Если роутер стоит за несущей стеной и сигнал в дальней комнате падает до одного деления, рамочная WiFi антенна — один из самых простых способов собрать направленный усилитель сигнала из куска медного провода и отрезка коаксиального кабеля. Рамка (loop-антенна) представляет собой замкнутый или разомкнутый контур, периметр которого рассчитывается под длину волны рабочей частоты, и для диапазона 2,4 ГГц такую конструкцию реально изготовить на коленке за вечер.
В этой статье разберём, как работает рамочная антенна, чем она отличается от биквадрата и «пушки», как рассчитать размеры рамки под частоты WiFi, какие материалы подойдут и какие ошибки чаще всего сводят на нет всю работу. Материал ориентирован на самостоятельное изготовление и настройку.
Что такое рамочная антенна и как она работает
Рамочная антенна — это проводник, свёрнутый в замкнутый контур (круг, квадрат, прямоугольник), к которому в точке разрыва или через согласующий элемент подключается фидер. При попадании электромагнитной волны в плоскость рамки в контуре наводится ток, который передаётся в кабель и далее в приёмник. В передающем режиме всё происходит зеркально.
Ключевая характеристика — соотношение периметра рамки и длины волны. Малая рамка (периметр заметно меньше длины волны) работает как магнитная антенна с низким усилением, но широкой полосой. Резонансная рамка с периметром около одной длины волны даёт ощутимое усиление и умеренную направленность — максимум излучения приходится на плоскость рамки.
Для WiFi-диапазонов длина волны составляет примерно 12,5 см для 2,4 ГГц и около 5–6 см для 5 ГГц. Это значит, что резонансная рамка для 2,4 ГГц получается удобного размера — её легко сделать из провода диаметром 2–3 мм, а рамка для 5 ГГц потребует уже аккуратной работы, потому что погрешность в несколько миллиметров заметно смещает резонанс.
💡Рамочная антенна эффективна, когда её периметр близок к длине волны рабочей частоты. Для 2,4 ГГц это около 12,5 см, поэтому конструкция компактна и технологична.