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Comment fabriquer une antenne wifi avec une boite de ricoré? Pour un ordinateur portable avec une carte wifi atheros ar5b91
c'est tres facilement réaslisable à condition d'etre déjà un bon bricoleur et surtout d'etre minutieux.
L'antenne ricoré est une antenne de type guide d'onde résonateur. pour etre efficace il faut donc respecter le plus précisément possible les dimensions des éléments.
Techniquement l'antenne ricoré repose sur 'un élément 1/4 d'onde disposé au foyer d'un résonateur guide d'onde. les dimensions les plus importantes dans sa réalisation sont donc :
le diamètre du résonateur, en l'occurence la boite de ricoré
la longueur du brin accordé (exactement un quart d'onde
la position de ce quart d'onde par rapport au fond de la boite.
L'antenne ricoré fonctionne un peu comme une parabole il faut donc que le 1/4 d'onde se situe exactement au foyer de concentration des ondes. Dans la réalité le processus est different d'une parabole dans le sens ou l'intérieur de la boite ricoré se comporte comme un résonnateur accordé a la fréquence des ondes wifi, le 1/4 d'onde se situant alors a la position ou se forme un champ d'onde stationnaires en résonnance.
je vais en premier te donner les dimensions des éléments la constituant.
Le wifi fonctionne en 2.4 GHz soit une longueur d'onde Lo = 122 mm.
la premiere dimension important sera celle du brin collectant les ondes celui ci étant = a Lambda/4 soit : Lo / 4 = 31 mm.
dans la pratique la gamme des fréquences wifi se situe entre
- mini : 2.412 GHz (canal 1) - maxi : 2.472 GHz (canal 13)
le milieu de bande se situe d'onc à 2.43 GHz (canal 7)
Attention à un point important : le brin d'antenne doit etre impérativement constitué d'un morceau de fil de cuivre. dans la pratique on le réalise avec un morceau de fil de cuivre de 2.5mm Les essais avec des diametres supérieurs ou inferieurs sont en moyenne légèrement moins bons.
Ce bout de cuivre sera soudé directement sur une embase connecteur type N-Femelle. Dans la réalisation il faut donc penser que le bout de cuivre est soudé sur une portion de métal de l'embase et qu'il faut en tenir compte dans la longueur totale du brin accordé en 1/4 d'onde. De plus il faut tenir compte de la forme de ce connecteur dans la hauteur du brin.
Le mieux est donc de souder un brin de cuivre de 2.5 plus long dans l'embase puis le tailler pour que l'ensemble brin plus partie metallique du connecteur fasse un plus que 31mm
Comme generalement on utilise une pince coupante l'extrémité du brin n'est pas plate. il faut donc progressivement limer l'extrémite pour obtenir une extremite relativement plate d'un peu plus de 31mm.
par la suite durant les essais on pourra limer un peu pour reduire la longueur de quelques dixiemes de milimetres afin d'arriver précisément a la résonnance.
Voyon maintenant le diametre interne de la boite. la valeur optimum est de 100 mm de diametre a 2.4 GHz
En fonction des variations de diametre on doit précisément calculer la position du brin par rapport au fond de la boite.
ces boites font generalement entre 90 et 110 mm de diametre interne. je te donne donc le calcul de la position en fonction de ce diametre. (je te donnerai un lien pour calculer précisément.
le premier chiffre indique le diametre interne (D)
le second la longueur minimum de la boite (LG)
le troisieme la position mesurée par rapport au fond de la boite pour le brin LG/4 dimensions en millimetres :
D=90 LG=202,7 LG/4=51
D=95 LG=186,7 LG/4=47
D=100 LG=175,7 LG/4=44
D=105 LG=167,6 LG/4=42
D=110 LG=161,5 LG/4=40
c'est a cette distance que se situe le centre du trou recevant le connecteur N elle doit etre le plus précis possible si l'on veut avoir le maximum de gain.
Le devant de la boite, coté ouverture, possède un petit rebord métallique. Je te conseille d'éliminer ce rebord qui evidemment réduit en partie l'entrée des ondes et dans la pratique il peut diminuer de 1 à 1.5 dB le gain de l'antenne.
Tu pourras une fois l'antenne terminée et testée, refermer la boite avec son couvercle plastique, celui ci est totalement perméables aux micro ondes.
une fois la boite terminée et testée il est bon &galement de recouvrir le briun de cuivre d'une couche de vernis. En effet à ces fréquences élevées les courants circulent principalement à la surface des métaux (skin effect). une oxydation du brin peut donc réduire les performances de l'antenne.
Il faut soigneusement percer la boite pour la fixation du connecteur N afin que le centre de celui ci soit bien a la position de LG/4. percer en premier avec un petit foret puis progressivement agrandir le trou. La fixation du connecteur N peut se faire avec 4 petites vis parker de 3mm. Toujours pour diminuer les résistances parasites il est bon de décaper a la toile émeri l'exterieur de la boite a l'endroit ou l'on fixe le connecteur N. Idéalement un point de soudure entre le chassis du connecteur et la boite améliore la conductivité de l'ensemble.
Coté performances
une antenne ricoré a peu près correcte fait 8dBi de gain, une bonne ricoré fait 11dBi. On voit donc que le soin apporté a sa fabrication et aux dimensions est importante ! En effet il faut considérer les pertes dans le cable, il est donc nécessaire d'avoir un gain élevé pour compenser ces pertes
Pour mesurer les dBi, on compare (avec netstumbler par exemple) les mesures à celles effectuées sur une antenne du commerce, dont le gain est connu.
Un des principaux avantages de l'antenne ricoré est sont effet directionnel. Le gain est evidemment au maximum lorsque l'antenne se situe dans l'axe du routeur wifi. attention au fait que a cette fréquences les ondes se réfléchissent et provoquent des réflexions et donc des échos.
Autre point important : Eteindre le four Mico onde !!
ce n'est pas une blague il fonctionnent a la meme fréquence et peuvent perturber les essais.
Enfin il est possible d'augmenter le gain d'une antenne ricoré en lui ajoutant un cornet exterieur cela permet de gagner environ 1à 2 dBi. Si on veut aller plus loin on peut aussi placer l'antenne ricoré au foyer d'une parabole pour satellite.
Avec une parabole de 90 cm on peut alors obtenir un gain total entre 18 et 23 dBi ! !
Mais le mieux pour obtenir de tels gains est d'utiliser non pas une antenne ricoré mais soit une biquad ou mieux un bicircle plus facile a réaliser mécaniquement en précision de la boucle accordée.
Si certains se foutent des gens qui bricolent ce type d'antenne il sont veritablement des abrutis car avec des réalisations d'antenne perso on peut obtenir des liaisons en point à point impressionnantes.
Ainsi avec 2 paraboles de 105 cm de diametres équipées au foyer de quad a 2.43 gHz on a pu établir une laison wifi entre 2 pc sur une distance de 30 kilometres, sachant que les cartes avait une puissance de sortie de 100 mW.
Le Wi-Fi permet des liaisons point à point en ligne de vue avoisinant les 10 kilomètres grâce aux antennes à gain"
je l'ai fait. A 100mW , 10Km de liaisons en point a point !
Le record est de 382Km ! ! !
je te donne quelques liens utiles pour ta réalisation mais je te conseille également de tester une biquad ou une bicircle .
eventuellement une yagi 2.4 gHz, avec une yagi de 20 elements on arrive a un gain de 22 dBi et c'est une antenne tres directive.
Quelques liens tres utiles pour la réalisation d'antennes guide d'onde :
Wlan antenna Waveguide type
http://www.saunalahti.fi/~elepal/antenna?
Wlan antenna 2.4 GHz Do-it-Yourself - ce lien regroupe les différentes techniques d'antennes wifi a construire soi meme il est riche en informations
http://www.saunalahti.fi/~elepal/antenni?
la page de mon ami yves MAGUER. Elle est tres longue et comporte une multitude d'infos et de conseils notamment sur l'antenne ricoré.
http://yves.maguer.free.fr/WiFi/page_wif?
Wlan antenna cabling, page a consulter pour les connecteurs et le cable coaxial a utiliser. attention la qualité de ce dernier est fondamentale, un cable non adapté à ces fréquences rendra totalement inopérante l'antenne car tout le gain de l'antenne sera perdu dans les pertes du cable.
http://www.saunalahti.fi/~elepal/wlancab?
comme cable je te conseille le le RG142 (jusqu'à 15GHz)
voir ce fabricant :
http://www.aborcas.com/bnc_rp.htm
Comparison Test of Marska wlan-antennas
http://www.saunalahti.fi/~elepal/anttest?
Un calculateur javascript tres utile pour realiser une antenne ricoré : Antenna #2 Dimensioning
http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2?
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