Мощная самодельная Wi-Fi пушка: чертёж и инструкция

Итак, для начала давайте определимся, для чего это «Оружие» не массового поражения нужно. Итак, немного теории. Если мы используем в домашних условиях обычную встроенную антенну, то коэффициент усиления там не большой, но при этом радиус покрытия куда выше, то есть сигнал покрывает почти всю небольшую квартиру.

По-простому: обычная «палка» на роутере – это почти круговое покрытие. Она не «бьет» в одну сторону, зато раздает вокруг себя. А «вайфай пушка» – это направленная антенна: она не делает магию и не добавляет интернет, она просто собирает сигнал в узкий луч (как фонарик). Поэтому в одну сторону может стать заметно лучше и дальше, но «сзади и по бокам» сигнал обычно станет хуже.

Если вы собрались делать Вай-Фай пушку, то вы должны понимать, что данное приспособление больше предназначено для связи двух сетей на несколько километров. То есть сам пучок бьет далеко, но имеет узкий радиус – об этом нужно помнить. Чаще всего такие антенны делают для создания моста между двумя сетями, который находятся на многокилометровом расстоянии. Например, в одном месте есть интернет и нужно его передать в дом, находящийся в глухом лесу на 10 – 15 километров.

Сразу охлажу ожидания: расстояния «10 – 15 километров» возможны только при нормальной установке и почти прямой видимости (без плотных деревьев и холмов между точками). Лес, особенно мокрый и густой, очень сильно глушит Wi-Fi. Поэтому если между домами деревья – иногда даже 300 – 500 метров могут быть проблемой, а если видимость чистая и антенны подняты повыше – связь может уйти и на километры.

Важно! Использовать такие антенны можно только для своих точек/сетей и с разрешения владельца на второй стороне. Подключаться к чужому Wi-Fi «на халяву» – это уже не шутка, а проблемы. Плюс есть ограничения по мощности и суммарному излучению (EIRP): мощный передатчик + большая антенна могут выйти за рамки допустимого. Лучше заранее проверить, какие нормы действуют в вашей стране, и при необходимости снизить мощность Wi-Fi в настройках роутера.

Схема и размеры вайфай бластера

Самое главное, делать все в точности по чертежу. Даже небольшое отклонение, будет ухудшать сигнал. Ниже вы можете посмотреть на чертеж. Я выбрал частоту диапазона 2.4 ГГц, а не 5 ГГц. Так как большая частота гасится куда быстрее, особенно это актуально для загородных домов вблизи леса. Конечно, можно установить ее повыше, но лучше использовать популярный стандарт.

Почему так: 2.4 ГГц обычно лучше «пролезает» через препятствия и дальше держит связь, но этот диапазон часто забит соседями. 5 ГГц обычно быстрее и чище в городе, но хуже переносит стены и деревья. Если хочется разобраться на пальцах, более подробно про частоты Wi-Fi 2.4 и 5 ГГц можно почитать тут.

Размеры на чертеже привязаны именно к 2.4 ГГц. Если сделать такую же конструкцию «под 5 ГГц» на тех же диаметрах – результат будет так себе. Там нужны другие расчеты и другие размеры, иначе антенна будет работать как попало.

И еще момент, который часто забывают: для дальнего линка очень важно зафиксировать канал и ширину канала. Авто-канал может перескакивать, а широкая полоса иногда дает больше помех. Для себя я бы начал с фиксированного канала и 20 МГц, а уже потом экспериментировал. Кстати, если не знаете, какой канал Wi-Fi выбрать – вот нормальный разбор без лишней воды.

Подготовка материалов

Итак, я пошел в магазин и купил медный лист, так как он достаточно легко режется. И центральная жила у нас будет из шпильки, на которой будут намотаны гайки под данный диаметр. Итак в первую очередь давайте возьмем и вырежем круги по диаметру. Используйте циркуль, и перед вырезанием обязательно – два раза проверьте размеры.

От себя добавлю список того, что реально упрощает жизнь при сборке (особенно если делаете первый раз):

• Паяльник помощнее (и нормальный флюс для меди) – слабым паяльником можно мучаться долго.
• Наждачка/надфиль – чтобы снять заусенцы после вырезания кругов. Заусенцы – это не только про красоту, они еще и контакт ухудшают.
• Коаксиальный кабель на 50 Ом (чем короче, тем лучше) и подходящий разьем. Тут важно не перепутать SMA и RP-SMA – на роутерах часто стоит именно RP-SMA.
• Термоусадка или изолента для фиксации кабеля, чтобы потом пайку не вырвало натяжением.

Про кабель отдельно: длинный и «дешевый» кабель на 2.4 ГГц может съесть половину эффекта антенны. Поэтому лучше сделать так: антенна на улице, а роутер/точка доступа рядом с ней (в боксе), и короткий кабель до разьема. Это часто лучше, чем «роутер в доме + 10 метров кабеля до антенны».

В центре аккуратно просверливаем дырки под диаметр нашей сердцевины. Лучше использовать сверло по металлу. Также на двух самых больших нужно также просверлить еще по две дырочки – таким образом, чтобы они были напротив друг друга в конструкции. Смотрите по схеме в месте «SMA». Если не уверены, где сверлить, то сделаем это позже.

Сборка

Начинаем сборку нашей конструкции. Все делается под линеечку и ровно. Лучше как говорится 7 раз отмерить и проверить.

Итак берем линейку и проверяем дырочки. Если вы их еще не просверлили, то нужно прочертить ровный угол до центра. А далее на 10 миллиметров от края сделать небольшое отверстие на предпоследнем круге (68). А потом делаем напротив следующего, самого большого круга (90) – такие же отверстия. Но так, чтобы они были ровно напротив, так как туда будет вставляться и припаиваться провод.

Здесь важная практическая мелочь: гайки на шпильке лучше затягивать так, чтобы круги не гуляли и не перекашивались. Любой перекос меняет геометрию и ухудшает диаграмму направленности. Я бы даже не поленился и после затяжки еще раз прошелся линейкой по всем расстояниям. Если расстояния «уплыли» – лучше сразу поправить, чем потом гадать, почему «не бьет».

Домашняя антенна

В качестве подключения мы будем использовать стандартную антенну для роутера. Снимаем верхний колпачок. И отрезаем верхнюю основную часть, так чтобы остался только отрезок провода.

Теперь нам надо подготовить проводок от антенны. Смотрите, на конце надо оставить только провод. Далее будет идти обмотка и экранированная часть, которая будет чуть ниже.

Лайфхак из опыта: «резать родную антенну» – это вариант, но он не самый удобный. Многие штатные антенны внутри устроены хитрее, чем кажется, и после обрезки можно получить непонятный результат. Если есть возможность, лучше использовать роутер/точку с откручивающимися антеннами и поставить короткий переходник (пигтейл) к нужному разьему. Тогда и роутер не калечим, и подключение получается стабильнее.

Просовываем провод в одну из пар отверстий. Теперь к большому кругу надо припаять именно экран провода. После пойдет обычная обмотка и провод, который надо будет просунуть и припаять к второму кругу.

Надо закрепить наше орудие. Для этого можно взять любую металлическую плоскую балку. Просверливаем в нем нужную дырочку и прикручиваем с помощью гайки. К нашей антенне можно прикрутить любой передатчик.

Кстати, если задача не «линк на километры», а просто улучшить Wi-Fi дома, то такие пушки обычно избыточны. Иногда проще переставить роутер, сменить канал или поставить нормальную антенну. Более подробно как усилить сигнал Wi-Fi роутера в квартире – тут много рабочих идей без пайки.

Внешняя антенна

Пуляться из окон, это конечно хорошо, но эта штуковина больше подходит для наружного уличного использования. Так что теперь нам понадобится коаксиальный кабель с разьемом.

Основу, которая идет вокруг провода мы должны припаять к большому кругу, а саму сердцевину к следующей окружности. Если сердцевина слишком мала, то просто вытащите провод и оголите нужную длину сердцевины. Все, она готова! После этого закрепляем мощную Wi-Fi антенну-пушку и устанавливаем как можно выше.

Можно использовать кронштейн для надежности. Для соединения двух сетей на большом расстоянии стоит сделать такую же. Правда надо будет потом ловить сеть второй и ставить ее в нужное положение.

Не забываем про погоду: если антенна будет на улице, место пайки и вход кабеля лучше защитить от воды. Иначе окисление быстро ухудшит контакт, и «вчера работало, а сегодня нет» станет вашей реальностью. Минимум – термоусадка и герметик, плюс сделайте «капельник» на кабеле, чтобы вода не затекала прямо в разьем.

Настройка моста между двумя точками

Сама антенна – это только половина дела. Чтобы реально передать интернет «туда, далеко», обычно делают Wi-Fi мост: с одной стороны точка доступа, с другой – клиент (или вторая точка в режиме моста). Если вы никогда такое не настраивали, вот полезная база: настройка моста между двумя роутерами. А если хочется понять теорию, что такое WDS – тоже пригодится.

Если делать совсем по-простому, то схема такая:

1. Ставим на первой стороне роутер/точку доступа там, где есть интернет. Подключаем интернет и проверяем, что все работает.
2. В Wi-Fi настройках фиксируем канал (не «Авто») и ширину канала (для начала 20 МГц). Шифрование лучше WPA2-PSK (AES) или WPA3, если поддерживается.
3. На второй стороне ставим второй роутер/точку и переводим его в режим приема Wi-Fi (клиент/мост/WDS – как поддерживает ваша модель).
4. На втором устройстве отключаем DHCP (чтобы он не раздавал «свой интернет поверх интернета»), и задаем ему свободный IP-адрес в той же подсети, что и основной роутер (это удобно для управления).
5. Только после этого начинаем точную настройку положения антенн: обе должны смотреть друг на друга максимально точно.

Проверка перед «юстировкой»: вы должны видеть сеть на второй стороне стабильно (пусть даже с слабым уровнем). Если сеть вообще не находится, сначала проверьте простое – правильный разьем, целый кабель, нормальная пайка экрана и сердцевины, и что Wi-Fi на первом роутере реально включен.

Как правильно навести и проверить, что все работает

Направленная антенна работает как фонарик: чуть отвернули – сигнал упал. Поэтому действуем спокойно и пошагово:

• Ставим антенны жестко (штатив, кронштейн). В руках держать бессмысленно – дрожание будет «гулять» по уровню сигнала.
• Сначала ловим «примерно» по направлению, а потом доводим мелкими поворотами – по горизонтали и по вертикали.
• Смотрим не только «полосочки Wi-Fi», а реальную стабильность: пинг, скорость, нет ли обрывов. Иногда «сигнал есть», но связь сыпется из-за помех или неверных настроек канала.
• Если вокруг много сетей, иногда помогает смена канала на более свободный.

Если вы делаете мост на улице, учитывайте сезонность. Летом листва может заметно «съесть» сигнал, а зимой все будет лучше. Поэтому лучше настраивать с запасом, а не «впритык».

После запуска антенны появилось в 4 раза больше WiFi сетей. Если попробовать использовать ее в городе, то будет еще больше.

Это нормальный эффект: направленная антенна может «увидеть» сети дальше в выбранном направлении. Но помните, что она не обязана видеть все вокруг – если повернуть ее в другую сторону, список сетей поменяется. Это не баг, это как раз признак направленности.

Мини-FAQ для новичков

1) Можно ли такой штукой просто усилить Wi-Fi в квартире?
Можно, но чаще смысла мало. Направленная антенна даст прирост только в одну сторону и может ухудшить покрытие в остальных комнатах. Для квартиры обычно лучше работают правильное место для роутера, выбор канала и нормальная «обычная» антенна. А если хочется разобраться, какие вообще бывают антенны и чем они отличаются, можете глянуть полный обзор Wi-Fi антенн.

2) Нужно ли делать «пушку» с двух сторон?
Для дальнего моста – да, почти всегда. Одна направленная антенна на одной стороне и обычная «палка» на другой обычно дают слабый и нестабильный результат. Связь – это всегда «туда и обратно», поэтому лучше усиливать обе стороны.

3) Почему скорость маленькая, хотя сигнал вроде есть?
На дальних линках устройства часто уходят в более устойчивые режимы, чтобы связь не рвалась. Плюс влияет ширина канала, помехи, качество кабеля и точность наведения. Иногда лучше получить стабильные 20-50 Мбит/с без обрывов, чем «скачущие 200».

4) Что важнее – мощность роутера или антенна?
На практике чаще решает правильная антенна, высота установки и прямая видимость. «Крутить мощность» в настройках иногда бесполезно, а иногда даже вредно (помехи). Сначала геометрия, потом настройки.

Видео

YouTube