Raspberry Pi Zero Wifi წვდომის წერტილი პერსონალური PCB ანტენით: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

რას ვქმნით?

ამ გაკვეთილის სათაურს აქვს ბევრი ტექნიკური ტერმინი. მოდით დავშალოთ.

რა არის Raspberry Pi Zero (Rπ0)? Raspberry Pi Zero არის პატარა კომპიუტერი. ეს არის Raspberry Pi ერთჯერადი დაფის კომპიუტერის უფრო პატარა ვერსია და ის შეიძლება მოთავსდეს 30 მმ 65 მმ 5 მმ ყუთში. მცირე ზომის გარდა, ის არის ძალიან იაფი და ძალიან დაბალი სიმძლავრის. ის ასევე საკმარისად ძლიერია Linux– ზე დაფუძნებული სრული ოპერაციული სისტემის, Raspbian– ის გასაშვებად. როგორც ნებისმიერი სხვა კომპიუტერი, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ Rπ0 ინტერნეტში დასათვალიერებლად, თამაშებისათვის, საოფისე ინსტრუმენტების გამოსაყენებლად, პროგრამული უზრუნველყოფის დასაწერად და ა. ეს გაკვეთილი იყენებს Raspberry Pi Zero Model W- ს, რომელსაც აქვს ჩაშენებული wifi ადაპტერი.

რა არის wifi ადაპტერი? თუ გსურთ გამოიყენოთ wifi თქვენი მობილური ტელეფონის, ტაბლეტის ან ლეპტოპის ინტერნეტთან დასაკავშირებლად, თქვენს მოწყობილობას სჭირდება wifi ადაპტერი. Wifi ადაპტერი შეიცავს სქემას და ანტენას. ის გარდაქმნის მონაცემთა სიგნალებს ელექტრომაგნიტურ ტალღებამდე და მათგან სიხშირით, მაგალითად, 2.4 გჰც სიხშირით. მობილური ტელეფონების, ტაბლეტებისა და ლეპტოპების უმეტესობა შეიცავს ჩაშენებულ wifi ადაპტერს. ამასთან, თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეიძინოთ გარე wifi ადაპტერი, რომელიც კომპიუტერთან არის დაკავშირებული USB- ის საშუალებით. ამ პროექტში ჩვენ ვიყენებთ როგორც Rπ0 შიდა wifi ადაპტერს, ასევე გარე wifi ადაპტერს.

რა არის wifi წვდომის წერტილი? მრავალ მობილურ ტელეფონს, ტაბლეტს ან კომპიუტერს შეუძლია უსადენოდ დაუკავშირდეს ერთ wifi წვდომის წერტილს, ხოლო მონაცემები ამ მოწყობილობებიდან გადადის ინტერნეტში წვდომის წერტილის საშუალებით. ამ პროექტში, Rπ0 არის wifi წვდომის წერტილი. რატომ გინდათ თქვენი საკუთარი wifi წვდომის წერტილი? კომუნიკაციისთვის მოწყობილობები უნდა იყოს დაშვებული წერტილიდან დაახლოებით 100 მეტრში. დავუშვათ, რომ ბიბლიოთეკის ცენტრში არის საჯარო wifi წვდომის წერტილი. ყველას, ვისაც აქვს ლეპტოპი ამ მანძილზე, შეუძლია გამოიყენოს წვდომის წერტილი უკაბელო ინტერნეტით. რა მოხდება, თუ გსურთ ბიბლიოთეკის გვერდით მდებარე პარკში წვდომა, 200 მეტრის მოშორებით? თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ ახალი წვდომის წერტილი ბიბლიოთეკის საკუთრების პირას, პირველი დაშვების წერტილიდან 100 მ მანძილზე. შემდეგ, ყველას, ვისაც აქვს ლეპტოპი ამ ახალი დაშვების წერტილიდან 100 მ მანძილზე, ასევე შეუძლია ინტერნეტით სარგებლობა. ხელმისაწვდომი გამტარუნარიანობის ფარგლებში, ეს წვდომის წერტილები შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული ინტერნეტის ხელმისაწვდომობის უფრო ფართო ფართობზე გავრცელების მიზნით.

რა არის საბაჟო დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა (PCB)? PCB არის წრე, რომელიც აგებულია საიზოლაციო დაფაზე მასალის ფენების დეპონირებით. სპილენძი მოთავსებულია სასურველ ადგილას მავთულის შესაქმნელად, ხოლო ხვრელები იბურღება, სადაც კომპონენტები განთავსდება. პერსონალური PCB შექმნილია სპეციალიზებული პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. ამ პროექტისათვის შეიქმნა პერსონალური PCB ღია კოდის KiCad პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. შემდგომ დიზაინი გადაეგზავნა მწარმოებელს წარმოებისთვის. პერსონალური PCB- ის დიზაინი და შეკვეთა არც ძვირია და არც შრომატევადია. ნაბიჯები აღწერილია ქვემოთ. თუ თქვენ ააწყობთ PCB პროგრამულ უზრუნველყოფას და აწარმოებთ მას, მიიღებთ სქემას, რომელიც არის გამძლე, ზუსტად დამზადებული და შექმნილი თქვენი ზუსტი მახასიათებლების შესაბამისად. ამ პროექტში ჩვენ ვიყენებთ პერსონალურ PCB- ს wifi ანტენის შესაქმნელად.

რა არის ანტენა? ანტენა არის wifi წვდომის წერტილის აპარატურის ნაწილი, რომელიც გარდაქმნის სიგნალებს ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებაში. ბევრ ანტენას შეუძლია სიგნალების გადაცემა და მიღება თანაბრად კარგად ყველა მიმართულებით. სხვა ანტენები მიმართულია და ბევრად უკეთ მუშაობს კონკრეტული მიმართულებით. ამ პროექტში ჩვენ ავირჩიეთ მიმართულების ანტენის გამოყენება. როდესაც მიმართული ანტენა გადასცემს სიგნალს, ის ახდენს ენერგიის ფოკუსირებას კონკრეტული მიმართულებით, ასე რომ, დანარჩენი თანაბარი, კარგად გასწორებული მიმართულების ანტენას შეუძლია უფრო დიდ მანძილზე კომუნიკაცია, ვიდრე ის, რაც არ არის მიმართული. ეს ინსტრუქცია შთაგონებული იყო სხვა ინსტრუქციით, რომელმაც გააკეთა მიმართული wifi ანტენა (ფაქტიურად) ქაღალდის სამაგრებისა და ყურძნის ჩხირებისგან. ეს ინსტრუქცია შეიცავს ნიმუშს wifi Yagi ანტენისთვის და ჩვენი ანტენა დამზადებულია ამ ნიმუშისგან უმნიშვნელო ცვლილებებით. Yagi ანტენა, რომელსაც ასევე უწოდებენ Yagi-Uda antenna, არის მიმართულების ანტენის ტიპი, რომელიც თავდაპირველად შეიქმნა 1926 წელს. ანტენის დიზაინის კიდევ ერთი დიდი წყარო, ისევე როგორც სხვა ინფორმაცია ანტენების შესახებ, არის ARRL ანტენის წიგნი.

მიუხედავად იმისა, რომ ზოგი ადამიანი რამდენჯერმე წვდება ინტერნეტს დღეში, ბევრ სხვას არ აქვს საიმედო ინტერნეტი. ინტერნეტის არარსებობა არის პრობლემა როგორც სოფლად, ასევე ქალაქებში და პრობლემაა როგორც განვითარებულ, ისე განვითარებად ქვეყნებში. მაგალითად, ვეინის ოლქის მიჩიგანის შინამეურნეობების 23% -ს, რომელიც მოიცავს დეტროიტს, არ ჰქონდა ინტერნეტი 2017 წელს. ამ პრობლემის გადაწყვეტა უნდა იყოს იაფი, რადგან ბევრ ადამიანს კომპიუტერთან წვდომის გარეშე აქვს შეზღუდული რესურსები. გარდა ამისა, გადაწყვეტილებები უნდა მუშაობდეს ინფრასტრუქტურის მოთხოვნის გარეშე, როგორიცაა სპილენძის მავთულის ან ბოჭკოვანი კაბელების გაყვანა. ამ ინსტრუქციებში ჩვენ ვაჩვენებთ, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ თქვენი საკუთარი wifi წვდომის წერტილი, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ თავად გააფართოვოთ ინტერნეტი.

ამ გაკვეთილის შესახებ

ეს ინსტრუქციები მოდულურია. თქვენ შეგიძლიათ მიყევით ამ ინსტრუქციის ნაწილებს ნაწილების დასრულებამდე ან მის შემდეგ აუცილებლად დასრულების გარეშე. მაგალითად, თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ Rπ0– ის წვდომის წერტილით, მაგრამ ანტენებით არ ხართ დაინტერესებული, მოგერიდებათ გამოიყენოთ ნებისმიერი wifi ადაპტერი და იგნორირება გაუკეთოთ ანტენის დამზადებასთან დაკავშირებულ ნაბიჯებს. თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ საბაჟო Yagi ანტენის დამზადებით, გადადით სასწავლო მასალის იმ ნაწილზე. შედის ანტენის PCB განლაგების ფაილები.

Wifi ადაპტერის დაყენების ნაბიჯი და Rpp0– ის, როგორც წვდომის წერტილის დაყენების ნაბიჯი, შემოწმდა Raspbian Stretch 4.14.52 და 4.14.79 გამოყენებით. ვიმედოვნებთ, რომ ისინი გააგრძელებენ მუშაობას მომავალ ვერსიებთან. თუმცა, ეს ნაბიჯები შეიძლება შეიცვალოს, თუ ოპერაციული სისტემის ახალ ვერსიებში wifi წვდომის ფაილების კონფიგურაცია შეიცვლება.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ მასალები

მასალები, რომლებიც საჭიროა Raspberry Pi Zero Setup– ისთვის

• Raspberry Pi Zero W დარწმუნდით, რომ მიიღეთ მოდელი W, რომელიც ჩაშენებულია wifi.https://www.adafruit.com/product/3400

  

• მიკრო SD ბარათი მიიღეთ ერთი მინიმუმ 16 GB.
• MicroSD ბარათების მკითხველი
• USB კერა MicroUSB კონექტორით
• USB კლავიატურა და მაუსი
• Mini-HDMI to HDMI კაბელი დარწმუნდით, რომ მიიღეთ Mini-HDMI, არა მიკრო HDMI ზომა.
• HDMI თავსებადი მონიტორი
• დენის წყაროს ნაცვლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ USB ბატარეის პაკეტი.

დამატებითი მასალები საჭიროა Wifi წვდომის წერტილის დასაყენებლად

Amazon Basics USB Wifi ადაპტერი მოსახსნელი ანტენით

დამატებითი მასალები საჭირო პერსონალური PCB ანტენისთვის

• RG-58 Solderable Cable ConnectorDigikey ნაწილის ნომერი CONSMA007-R58-ND
• საბაჟო დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა
• შედუღების რკინა და მცირე რაოდენობით გამდნარი

ნაბიჯი 2: შექმენით Raspberry Pi Zero

ჩამოტვირთეთ Raspbian NOOBs Lite zip ფაილი https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs– დან და გახსენით იგი.

შეაერთეთ MicroSD ბარათი კომპიუტერთან MicroSD ბარათის წამკითხველის გამოყენებით. MicroSD ბარათი უნდა იყოს ახალი ან ახლად ფორმატირებული. დააკოპირეთ ფაილები MicroSD ბარათზე.

შემდეგი ნაბიჯი არის Rπ0 აპარატურის დაკავშირება. ჩადეთ MicroSD ბარათი Rπ0– ში. შეაერთეთ USB კერა Rp0– ს და დაუკავშირეთ კლავიატურა და მაუსი USB კერას. შეაერთეთ Rπ0 დენის წყაროსთან და შეაერთეთ. Amazon Basics wifi ადაპტერი არ იქნება გამოყენებული ამ ნაბიჯში, ასე რომ დატოვეთ დაუკავშირებელი.

მიჰყევით ინსტრუქციას ოსტატში, რომ დააინსტალიროთ Raspbian ოპერაციული სისტემა Rπ0– ზე. ეს ნაბიჯი მოიცავს:

• შესვლა დადგენილ wifi ქსელში
• Raspbian Full– ის დაყენება (იყავით მომთმენი, ამას ცოტა დრო სჭირდება)
• ქვეყნის, დროის ზონის და ენის დაყენება
• მომხმარებლის pi– სთვის პაროლის დაყენება
• დაკავშირება დადგენილ wifi ქსელთან
• განახლება (იყავით მომთმენი, ამას ცოტა დრო სჭირდება)
• გადატვირთვა

ამ ეტაპზე, ჩვენ გვაქვს სამუშაო Rπ0 კომპიუტერი, რომელსაც აქვს Raspbian ოპერაციული სისტემა. დააწკაპუნეთ wifi ხატზე ეკრანის ზედა მარჯვენა კუთხეში. მან უნდა აჩვენოს wlan0 დაკავშირებული თქვენს დამკვიდრებულ wifi ქსელთან.

ნაბიჯი 3: დააინსტალირეთ Wifi ადაპტერის დრაივერი

Amazon Basics– ის ბრენდის wifi ადაპტერი შესანიშნავია ანტენის პროექტებისთვის, რადგან მიწოდებული ანტენა შეიძლება დაიხუროს, ასე რომ ჩვენი ანტენა შეიძლება დაიხუროს. სამწუხაროდ, Raspbian არ ცნობს ამ wifi ადაპტერს. ეს არის Realtek 818b ადაპტერი სერიული ნომრით 70F11C0531F8. Https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?… თანახმად, მასში ჩიპი მოითხოვს RTL8192EU დრაივერს. საჭირო მძღოლი ხელმისაწვდომია MrEngman– ისგან ინტერნეტით.

დრაივერის დასაყენებლად, შეაერთეთ Amazon Basic wifi ადაპტერი USB კერაში და გახსენით ტერმინალი. შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანებები ბრძანების ხაზზე:

sudo wget https://fars-robotics.net/install-wifi -O/usr/bin/install-wifi

sudo chmod +x/usr/bin/install-wifi sudo install-wifi -h sudo install-wifi

დააწკაპუნეთ wifi ხატზე ეკრანის ზედა მარჯვენა კუთხეში.

მან უნდა აჩვენოს wlan0 და wlan1 და ორივე უნდა იყოს დაკავშირებული დამკვიდრებულ wifi ქსელთან. ამ ეტაპზე, თქვენ გაქვთ სამუშაო Rπ0 კომპიუტერი, რომელსაც აქვს ორი სამუშაო wifi გადამყვანი, შიდა და გარე Amazon Basics wifi ადაპტერი.

ნაბიჯი 4: დააყენეთ Rπ0 როგორც წვდომის წერტილი

შემდეგი ნაბიჯი არის Rπ0- ის დაყენება, რომელიც მოქმედებს როგორც wifi წვდომის წერტილი. ამ ნაბიჯის დასასრულს, Amazon Amazon– ის გარე wifi ადაპტერს Rpp0 დაარქმევს wlan1 და ის დაუკავშირდება დამკვიდრებულ wifi ქსელს. შიდა wifi ადაპტერს Rp0 დაარქმევს wlan0 და მოწყობილობებს, როგორიცაა მობილური ტელეფონები, ტაბლეტები და ლეპტოპები, შეუძლიათ დაუკავშირდნენ Rπ0– ს ახალ wifi ქსელში. ამ მობილურ ტელეფონებს, ტაბლეტებს და ლეპტოპებს შეეძლებათ გამოიყენონ ეს ახალი wifi წვდომის წერტილი ინტერნეტში კომუნიკაციისთვის.

ამ Rπ0– ს შეუძლია გააფართოვოს დადგენილი wifi ქსელის დიაპაზონი. მაგალითად, დავუშვათ, რომ ჩვენ გვსურს მობილური ტელეფონის ინტერნეტთან დაკავშირება, მაგრამ მობილური ტელეფონი არის დაშორებული wifi წვდომის წერტილიდან 200 მეტრში. მობილური ტელეფონი შეიძლება ვერ შეძლებდეს დაუკავშირდეს დადგენილ wifi წვდომის წერტილს ჯერჯერობით. თუმცა, ჩვენ შეგვიძლია მოვათავსოთ Rπ0 ახალი წვდომის წერტილით შუაში. Rπ0– ს შეუძლია გამოიყენოს გარე wifi ადაპტერი დამკვიდრებულ wifi ქსელთან, რომელიც არის მხოლოდ 100 მ მანძილზე, ხოლო Rπ0– ს შეუძლია გამოიყენოს შიდა wifi ადაპტერი მობილურ ტელეფონთან კომუნიკაციისთვის, რომელიც ასევე არის მხოლოდ 100 მ მანძილზე.

Adafruit– ს აქვს შესანიშნავი გაკვეთილი, თუ როგორ უნდა შექმნათ Raspberry Pi როგორც wifi წვდომის წერტილი. სამეურვეო პროგრამა ასახავს იმ ნაბიჯებს, რომლებიც მოიცავს wifi წვდომის წერტილის დაყენებას, საჭირო პაკეტების დაყენებას, კონფიგურაციის ფაილების რედაქტირებას და სერვისების დაწყებას. ამასთან, პროცედურას მრავალი ნაბიჯი აქვს და ინსტრუქციები უნდა შეიცვალოს ჩვენი მიზნებისათვის. ჩვენ ვიყენებთ Rπ0– ს უფრო დიდი Raspberry Pi– ის ნაცვლად და ჩვენ ვამყარებთ კავშირს ორ უკაბელო წვდომის წერტილს შორის სადენიანი და უკაბელო წვდომის წერტილის ნაცვლად. გარდა ამისა, საჭიროა კონფიგურაციის ფაილების შემდგომი ცვლილებები წვდომის წერტილის წარმატებით დასაყენებლად.

ჩვენ დავწერეთ პროგრამა ინსტალაციის პროცესის გასამარტივებლად. თანდართული zip ფაილი შეიცავს შეცვლილ კონფიგურაციურ ფაილებს, ასევე მცირე C პროგრამას, რომელიც ავტომატიზირებს წვდომის წერტილის დაყენებას. იგი მჭიდროდ არის დაფუძნებული ადაფრუტის სახელმძღვანელოზე. ეს პროგრამა მხარს უჭერს არსებულ კონფიგურაციურ ფაილებს, ასლებს zip ფაილში შემავალ ახალ კონფიგურაციურ ფაილებს და ასრულებს წვდომის წერტილის ინსტალაციას.

ინსტალაციის სკრიპტის გამოყენებამდე საჭიროა რამდენიმე დამატებითი პაკეტი. გამოიყენეთ შემდეგი ბრძანებები საჭირო პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტალაციისთვის.

sudo apt-get დააინსტალირეთ hostapd isc-dhcp- სერვერი

sudo apt-get install iptables-persistent

ჩამოტვირთეთ თანდართული zip ფაილი და შეინახეთ იგი ახალ დირექტორიაში. გახსენით ტერმინალი და გადადით ამ დირექტორიაში. შემდეგი ნაბიჯები არის ფაილის გახსნა და ინსტალაციის სკრიპტის გაშვება.

tar-xzvf insatll-rpiAP.tar.gz

cd install-rpiAP sudo./install-rpiAP.o

ეს პროგრამა მოგთხოვთ შეიყვანოთ (დადგენილი) wifi ქსელის სახელი და მისი პაროლი. ის შექმნის ახალ წვდომის წერტილს სახელად PI_AP ჟოლოს პაროლით.

სკრიპტის დასრულების შემდეგ გადატვირთეთ Rπ0. ახლა, თუ დააწკაპუნებთ ქსელის ხატზე ეკრანის ზედა მარჯვენა ნაწილში, ნათქვამია, რომ უკაბელო ინტერფეისები არ არის ნაპოვნი. არ ინერვიულო; ისინი არსებობენ და მუშაობენ. ამ ეტაპზე, ორიგინალური wifi ქსელი არსებობს და ჩვენ გვაქვს ახალი wifi ქსელი სახელად Pi_AP. აიღეთ მობილური ტელეფონი ან სხვა მოწყობილობა და შეეცადეთ დაუკავშირდეთ ახალ wifi წვდომის წერტილს. გახსენით ვებ ბრაუზერი მოწყობილობაზე, რათა შეამოწმოთ ინტერნეტ კავშირი ამ ახალი წვდომის წერტილის გამოყენებისას.

შემდეგი შვიდი კონფიგურაციის ფაილი შეცვლილია ინსტალაციის პროგრამით: /etc/dhcp/dhcpd.conf,/etc/default/isc-dhcp-server,/etc/network/interfaces, /etc/hostapd/hostapd.conf,/etc /default/hostapd, /etc/init.d/hostapd და /etc/sysctl.conf. შეიძლება დაგჭირდეთ დამატებითი ცვლილებები ამ კონფიგურაციის ფაილებში. ზემოთ ნახსენები ადაფრუტის სახელმძღვანელო იძლევა დამატებით დეტალებს. მაგალითად, შეცვალეთ ფაილი /etc/hostapd/hostapd.conf თუ გსურთ შეცვალოთ თქვენი ახალი წვდომის წერტილის სახელი ან მისი პაროლი. თუ გსურთ დააკავშიროთ მრავალი Rπ0 წვდომის წერტილი თქვენს დადგენილ ქსელში, თითოეულს სჭირდება უნიკალური IP მისამართი. ინსტალაციის პროცესი იყენებს 192.168.42.1. ფაილები /etc/dhcp/dhcpd.conf და/etc/network/interfaces უნდა შეიცვალოს. გარდა ამისა, თქვენ დაგჭირდებათ ბრძანება sudo ifconfig wlan0 192.168.zz.1 სადაც zz შეიცვალა სხვა რიცხვით. ასევე, ეს წვდომის წერტილი შემოწმებულია მხოლოდ IPv4 კომუნიკაციისთვის. დამატებითი ცვლილებები ინსტალაციის პროცედურაში ან კონფიგურაციის ფაილები შეიძლება საჭირო გახდეს როგორც IPv4, ასევე IPv6 კომუნიკაციისთვის წვდომის წერტილზე.

ნაბიჯი 5: შეიმუშავეთ ანტენა

ანტენის დიზაინი და დამზადება უფრო ადვილია, ვიდრე ჟღერს. ჩვენი მიდგომა იყო დავიწყოთ შაბლონით, შეცვალოთ იგი, მოვახდინოთ მისი სიმულაცია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ის კვლავ აკმაყოფილებს ჩვენს მოთხოვნილებებს და შემდეგ დავაყენოთ იგი PCB– ზე. თუ არ გსურთ საკუთარი ანტენის გაკეთება, გამოიყენეთ ის, რომელსაც მოყვება wifi ადაპტერი. ალტერნატიულად, თუ გსურთ შექმნათ, მაგრამ არ შექმნათ ან მოახდინოთ სიმულაცია, საკუთარი ანტენა, ჩვენ დავამატეთ ჩვენი PCB განლაგების ფაილები. თუმცა, წაიკითხეთ თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ ანტენის დიზაინით, ანტენის სიმულაციით ან PCB განლაგებით. ანტენა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, არ არის ოპტიმიზირებული. მიზანი აქ არის იმის ჩვენება, თუ როგორ შეგიძლიათ გააკეთოთ საკუთარი ანტენა და არა იდეალური ანტენა.

ჩვენ გვინდოდა მიმართულების ანტენა, რომელიც მუშაობს wifi სიხშირეზე. ინსტრუქცია, რომლითაც ჩვენ დავიწყეთ, შეიცავს დეტალურ ნიმუშს მიმართული Yagi ანტენისთვის, რომელიც შეიძლება გაკეთდეს ქაღალდის სამაგრებისა და ყურძნის ჩხირებისგან. ჩვენ გავაკეთეთ მხოლოდ ერთი მოდიფიკაცია. ეს ანტენა 42 სმ სიგრძისაა და შეიცავს 15 გამტარ ელემენტს. ჩვენ მოვიშორეთ ყველა ოთხი ელემენტის გარდა, ასე რომ ანტენა უფრო მოკლე იქნება.

შემდეგი, ჩვენ გავაკეთეთ სიმულაცია ანტენის უზრუნველსაყოფად, რომ ის კვლავ მიმართული იყო, თუნდაც ნაკლები ელემენტებით. EZNECby Roy Lewallen არის მარტივი ანტენის სიმულაციური ინსტრუმენტი. ჩვენ გამოვიყენეთ EZNEC 6.0 -ის დემო ვერსია. ამ პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენების პირველი ნაბიჯი არის ანტენის აღწერა. დააწკაპუნეთ მავთულის ღილაკზე და შეიყვანეთ ანტენის ელემენტების ადგილმდებარეობა. ამ ელემენტების ზომა და ადგილმდებარეობა დეტალურად არის აღწერილი ანტენის ნიმუშში. შემდეგი, ჩვენ დავაყენეთ სიხშირე 2.4 გიგაჰერცამდე wifi სიგნალებისთვის და ჩვენ შევარჩიეთ მიწის ტიპი თავისუფალი სივრცისათვის. ანტენის აღმწერი EZNEC ფაილი, WifiYagi.ez, თან ერთვის.

EZNEC სიმულაციის გამომავალი ნაჩვენებია ქვემოთ და ის ადასტურებს, რომ შეცვლილი ანტენა კვლავ მიმართულია. ფიგურის მარცხენა ნაწილი აჩვენებს ანტენას. შავი ხაზები არის გამტარი ელემენტები, ხოლო წითელი წრე მეორე ელემენტზე არის იქ, სადაც wifi ადაპტერი აკავშირებს. ფიგურის მარჯვენა ნაწილი არის 3D გამოსხივების ნიმუშის ნაკვეთი. ფიგურა გვიჩვენებს სიგნალის ფარდობით სიძლიერეს გადამცემი ანტენისგან ფიქსირებულ მანძილზე სხვადასხვა კუთხით. ვინაიდან ნაკვეთი x მიმართულებით უფრო დიდია ვიდრე სხვა მიმართულებით, ანტენა მიმართულია. ანტენის მიერ გადაცემული ენერგიის უმეტესობა წავა x მიმართულებით. თუ ჩვენ სწორად განვსაზღვრავთ ამ ანტენას და თუ სხვა ყველაფერი თანაბარია, ამ ანტენას უნდა შეეძლოს უფრო გრძელი დისტანციებზე კომუნიკაცია x მიმართულებით, ვიდრე ჩვენ რომ არ გამოვიყენოთ მიმართულების ანტენა.

შემდეგი ნაბიჯი არის პერსონალური PCB- ის ჩამოყალიბება. მიუხედავად იმისა, რომ ანტენის ნიმუში, რომლითაც ჩვენ დავიწყეთ, ადვილი კონსტრუქციაა, ძნელია მისი ზუსტად აგება. ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფები დამზადებულია უფრო ზუსტად და ისინი უფრო გამძლეა. ჩვენ გამოვიყენეთ ღია კოდის პროგრამა KiCad. ჩვენი PCB განლაგების ფაილები თან ერთვის, wifi_pcb.tar.gz– ში. ფაილის გასადიდებლად გამოიყენეთ ბრძანება:

tar -zxvf wifi_pcb.tar.gz

PCB– ის დაგების ნაბიჯებია:

• გახსენით ახალი KiCad პროექტი.
• გადადით PCB განლაგების რედაქტორზე.
• შეარჩიეთ დამატება გრაფიკული ხაზების ღილაკი და Edge. Cuts ფენა და განსაზღვრეთ PCB პერიმეტრი.
• შეარჩიეთ ღილაკი Add Graphic Lines და F. Cu ფენა და დახაზეთ ანტენის ელემენტები სპილენძის წინა ფენაში.
• შეარჩიეთ Add Vias ღილაკი და ჩადეთ ორი ხვრელი, სადაც wifi ადაპტერი იქნება დაკავშირებული.
• შეარჩიეთ ღილაკი Add Graphic Polygon და F. Mask ფენა და დახაზეთ ხვრელი წინა შედუღების ნიღბში ისე, რომ არ დაფაროს ხვრელები. გაიმეორეთ B. Mask ფენის გამოყენებით, რათა ხვრელი უკანა გამაგრების ნიღბშიც გაიკეთოთ.
• დაამატეთ აბრეშუმის ეკრანის ფენებს სასურველი დამატებითი ნიშნები ან ეტიკეტები.
• შეარჩიეთ ფაილი და შემდეგ დახაზეთ გერბერის ფაილების გენერირება.

ნაბიჯი 6: გააკეთეთ ანტენა

ჩვენ შევიძინეთ ჩვენი განლაგებიდან დამზადებული PCB. Adafruit– ს აქვს PCB– ს მოყვარულთათვის მეგობრული მწარმოებლების სია. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ვცადეთ რამდენიმე PCC მწარმოებელი, ჩვენ ნამდვილად არ ვიცით რომელია საუკეთესო. ნაჩვენები PCB დამზადებულია Oshpark– ის მიერ.

მას შემდეგ, რაც PCB ჩამოვა, შემდეგი ნაბიჯი არის RG-58 კოაქსის კონექტორზე შედუღება. PCB– ს აქვს ორი ხვრელი. კონექტორი, რომელიც მოყვება კონექტორს, ძალიან მოკლეა, ასე რომ შეაერთეთ მავთულის პატარა ნაჭერი ერთ ხვრელში. განათავსეთ შედუღების დიდი წერტილი, რომელიც აკავშირებს გარსს ხვრელის მეშვეობით. ახლა თქვენ გაქვთ მიმართული Yagi wifi ანტენა დამზადებული პერსონალური PCB– დან.

გათიშეთ Amazon Basics wifi ადაპტერი. გახსენით ანტენა, რომელიც მოყვა მას და დააკარით ახალი PCB ანტენა. შეაერთეთ wifi ადაპტერი USB კერაში. პროექტი ახლა დასრულებულია.