну, увидев что всё работает шикарно, пошол я устанавливать оборудование на мачту. Между точками 850м прямой и чистой видимости, установил я их на высоте 30м, результат следующий: качество сигнала 20-25%, ping ~ 3ms при открывание админки на удалённой точки PING прыгал до 300ms, а когда хотел чтото скачать максимальную скорость мне выдало 150Kbs/s — очень страшный результат.

    Характер антенн:
    — 12 витков
    — пластина из тонкого текстолита
    — кабель с антенн до точки 2 метра, 50oHm, SMA
    — антенны расположены на мачте по вертикали на растояние 25 см друг от друга

    Вопрос:

    В чём проблема таких результатов? Может мастер плохой нашёлся?

    Помогите пожалуйста разобраться. Нужен срочный HELP!!!!!

  7. Доброе время суток.Есть такая задача:НА ФИРМЕ,КОТОРАЯ РАСПОЛОЖЕНА НА РАССТОЯНИИ 100М ПРЯМОЙ видимости здания,но за 2-мя стенами ,весит точка DSL-G804V .Пробывал обычние сетевухи типа EDIMAX EW-7128g 54Mbps, 802.11g, PCI- с выносной антенной и D-Link DWA-510 54Mbps, 802.11g, PCI — ни первая ни вторая не видит сети. Кто как думает ДОСТАНЕТ ЛИ ХЕЛИКС?????????????????????????????????????????????????????????? :)

  8. Всем здравствуйте! Уже задавали вопрос насчёт отверстия в рефлекторе по диаметру трубы (просто одеть на трубу)Может ли кто-нибудь ответить -можно ли так? Кто-нибудь так делал?

  9. добрый день всем.
    у меня вопрос.как можно связаться с автором статьи?
    у меня почтовый агент маил. (igor1980-06-00@mail.ru)
    что бы не мучится я не против приобрести такую антенну за некоторую сумму.
    заранее благодарен!!!

  10. Подскажите возможно ли использовать Антенну от телефона сенао для вай фай?если сказал глупость сильно не пинайте я человек не сведущий…извините если не в тему!!!

  11. Klassnaja tema, takih malo. Hotelosj by pointeresovatsja, mozhno li pripajatj koaksial naprjamuju k spirali ili mednaja foljga eto objazateljnij element v etoj konstrukcii?

  12. Всем доброе время суток,у меня такой вопрос,как подключили D-Link DWL-3200AP Manageable Access Point к этой антене если у D-Linka две их,если можно по падробней?

  13. Очень хочется узнать будет ли работать можно ли в один конец засандалить просто маршрутизатор а в другой конец ADSL модем c вай фай например ADSL2+ маршрутизатор D-Link DSL-2640U/NRU/C предварительго переделав его а именно добавить разем для соединения кабеля для так как антенна не семная?расстояние 2,2км.Очень надеюсь на оперативный ответ.

  14. Народ помоги пожалуста советом. Решил собрать такую антенну, хочу использовать трубу на 25мм. для этого на каком растоянии делать витки? и изменяется ли толщина провода для этого? с калькулятором не разобрался niecht ferschprehen

  15. Добрый день, собираются антенны 12 витков, расстояние между точками менее 500м прямой видимости в городской застройке, возможно ли с обеих сторон использовать D-Link DAP-1155 и хватит ли у них мощей?

  16. Я вообще не стал заморачиваться по поводу мощности маршрутизатора! взял tp-link 2 штуки у которых по 2 антенны(мощность по 20 dbi), 2 тарелки триколлор, собрал 4 антенны двойных восьмерок на одностороннем текстолите и установил на тарелки таким образом, что одна восьмерка смотрит на тарелку а вторая восьмерка смотрит от нее. получилось 2 тарелки на которых по 2 восьмерки. один маршрутизатор пришлось прошить новои прошивкой, так как он не поддерживал прием инэта с антенны на антенну(клиент)! расстояние у меня 700 метров в прямой видимости. в итоге получилось по 39Mbit соединение между устройствами. протестировал-работает идеально. держит 39 стабильно,занял свободный 3 канал,у радиолюбителей спросил почему именно 39 а не больше, ответили поменяй канал,измени длинну волны. вообщем если есть вопросы пишите Blakhummer1@unbox.ru А вот еще-кабель использовал 50 ом,по метру на каждую восьмерку.

  17. а вот интересно если на тарелку установить 24 витковую антенну и тарелку использовать как отражатель,как будет работать? по сайтам пошарил-ни где такого не нашел!

  18. skyhummer, может, напишете статью, где будут подробно описаны ваши действия?

Добавить комментарий