無線網路 diy

[milwater]

最初由 shyong
想請教山賊兄 , 可否推薦一款你覺得不錯的無線網路卡
我在高雄市好像沒看到幾家在賣 ??? 而且超貴的 4000 ~ 5000 左右
另外 WIRELESS NIC 與 高增益天線 的結合 ???
關於低損耗同軸電纜 , 它的型號是 ??? 請問價格一公尺 (參考一下,免的被騙)
最後 , 想請問山賊兄 , 根據您的專業認定 , 這樣的 DIY 後的效果
(我很怕做好之後 , 距離上沒辦法 ) 大概可以達到多遠 ????

關於無線網卡, 我想我可以向大家做個報告.
最近由於工作機緣,手頭上剛好有一組"Z-Com"的"XI-300B"PCMCIA無線網卡 + AccessPoint,廠商報價每組240元美金以上,傳輸速率11MB.根據廠商所述,最長可到100公尺,但實際測量後發現,即使在網卡與AccessPoint之間的障礙物只有一道約3公分厚的木板牆,處於空礦的地方,能夠使用的範圍最長也不超過40公尺.我想對於shyong兄的需求可能幫助不大..
僅供參考

[山賊]

因為 2.4Ghz 這個頻率較易為水分子所吸收, 換言之衰減就大, 所以各位去翻翻家裡微波爐, 看看他所使用的頻率....
廠商在標示這個距離時, 通常是在以天線最大增益方向且空曠無阻擋的條件, 且容許一定的位元錯誤率下所測得的, 所以到了使用者手上, 有效距離常只有20~40m 而已..

[shyong]

哇 ! 240 元美金 ---> 240 * 34.395 = 8254 元新台幣

這個價錢好像不怎麼平民化 ......

我目前已找尋國內幾家生產 wireless 的協力廠商 ....

過幾天會他們會給我報價單 .... 應該都在 5000 左右 ....


另外想再請教山賊兄幾個問題 , 關於無線網路天線的問題 ....


(1) 是否可以在天線的部分裝置 【功率放大器】, 就我所知 , 好像無線電主要要加大距離

好像是要利用功率放大器(有外加 POWER 輸入的那種, 類似第四台的情形), 如果可以 , 請

問要使用何種款式於型號 ?

(2) 架設製作 1000 mm 以上的天線 , 那麼其螺旋律相同嗎 ? 可以將接收端作左旋 ,

發射端作右旋嗎 ? 假設螺旋律相同 , 那麼原先底座的 130mm 金屬反射片 , 是否要加大 ?

(3) 架設天線採用 BNC 接頭 , 那麼透過同軸電纜與 NIC 連接 , 請問該如何連接 ?
< 我好像沒有看到 NIC 上有可以接 BNC 的 PORT>

(4) 請問什麼樣的金屬材質其電波反射性較佳 ?

[上述問題如有愚昧之處 , 還請見諒 ]

(5)

[山賊]

>哇 ! 240 元美金 ---> 240 * 34.395 = 8254 元新台幣
>這個價錢好像不怎麼平民化 ......
是呀, 這種東東還真不是我這等窮鬼所能玩得起的!!

>過幾天會他們會給我報價單 .... 應該都在 5000 左右 ....
這個價碼都是跑不掉的...

>(1)是否可以在天線的部分裝置 【功率放大器】, 就我所知 , 好像無線電主要要加大距離
>好像是要利用功率放大器(有外加 POWER 輸入的那種, 類似第四台的情形), 如果可以 ,
>請問要使用何種款式於型號 ?
若是用一般的無線網卡應該不能搭配功率放大器, 原因是無線網卡多半把 RF 發射及接收都連在一起到卡上的天線, 若直接串接功率放大器, 則接收部分就不能收到電波, 若串接LNA(接收用低雜音放大器), 則發射不出電波, 必須發射及接收電路分開, 各接所屬放大器後, 再用偶合電路連在一起到天線(或是接個別的天線)..

而AccessPoint多半發射接收分開(因為發射功率較大, 若直接連在一起容易燒壞接收電路), 則可各接所屬放大器來使用...但是 AccessPoint也不便宜喔!!, 而且最好個別連接個別的天線..

要不就要像我目前計畫使用的系統, 發射與接收系統分立, 天線共製作右旋兩組, 左旋兩組各給發射及接收系統, 好處是必要時可加上 LNA 及 RF power AMP, 也因為極化不同, 可減低發射系統高功率輸出回授到本身的接收系統, 另外也減少對高價同軸電纜的需求..

>(2) 架設製作 1000 mm 以上的天線, 那麼其螺旋律相同嗎 ? 可以將接收端作左旋 ,
>發射端作右旋嗎 ? 假設螺旋律相同, 那麼原先底座的130mm 金屬反射片 , 是否要加
>大 ?
理論上右旋極化電波要由右旋極化天線接收, 左旋反之亦然, 用右旋來接收左旋,理論上是不能用的, 實作上右旋極化電波用左旋極化天線接收, 要比用右旋極化天線接收到的電波強度要小約 30db..
您可以試作2組右旋, 1組左旋相互測試看看..

螺旋間格保持相同, 圈數增加, 長度跟著增加即可, 匹配用三角銅片大小及反射金屬圓板不須改變...
若是使用頻率不同, 則螺旋間格與直徑, 反射板直徑及匹配銅片大小要等比於波長增減, 頻率越低, 波長越長, 上述大小即增加, 頻率越高, 波長越短, 大小即縮小..

>(3) 架設天線採用 BNC 接頭 , 那麼透過同軸電纜與 NIC 連接 , 請問該如何連接 ?
> < 我好像沒有看到 NIC 上有可以接 BNC 的 PORT>
您必須購買天線不是直接作在卡上的那種, 而是有接一小段同軸電纜到一個小天線的那種, 這樣施作起來較方便, 若是用天線已直接作在卡上的, 則要買可拆卸式的, 它應該有個小附件可接同軸電纜..

(4) 請問什麼樣的金屬材質其電波反射性較佳 ?
導電率越高, 反射性越佳..

[shyong]

山賊兄 , 這是我在某家網路公司所看到的無線網路架構



另外這是您所說的IEEE 802.11, 11Mbps Access Point(WL2400-AP-11)

如下圖 :



另外這是一些這家公司所製作的天線

http://www.teletronics.com.tw/main/antenna_main.htm


另外想跟您請教一下這是什麼東西

http://www.teletronics.com.tw/main/Accessories_main.htm


謝謝您 ~~~

[山賊]

>另外想跟您請教一下這是什麼東西
http://www.teletronics.com.tw/main/Accessories_main.htm

Lighting Arrestor ----- 消雷器(避雷器)..

Two Way Power Splitter ---- 功率分配器, 可用於天線的堆疊及發射機與接收機連結..

Bias-Tee / DC Injector ---- 電源隔離器, 用於隔絕桿上放大器所用之低頻(或直流)電源..

Universal Power Supplies ---- 桿上放大器之電源供應器..

另外以下是回覆 Developer 君 email 的部分內容, 可增進您對天線的了解..
因為尚未獲得 Developer 君的同意, 故來信內容不方便引述..

所謂的天線增益, 相當於聚光燈的聚光鏡或反射鏡..

若有一燈光能量為 Po 是向整個三度空間均勻放射, 則以 R 為半徑球面的單位面積能
量為
Pd=Po/(4*Pi*R^2)
而該球面積燈光總能量為 Pd*4*Pi*R^2=Po

假設您的眼睛所能看得到的最低燈光亮度單位面積能量為Pe, 則您只能距離燈光最遠為
Re, 超過此距離您就感覺不到燈光..
Pe=Po/(4*Pi*Re^2)
Re=(Po/(4*Pi)/Pe)^(1/2)

若加大功率為 Pa=A*Po(A為功率增加比率), 則您可拉長距離為
Pe=A*Po/(4*Pi*Ra^2)
Ra=(A*Po/(4*Pi))^(1/2)

反過來, 以原本燈光 Po 加上聚光鏡, 把其他方向(總面積為B)的光折射或反射到您的
眼睛, 您的眼睛是不是會覺得該燈變比較亮, 在您的眼中感覺光能量就變為
B*Po.........(這個B就是天線增益)
此時最大距離為
Pe=B*Po/(4*Pi*Rb^2)
Rb=(B*Po/(4*Pi))^(1/2)

一組輸入 1mW, 輸出 1W 的功率放大器, 放大率是
Poutput/Pinput = 1000
以 db 來表示時是 10Log(1000)=30 db

換言之, 一組擁有 30db 增益的天線系統, 在輸入 1mW 時, 在天線指束方向相當於接
收到 1W 功率輸出發射機所發出的電波, 而一組擁有 40db 增益的天線系統, 在輸入
1mW 時, 在天線指束方向相當於接收 10W 功率輸出發射機所發出的電波..

如上所述, 有增益的天線, 是把其他方向的電波集束, 使得集束方向的能量增強, 反過
來說, 對該方向接收能力增強, 對其他方向的接收效能減低, 故也能排除其他方向的電
波干擾..

在我們評估天線系統時, 要把同軸電纜的損失包含進去..

君不見, 衛星收發天線, 及微波天線, 都用碟型天線, 是因為碟型天線增益很高, 如以
下連結:
http://netcity6.web.hinet.net/UserDa...�星天線.htm
該天線所接收衛星的輸出功率約僅百瓦, 卻能傳輸三萬多公里, 所靠的就是發射及接收
用的天線增益很高的緣故...

要不然像美國太空總署要接收遠達土星. 海王星的旅行家二號(輸出僅十餘瓦), 要怎麼
作呢?

另外無線網卡也不盡然完全不能加上功率放大器, 若該無線網卡是半雙工型(如同火腿
族), 那麼只要該功率放大器有載波感測切換功能, 且切換時間小於網卡發射接收切換
時間, 就可以使用; 或是發射與接收頻率不同的全雙工無線網卡, 在功率放大器上有收
發帶通濾波器者, 那麼也可以使用..

[shyong]

以下文章內容為 shyong 向 山賊 所請益關於無線網路的對話

問: 我昨天去問了關於放大器的事 , 結果一台 20 w 的 "黑市" 還要叫價近
20 萬 ....有這麼貴嗎 ?

答: 嗯! 物以稀為貴, 就算材料成本只要 nt500, 但是一年只能賣出一台時,
叫價20萬是蠻正常的...

問: 另外 , 我昨天也去請教一些人 , 我們所作的這個叫做 " 指向天線 " ....
不知道對不對 ....

答: 這麼稱呼也不能說是錯, 任何具備方向性的天線都可被稱為指向天線, 如電視
用的八木天線, 衛星接收的碟型天線也都是, 而我們目前研討的這種天線的
正式名稱是 HELICAL ANTENNA..

問: 那麼 , 為什麼有些業界的人會用金屬製作 ....假設 , 我將 PVC pipe 中再插入
一根銅管 , 那效果會更好嗎 ?

答: 主要是因為金屬機械強度較高, 也耐天候, 但是要看天線種類及金屬支材置放的
位置,您不能在 pvc 螺管中放入銅管, 這將導致電磁波電場短路, 除了不能發射
電波外, 也會在銅管上引發渦流(金屬內部繞行的電流), 能量會以熱的方式消散..

問: 此外 , 這組天線主要應該是靠底座那 130 mm 銅片來作為折射電波 ....
如果天線長度增加到 1000 mm的話 , 如果加大其折射面積(即是增加銅片面積 ,
是否可以增加其效能 .....)

答: 不行! 因為該天線反射板大小是依據使用電波波長而定的, 超過他原始設計要求
的直徑圓盤, 會因為超出要求邊界外反射電波相位與邊界內所反射的電波相位不同
, 導致集束不良..

問: 另外 , 根據微波的原理 , 拋物線的球面 , 對於電波的收集與反射效果不是較佳嗎?

答: 拋物型反射凹面是有聚焦效果, 但是反射盤直徑至少需為波長10倍以上才能有效聚焦..

問: 那為何指向天線的折射面要使用平面 , 假設將銅片剪成扇型狀 , 再進行熔合
(交線展開)

答: 該反射盤是設計幾近於共振狀態, 它只比波長稍長些, 嚴格來說, 它也算是輻射體
, 不是只單純反射電波而已, 業餘實作也有人把它作成好幾波長直徑的拋物面圓盤
, 但是螺管長度就比較短, 原因是距離拋物面焦點太遠, 不能有效聚焦, 而且也要
考慮所反射電波到達接收點時, 相位是否與主輻射體發出的電波一樣, 這要經過詳
細計算..

問: 那這樣的架構可使其距離增加嗎 ?

答: 只要天線增益增加, 距離自然就增加..

問: 最後 , 關於這份計劃 , 假設以 1000 mm 的天線而言 , 您出估(open space)會
有多少距離 ?

答: 以 WL2400 無線網卡為例(假設該網卡不需經由基地台即可互相連通),該網卡輸出
功率17dbm(50mW), 接收感度-76dbm(在 11Mbps, 位元錯誤率10E-5), 使用 RG58/U
同軸電纜各1米(衰減度 1db), 天線以自製1米長之 Helical 天線增益各為 20db在
自由空間(不考慮障礙及繞射反射干擾與大氣衰減及雨衰的衰減)的計算是:

17 – 1 + 20 - (92.4 + 20log2.4 + 20logD ) + 20 – 1 = -76

發射-同軸衰減+天線增益-路徑損失+天線增益-同軸衰減=接收感度..

[山賊]

對了, 前面數篇有關於天線增益單位 dbi, 解釋有些謬誤, 在此附加補述與訂正:

全等向天線指的是在3度空間各方向, 輻射強度為均勻球體的天線
dbi 是指某一天線, 在最大輻射方向與等向天線間的增益比值..

因為最基本的天線為半波長偶極天線(赫之天線), 它與等向天線間的增益比值為 2.15 dbi
故有些天線增益標示若為 dBd, 代表是該天線是與赫之天線作比較..

所以若有天線增益為 10 dBd, 則相當於 12.15 dbi

[shyong]

Features 250 mWatt 500 mWatt 1 Watt 4 Watt
Operating Range: 2400 - 2500 MHz
Operating Mode: Bi-Directional TDD
Transmit Gain: 23 dB max 27 dB max
Frequency Response: ?1 dB

Output Power: 250 mW
(+24 dBm) 500 mW
(+27 dBm) 1 Watt
(+ 30 dBm) 4 Watt
(+36 dBm)
TX Input Power: 1 mW (0 dBm) min
200 mW (+23dBm) max
2mW (3 dBm)min
200 mW (23 dBm) max 4mW (5 dBm)min
200 mW (23 dBm) max
Receiver Gain: 14 dB typical

Noise Figure: 3.5 dB typical

Connectors: N-Type (Female) 50 Ohm

Lightning Protection: Quarter Wave Technology

DC Surge Protection: Yes

Power Consumption: 00 mA @ 12V DC 600 mA @12V DC 1.0A @ 12 V DC 3.4 A @ 12 V DC
Operating Temperature: -40 to + 70



這組是用於 2.4 GHz RF Amplifier , 想請問這樣的產品對我們的 diy 是否有助益

[山賊]

>這組是用於 2.4 GHz RF Amplifier , 想請問這樣的產品對我們的 diy 是否有助益?
嗯!, 這應該適用搭配 wireless nic 802.11b....
不知它的報價為何??..........^_^