Коллинеарная антенна. ARLX-OM2400 Collinear Antenna. 5-8-12 dBi.

   Хотел давно описать построение коллинеарной антенны (КА), так как большинство документации, найденной в сети на английском или ином языке. Обзор конструкций антенн можно найти на этой страничке "Вертикальные (круговая ДН)". Таких антенн мной было изготовленно три или четыре штуки, но только в этот раз оказался под рукой фотик...
   Для информации : конструкций КА в сети валом, начиная от сложных конструкций, которые невозможно настроить в домашних условиях без специальных устройств, до КА из коаксиального кабеля, что является извращением. Но самая простая, на мой взгляд ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб), которую я уже не раз делал. Для себя я сделал вывод : чем меньше элементов в КА, тем проще ее изготовить и использовать в качестве наружной антенны (не более 3-х элементов, включая первую часть согласования). Даже КА с одним элементом должна (в теории) давать усиление 5dBi, что лучше оригинальной и есть возможность установить антенну на улице. Оригинал был взят на http://www.aerialix.com/ в виде документа, указанного выше. URL - первоисточника сейчас не доступен.
   Далее будут рассмотрены рисунки из ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб), (они будут обозначены как Figure, но рисунки в тексте pdf файла отличаются от фотографий на этой странице, поэтому откройте ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб) файл и смотрите там). Клик на фотке - фото большего + комментарии. размера.

   Figure 2, 3. Что необходимо подготовить для сборки КА. В моем варианте все тоже самое, что и в оригинальном описании, за исключением разъема. Я использовал разъем N-типа фланец для крепления на поверхность, а не SMA разъем. К нему удобно паять согласующий отрезок трубки диаметром 10мм и длиной 30мм. Так как необходимо было изготовить КА "ну очень огромную" я использовал не четыре фазирующие катушки, а восемь (на фото указано четыре штуки). Если посмотреть ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб) документ повнимательнее - на титульном листе указаны усиления КА, если использовать всего одину катушку и один вибратор (трубочка), то усиление КА - 5дБ, если четыре элемента - 8дБ, если восемь - 12дБ, хоть это и чисто теоретические цифры.

   Figure 4. Конструкция КА с размерами. Здесь описывать нечего - все и так понятно из рисунка ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб) файла. Слева на право... Линия согласования из трубки 91,5мм и трубки 10х30мм для кабелея 50 Ом. Далее идут определенное кол-во элементов КА, состоящих из фазирующей индуктивности и трубчатого вибратора. Размеры известны см. ARLX-OM2400 Collinear Antenna (pdf 565Кб).
   В оригинальной конструкции видно, что элементы КА выполнены из латунных деталей. И конечно же все поверхности должны быть отполированы, для таких частот поверхность антенны должна быть именно такой!!!
   Конструкция КА помещается в фиберглассовую трубку подходящего диаметра, входящую в комплект антенны для самостоятельной сборки. Причем, указано что трубка окрашена черной акриловой краской - прочтете сами для чего это сделано :) Я думаю, что можно использовать любую подходящую трубку "испытанную в СВЧ печке". Еще в первой конструкции я использовал пластмассовую трубку для монтажа электропроводки (цвет трубки - темно-серый), внутренний диамерт трубки 10мм, внешний - 13-14 мм. Немного разогрев феном она свободно одевалась на медную трубку 10х30 мм, припаянную к корпусу разъема.

   Figure 5. При сборке необходимо начинать с пайки первого вибратора КА. Длина трубки должна быть 91,5 мм - расстояние от разъема до первого витка фазосдвигающей катушки. И только после этого можно приступать к пайке согласующей трубочки (фото ниже).
   Конечно же, нужно не забыть удалить остатки канифоли, потом протереть спиром эти места. Использовать какой-нибудь иной активный флюс я не рекомендовал бы, т.к. его будет трудно удалить и не будет гарантии что коррозия не сделате своего гнусного дела. Если все элементы хорошо зачищены (надфиль, наждачная бумага, полировка) - а так и должно быть - то пайка при помощи канифоли не составляет труда. Мдыы - не забываем использовать паяльник 100 Вт для следующей операции.

   Figure 5. Согласующий элемент КА. Пайку производить после зачистки и облуживания части разъема, прижимая отрезок медной трубочки 10х30мм какой-нибудь хренью, для центрирования трубки относительно первого вибратора, который был ранее припаян к центральному проводнику разъема. После этих двух операций должно получиться то, что на Figure 7.
   Figure 8, 9, 10. показывают как делать элементы КА по шаблонам. На Figure 8 показано, что необходимо немного согнуть часть фазирующей катушки, что бы при монтаже можно было выставить до мм все расстояния (катушки и трубчатого вибратора), а только потом пропаивать.
   Figure 11. Собранная антенна. Припаиваем все трубчатые диполи с фазирующими катушками. Все это делаем на металлической линейке для соблюдения размеров.

   Figure 14. После того, как вся конструкция собрана - упаковываем в трубку для герметизации. Берем эпоксидку, заливаем в трубу, ставим вертикально, ждем высыхания эпоксидки. Я использовал эпоксидку с временем кристаллизации 5 минут. Кол-во эпоксидной смолы должно быть таким, что б при вертикальном положении антенны не заполнилась трубка согласования 10х30мм. Верхняя часть трубки также заливается эпоксидкой, только перед этим необходимо вставить в трубу какую-нибудь пробку и ее утопить на 5-10мм во внутрь трубы.
   В данной конструкции (ну так получилось, что материалы для сборки не мои) использовалась фторопластовая труба для холодного водопровода, внутренний диамерт трубки 12 мм, толщина стенки 3 мм - это конечно поганный материал понескольким причинам. Во первых, вес трубы при длине около 86 см это уже солидная масса. Во вторых, сам материал фторопласт... ну очень скользкий тип... все места склеивания эпоксидкой приходилось обрабатывать крупным напильником. В общем "тяжелая" конструкция, так не делайте! Из этих двух НО вытекает трудность в конструкции крепления именно этой антенны. Конструкцию крепления придумывайте сами.

   Сравним полученную КА (правый скриншот) со стандартной 2 dBi антенной (левый скриншот) из комплекта D-Link DWL-2100AP (стандартная прошивка), при помощи утилиты для DWL2100AP, DWL3200AP и BlueBox - AP Manager. Для связи с ТД использовался бук с PCMCI карточкой от D-Link DWL-G650 и расположенный на определенным рассоянии в помещении промышленного типа (стены, ж.б. перекрытия и арматура). Хочу заметить что скорость 24 Mbps я не хотел терять на графиках, поэтому не стал удаляться настолько от ТД что б скорость падала. Ну и еще одно ВАЖНОЕ замечание : новая КА соединялась к ТД при помощи кабеля RG-58C/U длиной 2 метра (это тоже необходимо учитывать при сравнении антенн), в отличие от стандартной внешней антенны от DWL-2100AP.
   Для такого типа антенны необходимо обеспечить защиту от статического элекричества например при помощи грозоразрядника от D-Link ANT24-SP Модуль грозозащиты.
   Еще один вариант изготовления антенны 9dBi Omni.