Svenska ElektronikForumet

Yagi för 2,4 GHz
Jag håller på att göra en 15-elements yagi för 2,4 GHZ. Den ska ingå i en WiFI-brygga mellan två byggnader med ca 60 meter emellan.

En öppen dipol har en impedans på ca 72 Ω.

Kabeln och ingången till accesspunkten har en karaktäristisk impedans på 50 Ω.

Jag tänkte göra en gamma-match och hittade en kalkylator. Jag fick det här resultatet.


Jag använde den här kalkylatorn för gamma-match.

https://3g-aerial.biz/en/online-calcula ... calculator

Frågor:

1. Behöver jag en anpassning för att koppla 50 Ω matning till en öppen dipol med 72 Ω?

2. Är en gamma-match en bra lösning?

3. Finns det någon annan, bättre lösning?

Antennen bör ge ca 13 dBi, så kanske jag kan strunta i förlusten som missanpassningen orsakar?

Jag testade först med en rundstrålande antenn med 5 dBi. Det fungerade, men var IMO inte bra nog. Därför vill jag testa med en yagi.

/π

viewtopic.php?t=110766&start=15

ska prova nästa biquad snart, då med plastkåpa utanpå

En yagi har inte samma impedans som drivelemtet utan resten av antennen, den varierar med storlek antal och placering av resten av elementen.

På 80-talet höll jag på mycket med antenner.
Mest på 2m och 70cm. Gammamatch fick jag aldrig att fungera. Det gick bra att få till anpassningen, men att få antennen att stråla var svårare. Samma antenner med vikt dipol och balun fungerade hur bra som helst. Riktigt många timmar la jag ner på att försöka få till en bra gammamatch, lyckades aldrig.
Hybridquad / quad gjorde jag lyckade försök med både på 10, 2, 0,7m samt 2,4GHz. Nu finns ju instrument till vettiga priser, på den tiden hade jag bara provisorisk instrumentering. Det viktiga var att kontrollera att de strålade och strålningsvinklar.

ds77 skrev: ↑20 september 2024, 21:33:06 En yagi har inte samma impedans som drivelemtet utan resten av antennen, den varierar med storlek antal och placering av resten av elementen.

Det mesta påverkar.

Testa en 2,4GHz pringles-antenn, det är en enkel riktantenn som är enkel att bygga.

Nu blev detta aktuellt igen.

Yagin var redan tillverkad, så det var i första hand den jag vill få att fungera.

Efter att tidigare testat med gamma-match, med dåligt resultat, och med att köra missanpassat med en öppen dipol, så testade jag nu med en sluten dipol och en balun. I enlighet med Mindmappers rekommendation.

Det ser lovande ut. Först slarvade jag lite med riktningen på 15-elements yagin. Då blev det inte bra. När jag riktade den noggrannt så blev det bra signal. Jag har inte mätt avståndet, men uppskattar det till ca 60 meter.
All utrustning, inklusive antenner, är inomhus, innanför fönster.
Yagin är kopplad till en enkel accesspunkt med två antennuttag. På det ena sitter yagin och på det andra sitter en ca 5-6 dB "pinne". Pinnen för lokal anslutning.
I andra änden är det just nu en laptop som delar internet till en lokal accesspunkt, För att få täckning i huset och inte bara vid fönstren.

Jag har inte letat ännu, men någon form av "wifi-brygga" eller "wifi-repeater" vore enklare än laptop plus accesspunkt i bortre byggnaden.

Balunen gjorde jag av RG-58c. Som jag inte hade i närheten tidigare när jag höll på med detta.

Så här gjorde jag balunen.



Jag har inte mätt signalstyrka 60 meter bort från yagin ännu. Jag har surfat lite och kört lite YouTube-klipp. Så långt fungerar det OK.
Det är fri sikt vägen jag kör nu. Jag testade en alternativ väg med ett litet träd emellan. Det gick inte alls bra.

Visst, 2,4 GHz är känsligt föt hinder. Men, inomhus behöver man inte en accesspunkt per rum...

/π

2,4 GHz är inte idealt för en balun med RG58. Men samtidigt är det lätt att få det att fungera är min erfarenhet. Dämpning i balun kan vara bättre än något annat som inte fungerar. Är man noga med måtten brukar det gå fort att få till en fungerande balun. Den kan man senare ha som referens till andra anpassningar.

pi314 skrev: ↑1 november 2024, 14:42:21 Jag har inte letat ännu, men någon form av "wifi-brygga" eller "wifi-repeater" vore enklare än laptop plus accesspunkt i bortre byggnaden.
/π

Jag har använt Ubiquitis länkar för såna anslutningar, från 50 meter till 2km. De minsta på de kortare avstånden.
Satte upp en begagnad sådan länk åt en bekant för en månad sen som har en statlig väg mellan sitt hus och garage.

Min lösning här var nästan helt baserad på sådant som jag hade liggande.

Första försöket att köra med standardprylar med standardantenner (som jag hade liggande) fungerade knappt alls.

Då beställde jag detta från Electrokit:
– En ca 5-6 dB 2,4 GHz "pinne" med SMA-RP.
– En kabel med kontakter SMA-RP så att jag kunde göra en antenn, om "pinnen" inte räckte.

Pinnen räckte inte. Då gjorde jag en yagi.

Jag gjorde den av ett VP-rör som jag borrade hålen för elementen i.

Elementen klippte jag i bänkplåtsaxen av alu svetstråd som jag hade liggande.

Klockrent?

Ja, utom då det där med impedansanpassningen.

Jag vet egentligen inte hur bra det är nu, men det fungerar.

Jag ska läsa på lite om bl.a. Ubiquiti och se vad dom har. Det gör ju inget om det hela blir lite enklare.

En sårbarhet nu är en yagi, inomhus, som är lite provisoriskt monterad. Jag har ju sett att man inte behöver vrida den så många grader innan signalen blir dålig.

Utöver arbetet så la jag nkappt 250:- på det jag beställde från Electrokit. Resten fanns i "bra att ha"-lådor.

Accesspunkten som jag kopplade in yagin till är en D-Link DAP-1360. Pensionerad sedan länge...

Det är inte omöjligt att det här blir en av dessa tillfälliga lösningar som får ett långt liv...

/π

Jag hade det behovet som du har för 6-7 år sedan och då skaffade jag två stycken Ubiquiti NanoStation Loco M2 2.4GHz AirMax 802.11 och de riktades mot varandra. Då körde jag 100 mbit på en sträcka på 80 meter och jag hade båda stationerna på insidan av båda husen och fri sikt i övrigt mellan dessa. De är inte så dyra om du vill ha en bra komersiell lösning.

Om du har nära 75 ohm på antennen så använd koaxkabel för paraboler mellan den och din balun, och sätt balunen nära wifienheten, så slipper du använda RG58 med dess usla egenskaper för högre frekvenser.

RG58 är väl mest bara lämplig för <30MHz/kortvåg och liknande?

Har inte koll på vad för RG-nummer som parabolkabel har, men minns att i branschen kallades en kabeltyp GK814 och den var vanlig för paraboler. På den tiden var övre frekvensen visserligen 1750MHz, men idag är det väl 2150MHz eller liknande, så kabeln bör vara okej för 2,4GHz.

Bäst är förstås att undvika kabellängd och sätta router/accesspunkt/mojäng direkt vid antennen.

Ubiquiti NanoStation och Ubiquiti NanoStation Loco
Jag läste på lite om Ubiquiti NanoStation och Ubiquiti NanoStation Loco här.

https://dl.ubnt.com/datasheets/nanostat ... ds_web.pdf

Jag hittade den här på Amazon, för 596:- + 122:- (frakt). Jag får det till ca 1450:- för ett par. Plus två PoE-adaptrar (drygt 200:-/styck), eftersom jag inte har PoE.

Ubiquiti Networks LOCOM2 2.4 Ghz 8 dBi M2 NanoStation airMAX Wi-Fi Router.
https://www.amazon.co.uk/dp/B00DCNRTAG? ... th=1&psc=1

Så här tolkar jag informationen från Ubiquiti.
– Det är en trådlös brygga, som förbinder två (eller flera) LAN.
– Bryggan körs på 902-928 MHz (Loco M9) alternativt på 2412-2462 MHz (Loco M2), eller på 5170-5875 MHz (Loco M5).
– Den har en 10/100 Mbit/s ethernet port, för den lokala anslutningen.
– Ett eget protokoll, airMAX® (MIMO TDMA protocol) används i "utomhus"-bryggan.
– Dom strömförsörjs med 24 volt PoE (0,5A / 6,5W).
– Det finns en adapter så att dom kan köras på 48V PoE.
– Loco M9 har RP-SMA för anslutning av yttre antenn.

Kanske viktigast?
Ubiquiti tillhandahåller en "nästan nyckelfärdig" lösning för att brygga ihop nätverk i olika byggnader.

Ubiquitis största styrka, som jag uppfattar det, är att dom använder ett protokoll som är bättre för utomhus, "långdistansförbindelser" än 802.11 b/g/n, Jämför t.ex. LoRa och dess förmåga att klara stora avstånd.
https://hackaday.com/2023/09/15/new-lor ... 830-miles/

En brygga var i princip vad jag ville göra. Men, jag startade med att titta i lådorna och se om jag hade något som jag kunde använda. Dom första två AP som jag plockade fram hanterade inte ens WPA2, så dom erbjöd inte tillräcklig säkerhet. Kanske hade det funnits någon alternativ firmware till dessa? Men jag hittade en DAP-1360, och den verkade duga.

Om det hade fungerat med en "pinne" med 5 dBi så hade det varit enkelt och billigt. Men, det var för dåligt.

Om jag haft utrustningen som behövdes tillgänglig, så hade nog min "plan B" i det läget varit att göra en patch-antenn (eller två), för 2,4 GHz. Med 16 patchar och hygglig gain. Lättare än en yagi att placera inomhus, tänkte jag.

I avsaknad på utrustning blev det då "plan C", som var att göra en yagi. Det var ganska enkelt, utom anpassningen mellan kabeln och yagin. Som tog mig ett tag att få till. Nu är det fixat och det fungerar som önskat.

/π

Edit: Rättade ett länkfel.

MiaM skrev: ↑2 november 2024, 08:54:03 Om du har nära 75 ohm på antennen så använd koaxkabel för paraboler mellan den och din balun, och sätt balunen nära wifienheten, så slipper du använda RG58 med dess usla egenskaper för högre frekvenser.

RG58 är väl mest bara lämplig för <30MHz/kortvåg och liknande?

Har inte koll på vad för RG-nummer som parabolkabel har, men minns att i branschen kallades en kabeltyp GK814 och den var vanlig för paraboler. På den tiden var övre frekvensen visserligen 1750MHz, men idag är det väl 2150MHz eller liknande, så kabeln bör vara okej för 2,4GHz.

Bäst är förstås att undvika kabellängd och sätta router/accesspunkt/mojäng direkt vid antennen.

RG-58C använder jag bara i balunen.

Kabeln mellan yagi och AP är av en annan typ, LMR-195. Den är dessutom kort. Nu är den ca 1,5 meter, eftersom jag inte visste hur jag skulle placera AP och yagi när jag gjorde den, men den skulle kunna kortas till ca 20-30 cm.

Jag har sett siffran 0,57 dB/m för RG-58 vid 2,4 GHz.
LMR-195; 19,02 dB/100 fot @ 2500 MHz, ca 0,62 dB/meter.

Om jag nu har ca 12-15 dB "vinst" i yagin så borde väl inte ca 1 dB förlust i kabeln slå så hårt?

/π

pi314 skrev: ↑2 november 2024, 09:21:19Ubiquiti NanoStation och Ubiquiti NanoStation Loco

8< klipp

pi314 skrev: ↑2 november 2024, 09:21:19– Bryggan körs på 902-928 MHz (Loco M9) alternativt på 2412-2462 MHz (Loco M2), eller på 5170-5875 MHz (Loco M5).

Är 900MHz-bandet godkänt att använda på detta sätt i Sverige? Speciellt utan tillstånd?

Fördelen med de där proprietära grejerna är ju att risken att "grannens ungar" hittar på bus med länken är låg. Men å andra sidan så ifall något behöver bytas ut så är du inlåst till en specifik tillverkare. Dessutom får du ingen wifitäckning vissa platser utomhus som bonus.

pi314 skrev: ↑2 november 2024, 09:21:19En brygga var i princip vad jag ville göra. Men, jag startade med att titta i lådorna och se om jag hade något som jag kunde använda. Dom första två AP som jag plockade fram hanterade inte ens WPA2, så dom erbjöd inte tillräcklig säkerhet. Kanske hade det funnits någon alternativ firmware till dessa? Men jag hittade en DAP-1360, och den verkade duga.

Om du har datorer i varje ända som du kan låta bland annat utgöra en specifik del av länken så kan du ju sätta upp en krypterad tunnel mellan datorerna, och köra länken i princip helt utan säkerhet ifall du vill. Typ om du t.ex. redan har en Raspberry Pi eller liknande som utför något annat så kan den också göra detta, eller om du har nån burk som kör WRT-nånting, eller vad det nu kan vara.

pi314 skrev: ↑2 november 2024, 09:21:19I avsaknad på utrustning blev det då "plan C", som var att göra en yagi. Det var ganska enkelt, utom anpassningen mellan kabeln och yagin. Som tog mig ett tag att få till. Nu är det fixat och det fungerar som önskat.

En bonusfråga är hur stor förlusten är vid impedansmissanpassning här? Så länge kabeln matchar antennen hyggligt så borde det inte vara så illa. Eller det blir halvilla vid mottagning men vid sändning så blir det inte direkt nån reflektion utan bara effektförlust. Detta gäller om kretskortet på wifigrejen har så korta kretskortsbanor att avståndet mellan elektroniken och kontaktdonet är försumbart i förhållande till våglängden, vilket när jag tänker efter nog knappast är fallet. Som sidospår så är det dock försumbart för t.ex. vanlig TV - även om man bör ha korrekt impedansanpassning så kan man t.ex. parallellkoppla två TV vid utgången från en RF-modulator eller antennförstärkare, eftersom källan har en resistiv impedans och därmed inte ger reflektioner om den lastas missanpassat. Faktiskt ett lite "mind blown moment" att inse att ful-parallellkoppling fungerar på detta sätt. Lite i klass med att vissa RS232-nivåomvandlare fungerar bra om man matar in TTL-nivåer där det ska vara RS232-nivåer (men andra inte, så man kan störigt nog inte lita på detta).