KUMPULAN ANTENA WIFI

KUMPULAN ANTENA WIFI

1 http://subbanul.ptpn7.com

I.

ANTENA KALENG

Alat yang diperlukan

1.

Sebuah kaleng yang mempunyai panjang 13,3 cm dan diameter 10 cm (kaleng pelumas, kaleng susu dll

2.

PCMCIA Card (bila anda menggunakan laptop yang belum dilengkapi perangkat Wi-Fi 802,11b atau 802,11g) yang mempunyai antena luar.

3.

PCI W-Lan Card Wi-Fi 802,11b atau 802,11g (untuk anda yang menggunakan PC, card tersebut ditancapkan ke Slot PCI).

4.

Konektor SMA (untuk konektor yg menghubungkan kabel dengan Card PCMCIA

atau

PCI W-lan

card,

biasanya

beberapa

jenis

PCMCIA

masih menggunakan model pigtail dengan konektor SMA, SMB, SMC atau 5. Kabel coaxial RG-58 yang panjangnya sebaiknya tidak lebih dari 15 meter. 6. Konektor N Plug (TNC Plug Connector RG 58 CRMPG) yang digunakan untuk menghubungkan ke kabel. 7. Konektor N (TNC Connector segel chasis). 8.

Baut dan mur (untuk menempelkan konektor N ke Antena kaleng).

9.

Lempengan pipa kuningan yang gulungannya berdiameter 2,5-–-4 mm, bisa juga menggunakan kawat tembaga yang diambil dari kabel listrik.

Dari kiri kekanan: SMA Connector, Plug TNC RG 58 CRMPG, Socket TNC Segel Casis, kawat tembaga, mur dan baut.

Alat bantu lainnya yang diperlukan: 2 http://subbanul.ptpn7.com

1. Gergaji besi atau pisau untuk memotong kaleng yang terlalu panjang. 2. Mistar (penggaris) untuk mengukur panjang dan lebar kaleng. 3. Lakban (perekat) untuk merekatkan konektor dengan kabel. 4. Tang (penjepit) untuk mengencangkan mur dengan baut. 5. Obeng (pengencang) untuk memasang kartu dengan motherboard.

Kenali lebih dekat Untuk lebih memudahkan dalam membeli konektor dan supaya tidak salah pilih (maklum harga agak mahal) maka gambar diatas di potong-potong.

1. SMA Connector, konektor yang paling laris manis dan paling sulitnya mencarinya. Entah kenapa konektor yang satu ini cepat sekali habis persediaanya di toko-toko elektronik. Harganya sendiri Rp. 11.000;-

2.

Plug TNC RG 58 CRMPG, yang akan terhubung dengan kabel RG 58.

3. Socket

TNC

segel

chasis

atau N Connector. Tapi kalau dilihat dari bentuknya tidak ada kemiripan

dengan

huruf

N.

atau ini bukan N Connector


4. Kawat tembaga yang di pasang di ujung Socket TNC segel chasis.

5.

Mur dan baut (4 pasang, maaf disini hanya ada tiga) yang digunakan untuk melekatkan Plug TNC RG 58 CRMPG dengan kaleng supaya tidak terlepas.

Persiapan Merakit 1.

Persiapan alat-alat yang diperlukan dekat dengan Anda dan persiapkan semua dengan benar.

2.

Potong kaleng Anda jika panjangnya masih melebihi 13,3 cm menggunakan gergaji atau pisau (kalau tidak ada gergaji besi), dan buatkan lubang menggunakan obeng atau pisau kalau tidak ada bor dengan jarak dari pinggir (dasar kaleng) 4,4 cm.


Ukuran yang digunakan Berikut ini ukuran yang bisa Anda gunakan untuk membuat antena kaleng yang diambil dari situs wire.less.dk2 . Tapi perlu diketahui bahwa untuk panjang kaleng disini tidak diperhitungkan. Anda bisa menggunakan kaleng yang mempunyai panjang lebih dari 100 mm tanpa harus dipotong.

d (diameter

b (dihitung dari dasar kaleng ke

kaleng 80 81 (mm)) 82 82,5 83 84 85 90 95 100

N 70,1 67,5 konektor (milimeter)) 64,5 63,5 62,1 59,9 58,1 51,4 47,2 44,4

w (panjang kawat 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5

(mm))

Untuk mendapatkan ukuran yang lebih tepat, Anda bisa menggunakan software cantennator yang bisa di download secara gratis dari internet (gunakan google kemudian ketikan kata kunci “cantennator”. Berikut ini merupakan contoh perhitungan dengan menggunakan kaleng yang berdiameter 10 cm yang digunakan pada frekuensi 2,4 Ghz. Perhatian: ganti angka 2.4 yang ada secara default dengan angka 2,4 5 http://subbanul.ptpn7.com

(menggunakan koma). Kemudian konversikan 10 cm menjadi 100 mm, sehingga akan menghasilkan perhitungan dengan panjang kaleng 137,76 mm (13,7 cm), dan ukuran dari belakang kaleng ke N konektor sepanjang 45,92 cm (4,5 cm).

Cara merakit antena

Pertama (N Connector)

1.

Ambil Socket TNC segel chasis atau N Connector yang telah disatukan dengan kawat tembaga (panjangnya 31,5 cm) dan kaleng yang telah dilubangi.

2. Masukan Socket TNC segel chasis atau N Connector yang telah disatukan 6 http://subbanul.ptpn7.com

dengan kawat tembaga ke lubang kaleng yang telah disiapkan.

3.

Kencangkan N Connector dengan kaleng menggunakan mur dan baut menggunakan tang atau tangan (kalau tangannya kuat

4.

Bentuk akhir dari pekerjaan pemasangan mur dan baut dan penampakan kawat tembaga yang telah terpasang.

Kedua (Plug N Connector) langkah berikut merupakan langkah memasang kabel ke Plug TNC RG 58 CRMPG

1.

Kupas terlebih dahulu kabel yang akan dihubungkan ke konektor. Perhatikan dengan baik, jangan sampai ada kabel berserabut ikut masuk kedalam ketika memasukan kabel ke konektor.


2.

Hasil akhir pemasangan kabel dan pemasangan Plug TNC dengan N Connector.

Ketiga (SMA Connector) Langkah ini merupakan langkah terakhir perakitan antena kaleng, yaitu menggabungkan kabel dengan SMA

Connector. Ingat bahwa konektor

SMA terdiri dari tiga buah benda kecil (jarum, gelang dan konektornya itu sendiri) 1.

Masukan terlebih dahulu gelang besi dari konektor SMA dengan kabel, kemudian satukan kabel dengan konektor.

2.

Masukan jarum ke tengah konektor yang nantinya akan dijadikan sebagai penghubung ke WLAN Card. Usahakan pemasangan jarum ini rata dengan pinggir konektor untuk memudahkan mecolokkan konektor ke

WLAN Card. Jangan memasukan dengan paksa jarum ke konektor kalau memang tidak bisa. Kurangi kabel supaya memudahkan pemasangan jarum.


Perhatian: Hati-hati ketika menekan jarum, karena dapat melukai jari-jemari Anda yang halus atau jarumnya yang patah. 3.

Jika sudah terpasang dengan baik dan cukup kokoh jarumnya, coba pasang konektor SMA dengan ujung konektor WLAN. Bila sudah terpasang baik, akan tampak seperti pada gambar berikutnya.

Hasil akhir dari pekerjaan pembuatan antena kaleng. Sekarang saatnya Colok dan Mainkan (Plug and Play)

II.

ANTENA WAJANBOLIK 9

http://subbanul.ptpn7.com

Persiapan Peralatan dan bahan yang perlu di siapkan: BAHAN 1. Wajan diameter 36” (semakin besar diametr semakin bagus) 2. PVC paralon tipis diameter 3” 1 meter 3. Doff 3” (tutup PVC paralon) 2 buah 4. Aluminium foil 5. Baut + mur ukuran 12 atau 14 6. N Connector female 7. kawat tembaga no.3 8. Double tape + lakban PERALATAN 1. Penggaris 2. Pisau/ Cutter 3. Solder + timah nya 4. Gergaji besi

TAHAP PENGERJAAN 1. Siapkan semua bahan dan peralatan yang dibutuhkan. 2. Lubangi wajan tepat di tengah wajan tersebut seukuran baut 12 atau 14, cukup satu lubang saja.


Kemudia, ukur diametr wajan, kedalaman wajan dan feeder/ titik focus. Untuk lebih jelas nya silahkan liat gambar di bawah. Contoh : Parabolic dish dg D = 70 cm, d = 20 cm maka jarak titik focus dari center dish : F = D^2/(16*d) = 70^2 / (16*20) = 15.3 cm Pada titik focus tsb dipasang ujung feeder. Untuk mendapatkan gain maksimum. 3. Potong PVC paralon sepanjang 30 cm, kemudian beri tanda untuk jarak feeder nya (daerah bebas aluminium foil). Untuk menentukan panjang feeder nya gunakan rumus di atas. 4. Beri lubang pada bagian paralon untuk meletakkan N Connector, untuk itu gunakan rumus antenna kaleng. Bias di lihat di http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2calc.php 5. Potong kawat tembaga yang sudah disiapkan sesuai dengan ukuran yang didapatkan dari hasil kalkulasi website di atas. Dan solderkan pada N Connector yang telah di siapkan.


6. Selanjut nya, bungkus PVC paralon dengan dgn aluminium foil pada daerah selain feeder, kalau aluminium foil yang ada tanpa perekat, maka untuk merekatkan nya bisa menggunakan double tape.

7. Lalu pasangkan N connector ke PVC Paralon yang telah dilubangi td.

8. Pada bagian doff (tutup PVC paralon) yang akan di pasang pada ujung dekat dengan N Connector harus di beri aluminium foil, sedangkan doff yang di pasang pada wajan tidak perlu di beri aluminium foil


9. Dan pasangkan doff tersebut ke PVC paralon

10. Kemudian, wajan yang telah di bolongi tadi dipasangkan dengan doff yang satu nya lagi, sebelum nya doff tersebut dilubangi sesuai dengan ukuran bautyang sudah di siapkan, dan kencangkan secukup nya.

11. Kemudian tinggal pasangkan PVC paralon tadi ke wajan yang sudah di pasang doff. 12. Dan Wajan bolic sudah siap untuk digunakan browsing, atau paling tidak untuk wardriving.


III.

ANTENA HELIKAL.

Komponen yang perlu disiapkan antara lain adalah: 

1 x 0.55 meter pipa pralon diameter 40 mm (40 mm inner, 42-43 mm outer).



1 x 40 mm (diameter) penutup pralon.



1 x 150 mm (diameter) penutup pralon atau potongan plastik / kayu yang tenbal dengan diameter yang sama.



2 x 25 mm atau 35 mm baut U.



8 x mur untuk baut U.



8 x ring untuk baut U.



1 x 5/16” baut (yang pendek) dengar mur & ring yang cocok.



1 x lempengan kuningan dengan ketebalan 0.4-0.7 mm secukupnya untuk dipotong dengan lingkaran berdiameter 130 mm.



Kabel tembaga diamter 1 mm berlapis email sepanjang beberapa meter.



1 x konektor N untuk di letakan di panel.



3 x mur & ring untuk konektor N tersebut.



Lem Araldite yang lambat mengeringnya.



Lem Loctite 424 atau yang mirip (seperti superglue atau hotglue gun).



Penutup silicon.



Selotape.

Peralatan yang dibutuhkan: 

Gergaji.



Meja yang rata / datar.



Pemotong kabel.



Kunci untuk baut 5/16”.



Obeng untuk konektor N.



Bor dan Solder



Gunting (untuk menggunting lempeng kuningan).



Pisau. 14


Langkah membuat antenna tersebut adalah: 

Print & potong template rhspiral. atau lhspiral.pada halaman 19/20. Gunakan rhspiral untuk right handed spiral helicals dan lhspiral untuk left handed spirals. Anda membutuhkan circle untuk membuat

ground plane (reflector) pada

halaman 18, kecuali jika anda dapat membuat lingkaran dengan diamter 130 mm yang baik. 

Potong pipa pralon 40 mm sepanjang 550 mm (55 cm).



Lilitan template lilitan rhspiral atau lhspiral di pipa pralon dan selotape ujungujungnya. Tidak masalah anda menggunakan RIGHT atau LEFT handed template selama ujung-ujungnya menyambung. Pastikan spiral yang kita gambar menyambung ujung ke ujung. Sedikit gap tidak terlalu masalah. Yang perlu di ingat bahwa jika anda menyatukan LEFT & RIGHT handed helical, maka total sinyal akan saling mematikan.



Di ujung awal tempate akan menjadi tempat menempelkan ke dasar antenna. Sebaiknya ujung awal di lebihkan sedikit untuk mengkompensasi ketebalan penutup pralon 40 mm. Seperti tampak pada gambar.



Gunakan ujung yang lancip seperti cutter, beri tanda pada template sepanjang jalur helical dalam interval tetap, misalnya 5 atau 6 tanda setiap putaran. Dengan cara ini kita akan meninggalkan tanda pada pralon untuk memudahkan pada saat kita melilit kabel email. Beri tanda di mana kabel email berhenti di pipa pralon. Anda harusnya mempunyai beberapa mm kelebihan di pipa pralon. Hal ini OK. 15




Lilitan kabel tembaga berlapis email dan gunakan superglue atau Loctite 424 untuk menempelkan kabel ke tempat akhir kabel di pipa pralon. Perlahan lilitkan kabel sepanjang pipa pralon ikuti tanda spiral yang telah kita toreh di pipa pralon. Pada interval yang sama, misalnya setiap ½ atau 1/3 lilit, tambahkan lem untuk menempelkan kabel di tempatnya.



Pada saat anda mendekati akhir lilitan, lilitan terakhir jangan di lem. Biarkan cukup banyak kabel (10 cm atau lebih) di akhir lilitan. Biarkan dulu beberapa saat sampai lem mengering.



Potong lempengan kuningan atau tembaha dengan diameter 130 mm diambil dari circle.pdf.



Bor lubang pada penutup pralon 150 mm dan lempengan 130 mm untuk baut dan konektor N. Semua berpusat pada penutup pralon 40 mm yang akan ditempelkan para penutup pralon 150 mm. Posisikan konektor N pada pinggiran kanan dari penutup pralon 40 mm.



Potong penutup pralon 40 mm agar ada tempat cukup untuk konektor N maupun lubang baut-nya yang tiga buah itu. Untuk memberikan gambaran potongan lihat gambar.




Lubangi di tengah penutup pralon agar cukup untuk baut 5/16”. Penutup pralon dengan potongan maupun lubang baut tampak pada gambar.



Baut penutup pralon 40 mm dan 150 mm menjadi satu seperti tampak pada gambar. (konektor N & reflektor belum terpasang).



Tempat penempelan baut U terserah kepada kita tergantung pada ukunran-nya 25 atau 35 mm atau berapapun. Pastikan agar tidak mengganggu pada saat kita memasang kabel coax di konektor N.



Pasang lempengan tembaga atau aluminium 130 mm pada penutup pralon 150 mm, dan bautkan pada penutup pralon 40 mm. Pastikan semua lubang pada lempengan dan penutup pralon pas.



Sambungkan konektor N.



Untuk dapat matching impedansi antenna yang biasa sekitar 150 ohm untuk antenna helical ke kabel coax yang hanya 50 ohm, anda membutuhkan lempengan tembaga atau kuningan selebar 15-20 mm. Potong lempengan tersebut diagonal dan hubungkan dari konektor N ke ujung antenna. Ukuran potongan tembaga yang digunakan pada sisi tegak adalah 17 mm dan 71 mm dengan diagonal 73 mm. Lempeng aluminium tidak dapat di solder, jadi jangan digunakan. Lempeng kuningan yang baik digunakan. Lihat gambar untuk jelasnya.




Masukan pipa pralon ke penutup pralon 40 mm dan tandai dimana spiral akan bertemu dengan ujung penutup. Potong kabel email yang berlebih disini, gunakan ampelas untuk menghilangkan email yang ada agar siap di solder.



Solder lempeng tembaga yang baru kita buat di atas ke kabel email dari spiral helical. Gunakan lem seperlunya. Mungkin anda perlu melakukan trimming dari lempengan lembaga untuk mencocokan ukuran.



Pada saat pipa pralon masuk secara penuh ke penutup pralon 40 mm, seharusnya pipa akan masuk dengan baik. Setelah itu lempengan tembaha yang menjadi matching impedansi di solder ke konektor N.



Agar pipa pralon menempel dengan baik ke penutup pralon 40 mm, ampelas permukaan kedua benda yang akan saling berhubungan ini dengan ampelas agar lem yang kita gunakan dapat lebih baik menempelkan pralon.



Gunakan lem Araldite yang SLOW DRYING (bukan 5 menit). Letakan Araldite di ujung bawah pipa pralon & di dalam penutup pralon. Atur posisi konektor N & rangkaian matching impedansinya.




Biarkan lem mengering (sekitar satu hari). Pasang baut U dan anda sudah memiliki sebuah antenna helical. Bentuk konektor N yang menonjol melalui lempengan tembaga yang terhubung pada lempengan matching impedansi tembaga tampak pada gambar.atas



Alasan utama mengapa penutup 150 mm digunakan agar kita dapat menutup selurtuh konstruksi antenna menggunakan pipa pralon 150 mm sehingga aman dari ganggung cuaca burung dll.



Gambar produk akhir sebuah antenna helical.



Tampak belakang ....

Beberapa hal penting 

Test pipa pralon yang akan digunakan untuk antenna di dalam oven microwave. Kalau pipa pralon menjadi panas setelah di oven selama 2 menit-an, artinya bahan pipa pralon tersebut tidak baik untuk antenna, karena akan mengambil energi radio.



Rangkaian matching impedensi di atas tidak terlalu sensitif.



Antenna ini cukup baik digunakan untuk jarak 3-4 km dengan line of sight yang baik. 19




Ada banyak kemungkinan variasi disain, misalnya kita dapat mengunakan PCB yang di etch sesuai dengan pola circle sebagai reflektor.

Perhitungan Untuk Membuat Antenna Sendiri Rumus yang digunakan oleh Jason Hecker ([email protected]) banyak di ambil dari Bab 19 dari ARRL Antenna Handbook (http://www.arrl.org) di mana kita akan melihat cukup banyak contoh disain antenna helical, termasuk cara mengukur kinerjanya. Rumus antenna helical di ambil dari halaman 19-23 ARRL Antenna Handbook tertera di bawah ini.

C

= 0.75 to 1.33 

S

= 0.2126 C

circumference of winding

to 0.2867 C

G = 0.8 to 1.1  C

=

axial length of one turn diameter of ground plane / reflector

D

circumference is pi times the diameter

Diameter dari lilitan biasanya tetap, dengan pipa pralon 40 mm maka diameter lilitan adalah 42 mm. Jika frekuensi yang kita gunakan adalah (2.425GHz) maka panjang gelombang  C

=

= 0.123711 meter. * 0.042m = 0.13195m

= 1.066  Jika kita ukur, ternyata S

yang digunakan Jason tampaknya 0.31830 C , yang artinya

out of range. Tapi tampaknya bukan masalah yang fatal. 20 http://subbanul.ptpn7.com

S

= 0.3183 * 0.13195m = 0.042m (anehnya sama dengan diameter tabung)

Diameter ground plane G = 1.05 

= 0.130m

Gain dari antenna dalam dBi di definisikan sebagai: Gain = 11.8 + 10log10(C

* C

* n * S )

dimana n adalah jumlah lilitan. Gain = 11.8 + 10log10(1.066 * 1.066 * 13 * 0.31830) = 18.5dBi Pada tabel di bawah terlihat dengan jelas bahwa gain

antenna

akan

bertambah

dengan

menambahkan jumlah lilitan. Kira-kira kenaikan 3dB akan di peroleh dengan men-dobel jumlah lilitan. Kira-kira 13 lilitan pas untuk panjang pipa 0.55 meter & merupakan kompromi yang baik antara panjang vs. gain. Pada card 801.11 yang banyak dipasaran umumnya kita bisa menset frekuensi yang digunakan sebanyak 11 channel (FCC US). Oleh karena itu anda mungkin ingin mengubah C

& S

dari rumus di atas untuk memperoleh gain semaksimal mungkin

untuk frekuensi tempat kita bekerja. Hal lain yang perlu diperhatikan dalam antenna adalah lebar beam. Lebar beam biasanya di hitung menggunakan pada saat daya 50% (3 dB) lebih rendah daripada daya di pusatnya. Rumus / perhitungannya adalah: Half Power Beam Width = 52 / (C

* sqrt(n * S )) derajat

= 52 / (1.066 * sqrt(13 * 0.31830)) = 23.98 derajat


CIRCLE


LH spiral


RH spiral

IV.

Biquad Antenna Construction 24


Parts Required I used the following bits and pieces: 

123x123mm square section of blank PCB



50mm length of 1/2" copper pipe



short length of CNT-400 or LMR-400 low loss coax (~300mm long)



250mm of 2.5mm2 copper wire (approx 1.5mm diameter)



N connector

Note that you don't have to use blank PCB for the reflector. You can use any material that's electrically conductive, can be electrically connected to the coax braid, and will reflect microwaves (ie, any metal plate will do fine). I've also heard of people using CDROM as the reflector, as the foil on it will certainly reflect microwaves. Reflector Cut a square piece of blank printed circuit board, 123x123mm. Note that Trevor Marshall recommends a size of 123x123mm if using the biquad as a stand-alone antenna, while 110x110 is optimal if using it as a feed for a large dish. He also recommends attaching some lips to two sides of the reflector, to reduce radiation from the rear lobes. Use some steel wool to remove any tarnish and polish it up. Cleaning the copper in this way will make it easier to solder.

blank printed circuit board

Cut a 50mm section of copper pipe, and file both ends smooth. Using some 25 http://subbanul.ptpn7.com

sandpaper and/or some files, polish up the copper pipe (including the inside of the copper pipe, to ensure a good connection with the coax braid).

the dimensions of the copper pipe Cut a notch into one end of the copper pipe, removing approx 2mm from half the circumference.

a short secion of copper pipe, notched at one end Drill a hole in the centre of the blank PCB so that the copper pipe is a tight fit in the hole. I found a reamer to be very useful for enlarging the hole to the correct size.

making a hole in the centre Insert the copper pipe into the hole, with the notched end on the copper side of the blank PCB. The copper pipe should be protruding approx 16mm through the hole, measured on the copper side of the PCB.

insert the copper pipe into the reflector


Solder the copper pipe to the PCB, to ensure a good physical and electrical connection.

solder the copper pipe to the PCB Quite a bit of heat is needed, due to the thickness of the copper pipe, and an electrical soldering iron probably won't be able to deliver sufficent heat. I found a small gas torch works quite well.

Making the Element The element is made from a length of copper wire, bent into the appropriate shape.

Note that the length of each "side" should be as close to 30.5mm as possible (measured from the centre of the copper wire to the centre of the copper wire), which is a quarter of a wavelength at 2.4GHz

the shape and dimensions of the element I had some offcuts of electrical power cable lying around, and found that 2.5mm 2 power cable had a diameter of approx 1.6mm - a little bigger than the 1.2mm that Trevor Marshall specifies, but didn't think it would make a significant difference to the performance of the biquad.


recycling power cable offcuts Remove the insulation, measure and cut a 244mm length the copper wire, and straighten it as best as you can.

straighten the wire Measure the mid-point of the wire, and make a 90 degree bend. The bend should be quite sharp and pronounced.

90 degree bend Measure the midpoints of each half, and make two more 90 degree bends in the wire, so that it looks like that shown in the photo below.

another two bends

Once again, measure the midpoints of each section, and make some more 90 degree bends, resulting in what is shown below.


bend it some more... Do the same to the other side, resulting in the biquad shape.

make it symetrical... Clean up all your bends, and ensure each side of the element is as straight as possible, and as close to 30.5mm as possible. Note that you may need to trim a small amount off each end of the wire to achieve this. Assembly The element must now be attached to the reflector. Note that only the two "ends" of the copper wire are to be attached to the copper pipe - the centre of the copper wire must not touch the copper pipe (hence the notch which was cut into the end of the copper pipe.

The copper wire element should be approximately 15mm away from the reflector. Testing antenna performance while varying the spacing between the copper wire element and the rear reflector indicates that a spacing of approx 15mm provides the lowest SWR (test results available here).

the element soldered onto the copper pipe 29 http://subbanul.ptpn7.com

Strip approx 30mm of the outer sheath from the end of the coax.

strip the outer sheath Fold the braid back over the outer sheath, and trim the centre conductor, so that about 4mm is protruding.

fold the braid back, trim the centre conductor Insert the braid into the copper pipe, so that the end of the centre conductor lines up with the extreme end of the copper pipe, and solder the centre of the element to it, ensuring the centre of the element is not in contact with the copper pipe. Refer to some of the additional photos below for details.

solder the centre conductor to the element

another view

Note that the feed between the rear reflector and the biquad element needs to be shielded. Using coax to feed the biquad element directly, and positioning the coax 30 http://subbanul.ptpn7.com

inside the copper tube achieves this. Use of bare conductors as a feed between the reflector and biquad element results in a radiating feed (such as this one), which will have a detrimental effect on the biquad's performance. I used a coax crimper to crimp the end of the copper pipe onto the coax. This ensures that the coax would not move inside the copper pipe.

the copper pipe crimped onto the coax

the completed biquad Now terminate the other end of the coax with an N connector. If desired, you can add spacers at each end of the element, to ensure the element doesn't move in relation to the reflector. Refer to my double biquad page for more details on making spacers to support the element. If you intend to mount the biquad outside, I'd recommend you place it into a weatherproof enclosure, to prevent corrosion, and to prevent water ingress into the coax. Numerous people have used small tuppaware containers successfully.

This can be achieved by drilling a hole in one side of the container, and pass the coax tail through the hole, leaving the biquad itself inside the container. Seal up the hole for the coax with some silicone, and your biquad should be protected against the elements.


another view of the completed biquad Testing Some very rough initial testing using the biquad as a feed on a 24dBi Conifer dish looks very promising, with the signal strength being at least as as good as my home made Conifer dipole (I was holding the biquad at approximately the focal point of the dish, and hadn't even removed the Conifer dipole).

I also managed to get a marginal link to a 180 degree waveguide on an access point 10km away, using only the biquad by itself, connected to a 30mW RoamAbout wireless card. Some more detailed testing with multiple antennas, including the biquad shown above, indicates the biquad has a gain of approx 11-12dBi.

A friend has access to some antenna test equipment, and performed some tests on the biquad featured on this page. The azimuth plot (ie, radiation pattern) of the biquad is shown below, and shows a 3dB beamwidth of about 50 degrees.

azimuth plot of the biquad


Variations A number of people have suggested the spacing between the element and the rear reflector should be a 1/4 wavelength (ie, 30.5mm) instead of 15mm. However, test results (such as these) indicate the SWR of the biquad is minimised when the spacing is about 15-17mm. Increasing the spacing to 30.5mm increases the SWR significantly, thus reducing the efficiency of the biquad.

For a higher-gain variation of the biquad that's virtually just as easy to build, have a look at the double biquad. Usage When using a biquad to establish a link to another wireless device, you should ensure the polarisation of the biquad is the same as the antenna you are connecting to. Similarily, if establishing a link with two biquads, ensure they are both oriented for the same polarisation. Failing to match the polarisation will result in significant signal loss.

vertically

horizontally

polarised

polarised

Changing the polarisation is just a matter of rotating the entire biquad antenna by 90 degrees.

The biquad antenna is not particularly directional, but has a fairly wide beamwidth. The 3dB beamwidth for a biquad (without side lips) is typically about 40-50 degrees, thus making it ideal for any applications where you want fairly wide coverage.


The relatively wide beamwidth also makes a biquad very suitable for war-driving and stumbling, allowing you to pick up signals without having to align the antenna directly with the signal source. While a directional antenna, such as a Conifer dish (3dB beamwidth of a 24dBi Conifer dish is approx 7 degrees), is better suited for point-to-point links, the narrow beamwidth of a Conifer dish requires more precision when aligning the antennas (the narrower the beamwidth, the less susceptible it will be to interferance from other sources). An antenna with a wider beamwidth, such as a biquad, doesn't require the same precision for alignment, thus making

Double Biquad Antenna

This page contains details on building a double biquad antenna with approx 13dBi gain. Construction I made a double biquad using exactly the same construction techniques as described on my Biquad Antenna Construction page, except the rear reflector is 110x220mm, and the element is double the size.

double biquad Note that the element wires do not touch where they cross over, but are separated with a gap of approx 1-2mm. To provide some more robustness, and to ensure the element doesn't move, I added some spaces at each end of the element. The spacers are made from a small section cut from a hollow reticulation riser, and 34 http://subbanul.ptpn7.com

attached to the reflector and element using a small wire tie. Measure and cut the spacers to be 14.5mm long, as this should result in the element being the correct 15mm from the reflector.

parts required for the spacers Drill two small holes in the reflector, in line with each end of the element. The holes must be large enough to allow the wire tie to pass through them.

two holes in the reflector for the cable tie The spacers are attached by passing the wire tie through one of the holes in the reflector, through the tube, looped around the element, and then passed through the tube again, and through the other hole in the reflector.

spacer installed


The spacers will ensure the posititioning of the element relative to the reflector will not change, and also means the antenna is less likely to be damaged while in transit or while being handled.

detail of spacer Note that you can make spacers out of any non-metallic material, providing it does not absorb microwaves.

As with the biquad antenna, if you intend to use one of these outdoors, I'd recommend you place it into a weather-proof enclosure, to prevent corrosion, and to prevent water ingress into the coax.

completed double biquad Testing To determine the difference in gain between a biquad and the double biquad, some tests were performed, with the signal, noise and SNR recorded.


antenna

SNR

signal

noise

(dB)

(dBm) (dBm)

biquad

43

-58

-101

double biquad

45

-56

-101

The test results indicate that the gain of the double biquad is approx 2dBi higher than that of the biquad, which is a significant improvement (as 3dBi is a doubling of signal).

As the biquad has a gain of 11-12dBi, this means the double biquad has a gain of 1314dBi, so it's a pretty good performer for something that's relatively easy to build.

These results are similar to those obtained by other people who have made double biquads.


V.

YAGI 23 ELEMEN


VI.

Antena waveguide slot





2.462

Wide Side

94

mm (Inside Measurement)

Short Side

44

mm (Inside Measurement)

3

mm

16

Both Sides

121.7

mm

159.7

mm

Probe Length

30.4

mm

Slot Length

57.9

mm

Material Thickness NSlots

Free Space Wavelength Waveguide Wavelength

b/g Chnl 11

GHz

Frequency


Slot width

6.5

Slot Offset

9.3

Slot Spacing

79.9

mm (centers)

Slot to Top

39.9

mm (center to top Plate)

Slot to Probe

159.7

Probe to Bottom

39.9

Inside Length

798.7

mm (Top to Bottom Plate)

Outside Length

899

mm (Top to Bottom)

mm mm (From Center to Slot Center)

mm (center to probe center) mm (Probe center to Bottom Plate)

Double Sided 16 Slot Waveguide at 2.462GHz Distance From Top Slot Top Slot Bottom


Top

0

inside of top plate 3 Slot 1 Center

42.9

14

71.9

Slot 2 Center

122.8

93.9

151.8

Slot 3 Center

202.7

173.8

231.7

Slot 4 Center

282.6

253.7

311.6

Slot 5 Center

362.5

333.6

391.5

Slot 6 Center

442.4

413.5

471.4

Slot 7 Center

522.3

493.4

551.3

Slot 8 Center

602.2

573.3

631.2

Probe Center

761.8

Slot Length

57.9

Slot Width

6.5 45


Slot Offset

9.3

Inside Cavity

798.7

Outside Length

899


VII.

Antena grid





VIII.

Omni 14db


IX.

Sectoral 180




KUMPULAN ANTENA WIFI

Recommend Documents