BiHelix - практическая реализация

[VFin]

Думаю собрать BiHelix, но пока не знаю как

Выполнил расчет короткозамкнутого BiHelix в IE3D исходя из следующих параметров: Рефлектор общий 250х125 мм. Высота бортиков 25 мм. Спирали с противоположным направлением намотки. Диаметр трубы 40 мм. Длина трубы 570 мм. Диаметр провода 2.8 мм (4 кв. мм) без изоляции. Шаг намотки 33 мм. Число витков – 17. Спирали разнесены на 132 мм по центрам. Расстояние от рефлектора 3 мм (по расчетам 3…10 мм не критично).
Согласование выполнено проводом диаметром 1.8 мм (2.5 кв. мм), возле порта проводом 2.8 мм (4 кв. мм) общей длиной 26 мм (можно выполнить намоткой на провод 2.5 кв. мм проводом диаметром 0.51 от кабеля 5-й категории с последующей пайкой). Расстояние от центра провода до рефлектора 3 мм. Порт смещен от центра рефлектора на 30 мм. Питаются спирали со сдвигом фаз 180 гр. Только в этой точке удалось минимизировать реактивную составляющую импеданса антенны.
Четвертьволновый короткозамкнутый провод диаметром 1.8 мм (2.5 кв. мм). Длина его по расчетам оказалась не критичной. При оптимизации программа выдала 36 мм. При этом в полосе частот от 1.7 до 3.0 Ггц КСВ не превышает 2. Для меня загадка.
Усиление антенны чуть более 15 dBi в полосе частот 2.4 … 2.5 Ггц. Без бортиков на рефлекторе на 1 dBi меньше.

[VFin]

Собственно конструктив.

[VBM]

Выполнено качественно.

- Кабель все ж 50 Ом ?
- Как будем от влаги защищать элементы согласования?

Если на фото 2 антенны - значит скоро будут результаты тестов ? :)

обсуждение самой модели антенны

[zaman]

Можно по подробней описатьт все размеры?
Какие устройства к антеннам будете подключать?

[zaman]

Подскажите если добавить бортики на этой антенне это изменит что-то в лучшую сторону?

[VFin]

VBM. Кабель обычный 50 ом RG-58 C/U длиной 40 см. Защиту от влаги думаю защитить маленьким боксом для микроволновки. Этот боксик шел в комплекте с основным (на фото на него упирается антенна).
Если будет время, сделаю. Выложу фото.
Попробовал антенны на дистанции 1 км. Прямой видимости нет. На пути два панельных дома в 200-х и 300-х метрах от точек. Мешают 2-3 верхних этажа для каждой точки. Высота первой точки 60 м. Второй 15м. Первая точка в 0.5 метрах от окна. Стеклопакет, 3 стекла по 4 мм. Вторая на балконе с открытым окном. Сами точки Zyxel P330w. Прошивка Wive 0.6.1-pre6. Мощность CCKPOWER=16, OFDMPOWER=16. Чувствительность initialGain=1. Первая точка в режиме AP, вторая Client.
Крутил антенну только второй точки. Точки соединяются, но периодически отваливаются. Стабильной связи нет. RSSI 3…12% -95… 90 dB. Пинг проскакивает 10…40 мс. Если закрыть окно на балконе (два стекла), то RSSI падает на 6 %.
Думаю, если открыть окно у первой точки, зажать скорость и увеличить мощность, то можно добиться стабильной связи. Но мне это не надо.
У меня другая задача. Антенны делались для того, чтобы пощупать линк 9.9 км. Там тоже свои проблемы есть. Опушка леса 100м на пути в 1 км от точки (здесь по google у меня запас только 25м, высота деревьев не известна) и на полпути пятиэтажка (луч чуть выше крыши или по прямо ней проходит). Тестировать планирую летом. О результатах сообщу.

[VFin]

Zaman. Размеры точно соответствуют модели. У меня там ошибка: диаметр 2.8 мм это 6 кв. мм, а не 4 как у меня написано. Немного изменил положение четвертьволнового короткозамкнутого провода и его диаметр на 1,4 мм (1.5 кв. мм) и способ питания антенны. На одной антенне длина этого провода 30 мм, на другой 36. Разницы не почувствовал.
Рефлектор выполнен из тонкого оцинкованного листа. Снизу укреплен монтажной пластиной толщиной 1.5 мм.

Касаемо твоего одиночного Helix усиление вырастет всего на 0.5 dB и уменьшаться главные боковые лепестки, что полезно в условиях большой зашумленности.
Первое фото без бортиков, затем высотой 25мм и 30мм. И сравнение диаграммы антенны без бортов и с бортом 25 мм.

[clgs]

Выполнил расчет короткозамкнутого BiHelix в IE3D...
Усиление антенны чуть более 15 dBi в полосе частот 2.4 … 2.5 Ггц. Без бортиков на рефлекторе на 1 dBi меньше.

а Helix 17,5 dBi, значит смысла нет?
А что если не BiHelix, а 2 Helix с бортиками рядом и соединить их этим или этим? (на выходных буду испытывать с этим)

[VFin]

clgs.
Программа считает для открытого пространства, т.е. данные актуальны в космосе. Вблизи реальной земли усиление будет выше, а может быть и ниже в зависимости от условий расположения антенны и окружающих предметов в виде домов, деревьев и пр. и пр., которые искажают реальную диаграмму направленности. При определенных условиях намерять можно и больше 17.5 dbi (дома могут выступать в качестве огромных рефлекторов).
2 отдельных Helix через делитель мощности будет по любому хуже. Даже если не брать во внимание потери в самих делителях а посчитать потери на 3-х дополнительных разъемах, двух кусках кабеля и дополнительном подключении к антенне – выигрыш сомнителен. NogiFroggy потери 3.4 дБ для каждой антенны. Целесообразность использования таких делителей оправдана только в одном случае, если необходимо развязать антенны по входам с целью подключения разных по характеристикам антенн. Для стека не пойдет.
Любой резкий переход с меньшего диаметра на больший (именно это в разъемах самое зло), соединения под 90 и менее градусов, переход с коаксиала на полосковую линию и т.п. сопровождаются заметными потерями. Надо стремиться минимизировать количество таких соединений при создании стека антенн.

[VFin]

Zaman. На счет прибавки усиления на 0.5 dB я не корректно выразился. На самом деле это даст прибавку к максимальной дальности линка на 10%, и для антенн с высоким усилением выражается километрами (при условии увеличения усиления с обоих сторон линка).
Или, при всех равных условиях, это даст прибавку к скорости передачи данных в 2 раза.
Поиграйтесь с программой от Dlink и все увидите сами. Выставляйте скорость от 2 Mbps и выше. 1 Mbps не трогайте. Он для стандарта "b".

[clgs]

Собрал пару BiHelix, только с небольшими откланениями: разнесены на 145мм (рефлектор на Helix был на 145мм, забыл отрезать лищнее), поэтому сместил запитку на 34мм от центра, и т.к. нет особой разницы короткозамкнутая или нет, то я сделал не которткозамкнутую.
1,6км коннекта нет =(

[VFin]

145 мм много. Лучи разбегаются в виде бабочки на два максимума. Усиление падает. Можно в пределах 100...130 мм. Попробуйте навести антенны чуть боком.
34мм тоже много. КСВ улетает более 2. Надо выдержать в пределах 30...31 мм. Спирали должны быть строго параллельны друг к другу и находиться в одной плоскости (чтобы одна спираль, например, не смотрела вверх а другая вниз). Рефлекторы должны находиться в одной плоскости (я так понял они раздельные) и иметь электрический контакт. Витки спиралей должны быть симметричны (по высоте). Соблюдайте параллели, перпендикуляры и симметрию.
Поляризация антенны линейная. Пробовали поворачивать антенну вдоль оси? Желательно фотки посмотреть конструкции.

[zaman]

На выходных наконец-то закрепил все антенны. Тесты показали 20-26% сигнала. Пинги не идут, связи нет! Есть мнение что DI-524 нужно заменить на 2100AP (сейчас стоит DI-524 и 2100AP настроенный клиентом), если с двух сторон будут стоять 2100AP возможно что на 20% связь будет?
Аналогичный вопрос я задавая уже в другой ветке но мысль свою люди так и не выкладывают.
С бортиками попробую, нужно только материал закупить.

[clgs]

2VFin, спс за разъеснения. Фотки завтра будут, крутить конечно пробывал. Рефлектор только на одной раздельный, но спаян вместе.

[VFin]

zaman. 20...26% связь точно должна быть. У вас же одиночные спирали? В одну сторону намотаны? Попробуйте вариант 2100AP - точка доступа, DI-524 - клиент. Может дело в настройках или несовместимость оборудования (сомнительно, т.к. производитель один). Не горячитесь. Купить всегда успеете железку.
Попробуйте связь с зафиксированными каналами. Может быть помеха сильная мешает.