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标题: 自制2.4G全向天线的制作方法 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-11 17:26
标题: 自制2.4G全向天线的制作方法
本文介绍一个容易制作的802.11b/g垂直极化全向天线，该天线非常坚固耐用，大约有5-6dBi的增益。

很多网站都有制作2.4GHz全向天线的详细说明，但是，这些天线做起来相当复杂，要用很多切割非常精确的小段同轴电缆。同时你还必须知道所使用的同轴电缆的数据，因为大部分尺寸要以此为依据。有些改进的同轴电缆全向天线是用黄铜棒和黄铜管制造的，但是它同样需要高精度的工艺。

不久前，做了一个8单元的同轴电缆天线。经测试有将近8dBi增益。制作花了N多个小时，但是机械强度却不很理想。于是我就给同轴电缆天线缠上加固木条，并把它装进25mm的电线导管。当一个朋友告诉我，有人把一段铜线弯曲成一个简单的天线，就有6dBi的增益，我的好奇心被激发起来了。

这个天线有一些超越同轴电缆天线的优点，降低了制作难度，天线更小、更坚固。虽然6dBi的增益小于8单元的同轴电缆天线，但是可以通过增加元件的数量来改进。每两个单元可以增加3dBi的增益。

所需器件：
需要的原料
.. 大约300mm长，截面2.5平方毫米的铜线
.. N型母接头
.. 长250mm ，外径20mm的轻型电线导管
.. 2 个适用于20mm电线导管的端盖
当然，装配天线还需要：
.. 2 个适用于20mm 电线导管的夹具
或者：
.. 金属支架
　　
我用的是一段截面2.5平方毫米的废旧铜线。这种铜线的直径大约是1.6mm，不需要借助任何特殊工具就能弯曲到需要的形状。

　　还需要用N型母接头把天线和无线装置连接起来。也可以用其它接头(比如：TNC,SMA等等)，这取决于你的连接线端的接头。我用的是下面的这种

设计：
　　一段铜线，在特定位置弯出一些圆环，就组成了天线。各部分的尺寸是非常重要的，参考下面这张图

底部是1/2波长，中间部分是3/4波长，顶部要稍微小于3/4波长，以便减少电容的影响。
　　
802.11b 标准使用2.412MHz 到2.484MHz 频率范围，其中心频率的1/2波长是61mm，3/4波长是91.5mm。这些尺寸看来和外面卖的天线一样。

制作：
　　先从天线的底部做起，在N 型接头上焊接一段铜丝。从N接头的顶端量出1/2波长，做第一个圆环。

　　注意，圆环要和铜线错位，使铜线保持一条直线。

　　然后量出3/4波长，再做第二个圆环。顶部留够需要的长度，剪断铜线。

　　如果你准备用20mm直径的电线导管，那么一定要保证圆环的直径等于或小于15mm，这样才能把它装到电线导管里（20mm 轻型电线导管的内径是16mm）。

　　铜线长了终究就不坚挺了，最简单的方法就是给天线装上一个外壳。

　　注意，外壳用那些2.4GHz容易穿透的物质，否则会影响天线的性能。

　　我用的是250mm长，带2个小盖子的，外径20mm的轻型电线导管。它的内径是16mm，这样，那些圆环正好适合这个电线导管。

　　如果你想更宽松一点的话，可以用外径25mm轻型电线导管。

　　在接近电线的底座的地方，要弯2个小弯。这样，当天线放入导线管的时候，就能保证那些圆环位于N型接头上方正中央。实验证明这2个小弯不会对天线的效果有任何影响。

　　组装天线的时候，要在一端的盖子上钻一个大小合适的小孔，把N型接头穿过小孔，用螺帽和垫圈从外面把N 型接头拧在盖子上。

　　天线装进了电线导管，另一端的盖子也盖好了。

　　如果这个天线是在室外使用的，那么两端的盖子还要用专用的电线导管胶水粘好，确保密封防雨。注意，要在粘胶水之前测试天线。

安装：
　　电线导管为天线提供了一个坚固耐用的外壳，如果需要，它可以安装在室外。如果安装在室外，一定要给N型接头缠上自合并胶带以防止潮气浸。塑料卡子可以把天线固定在垂直的墙上。因为这些卡子是塑料的，所以它们不会对天线造成干扰，而所有金属托架都会影响天线的辐射。

　　把卡子安装在准备装天线的地方，就可以很容易地把天线卡到卡子里，天线移动起来也很方便。

　　另一种安装方法是用一小段直角的电镀钢片，在钢片上钻一个合适的孔眼，N型接头穿过那个孔眼固定在钢片上。

　　如果你想随意移动天线的位置，那就不需要固定它，而是像手持天线那样使用。

测试：
　　我用这个方案做第一个天线的时候，像外面卖的那些天线一样，把铜线盘绕到圆环的中心，使铜线在圆环的中心保持一条直线。

　　但是后来我又做了一些研究，发现这是不对的。在做另一副天线时，就按照上面描述的每一步来制作了。

　　测试表明，比起那些铜线位于圆环中心的天线来，圆环偏移的天线性能更好。

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