54466234 izrada i primena wireless antena luka cirko

TEHNIČKA ŠKOLA POŽEGA

ZAVRŠNI RAD

NA MATURI U LJETNOM ROKU ŠKOLSKE GODINE 2007./2008.

IZRADA I PRIMJENA WIRELESS

ANTENA

Mentor: Maturant:

Davor Ljubić, dipl. inž. el. Luka Čirko, 4.f

Požega, svibanj, 2008.

Sadržaj

1. Uvod ........................................................................................................................................ 1

2. Antene .................................................................................................................................... 2

2.1. Parametri antena ................................................................................................................... 3

3. Opčenito o Wireless mrežama ............................................................................................. 7

3.1. Standardi Wireless mreža ..................................................................................................... 7

3.2. Frekvencijski opsezi ............................................................................................................. 7

3.3. Sigurnost Wireless mreža ..................................................................................................... 8

3.4. Fizičke komponente wireless mreža .................................................................................. 10

4. Wireless Antene ................................................................................................................... 12

4.1. Vrste Wireless Antena ....................................................................................................... 12

4.2. Polarizacija antena ............................................................................................................ 13

4.3. Dijagram zračenja .............................................................................................................. 14

4.4. Kablovi i konektori za Wireless antene ............................................................................. 14

5. Izrađivanje Wireless antena ............................................................................................... 16

5.1. Postupak izrađivanja antena ............................................................................................... 16

5.2. Testiranje Wireless antena ................................................................................................. 18

6. Zaključak ............................................................................................................................. 20

7. Literatura ............................................................................................................................. 21

1. Uvod

Wireless LAN tehnologija jako brzo postaje veoma važna komponenta u računalnim

mrežama, te raste munjevitom brzinom. Zahvaljujući standardu IEE 802.11 wireless

LAN-a, wireless tehnologija je izašla iz svijeta u kojem su je koristili rijetki korisnici.

Većinom su to bile tvrtke koje su željele povezati neke svoje djelove u neku vrstu bežićne

mreže, te je tako postala pouzdanom, jeftinom, a vrlo često jedinom mogučnosti na mjestima

gdje žičana veza jednostavno nije praktična ili u slučaju kranjeg korisnika moguća. To je

privuklo istodobno pažnju mnogih velikih tvrtki koje svojim istraživanjem ili financiranjem

tuđeg investiraju u wireless mreže u puno većoj mjeri kako bi iskoristili pogodnosti mobilnih i

u realnom vremenu dostupnih informacija!

Jedna od najvećih mana wireless mreža je slab signal pri većim udaljenostima što rezultira

pucanjem, a u nekim slučajima i prekidom veze. Da bi bitno smanjili te nepogodne, na nase

wireless uređaje dodajemo dodatne antene za poboljšanje signala. Samim dodavanjem antene

nećemo bitno poboljšati signal, već moramo zadovoljiti i ostale parametre kao sto su čista

optička vidljivost, usmjerenost antene itd. Antene možemo podijeliti na mnogo načina što

ćemo detaljno obraditi u sljedećim poglavljima. U ovom završnom radu izradit ćemo dvije

wireless antene te ih potom istestirati i usporediti. Antene kojima ćemo se baviti su tzv.

«cantenna» i 3D korner antena.

Tehnička škola Požega – Završni rad 1

2. Antene

ANTENA – vodič pomoću kojega se odašiljači i prijemnici spajajuju sa sredstvom –

atmosferom u kojem se šire radio-valovi. Funkcija antene je da služi kao element za

prilagođavanje između linije ili valovoda, s jedne strane, i slobodnog prostora, s druge strane,

i zračenu energiju usmjerava po cijelom prostoru na unaprijed utvrđeni način. Može se

upotrebljavati samo u određenom frekvencijskom području.

Dijelimo ih na: a) rezonancijske ili uskopojasne

b) neperiodične ili širokopojasne

Također antene se mogu podijeliti na aktivne i pasivne, ali mi ćemo se u ovom radu baviti

isključivo pasivnim antenama. Aktivne antene u sebi sadrže aktivne elektroničke elemente

odnosno sklopove, koji pojačavaju signal, transformiraju impedanciju, proširivaju

frekvencijsko radno područje, ostvaraju optimalan i po potrebi promjenjiv dijagram zračenja.

One tako omogućuju optimalni prijem, bez mehaničkog pomicanja antene.

Primjena antena: radiotelevizijski program (kružni dijagram), fiksne ili mobilne veze (uzak

dijagram zračenja), radari, navigacijski sustav, radioastronomski sustav, znanstvena

istraživanja.

Vrste antena: - linearne (dipol, unipol, Yagi, romb, okvirna antena)

- otvor-antene (lijevak, prorez-antena)

- leća-antene (dielektrične i metalne)

- reflekto-antene (ravni,kutni,parabolni)

- širokopojasne (spiralne, logaritmičko-periodične)

- helikoidne

- stožaste


2.1. Parametri antena

A) POLARIZACIJA

- vektori električnog i magnetskog polja su okomiti na smjer širenja EMV-a

- oni se mijenjaju s vremenom pa polarizaciju predstavlja vrh električnog polja i

njegova pripadajuća ravnina

- vrste: a) LINEARNA (horizontalna i vertikalna)

b) KRUŽNA (desno i lijevo)

- kod linearne p. prijemna i odašiljačka strana moraju imati istu polarizaciju

- kod kružne dovoljno je da ili prijemna ili odašiljačka strana ima kružnu p. A

druga može biti proizvoljna

- koristi se kada se želi uspostaviti vezu između 2 pokretna objekta.

Slika 1.1: Horizontalno polariziran elektromagnetski val i kružna polarizacija


B) DIJAGRAM ZRAČENJA

-predstavlja kutnu ovisnost intenziteta polja u točkama jednako udaljenim od antene.

Slika 1.2: Dijagram zračenja

C) USMJERENOST

Definira koeficijent usmjerenosti kojeg definiramo kao odnos gustoće snage u tom pravcu

(Prmax) i srednje gustoće snage (Prsred).

Srednja gustoća snage dobije se kad određena antena emitira istu snagu u svim pravcima

(izotropni radijator).

D = Prmax/Prsred

Slika 1.3: Usmjerenost antene


D) DOBITAK

Pokazuje koliko bi puta snaga zračenja izotropnog radijatora morala biti veća od privedene

snage promatrane antene da bi na nekoj udaljenosti obje antene davale istu gustoću snage.

g=k*D k – faktor iskorištenja D - usmjerenost

E) IMPEDANCIJA

ZA=RA+jXA= (RA + RD)+jXA

RA- otpor zračenja antene – aktivni otpor na kojem bi se, kad bi kroz njega

prolazila efektivn struja antene, razvijala snaga jednaka snazi zračenja

antene. Ovisi o obliku, dimenzijama i valnoj duljini

RD – otpor gubitaka – ovisi o obliku antene, o položaju antene s obzirom na

površinu zemlje i objekte koji se nalaze oko nje, te o otporu materijala od

koje je izrađena

XA – reaktivna komponenta – ovisi o podudaranju valne duljine EMV zračenja i

dužine antene


F) TEMPERATURA ŠUMA

Odnosi se na prijamnu antenu i pokazuje snagu šuma koja antena predaje prijamniku. Šum

ovisi o vanjskim izvorima i njihovu položaju. Izvori šuma mogu biti: prirodni i umjetni.

Prirodni izvori šuma koje nije moguće kontrolirati niti izbjeći njihov utjecaj: svemirski šum,

šum svemirskih tijela, šume Zemlje, te šum zbog zračenja atmosfere. Umjetne šumove čine

razni tehnički uređaji i moguće ih je kontrolirati te donekle izbjeći.

Utjecaj šuma iskazuje se temperaturom.

T= W/ (k*B)

k=1.38 -23 J/K Boltzman

W – snaga šuma na mjestu prijema

B – širina prijenosnog frekvencijskog pojasa

G) EFEKTIVNA DULJINA

lef - kvocijent napona na stezaljkama otvorene antene (Uo) i jakost električnog polja (E)

upadnog vala:

lef =Uo/E

H) EFEKTIVNA POVRŠINA

Kvocijent snage koju prima prilagođeni teret priključen na antenu i gustoće snage upadnog

EMV-a. Antena mora pri tome biti bez gubitaka, imati istu polarizaciju kao upadni val i

maksimum glavne latice usmjeren prema izvoru zračenja. Ponekad se upotrebljava i pojam

fizikalne površine, koja predstavlja površinu presjeka antene u smjeru okomitom na upadni

val, s tim što je antena orijentirana za maksimalni prijem.


3. Opčenito o Wireless mrežama

3.1. Standardi Wireless mreža

802.11a standard ima teoretsku brzinu od 54 megabita u sekundi, no najčešće ona iznosi oko

30 megabita/s. Ovaj standard je skuplji jer WiFi kartice zasnovane na a standardu rade na

višim frekvencijama (5GHz, za razliku od 2.4 GHz kod b i g standarda)

802.11b standard predstavljen 1999. u isto vrijeme kada i 802.11. U ovakvim mrežama brzina

protoka podataka je do 11 megabita u sekundi, ali uz velike prepreke i smetnje brzina može

spasti na malih 1 do 2 megabita/s. Ovo je ujedno i najjeftinija varijanta WiFi mreže.

802.11g je predstavljen 2003. godine i objedinio je prethodna dva standarda. Radi na 2.4

GHz, ali ima skoro istu brzinu kao i 802.11a standard.

802.11n se očekuje sredinom 2007. godine (dostupna su draft izdanja). Prema očekivanjima

standard bi trebao raditi 2.4 GHz, sa dosta povećanom najvišom brzinom koja će iznositi do

540 Mbps.

3.2. Frekvencijski opsezi

Radio komunikacija kod WLAN-ova se obavlja u tzv. ISM (Industrial, Scientific & Medical)

opsegu frekvencija koji je svuda u svijetu prihvačen kao opseg za čije korištenje nije potrebna

licence tzv. FTA – free to air spektar.

Slika 1.1: Frekvencijski opsezi wireless mreža

ISM čine tri opsega frekvencija: 902 - 928 MHz, 2400 - 2483,5 MHz i 5728 - 5750 MHz. Od

njih se, u ovom trenutku, najčešće koristi opseg oko 2.4 GHz. WLAN-ovi koriste Spread

Spectrum modulacije koje signal rasprostiru po širokom opsegu frekfencija i koje su dovele

do prave male revolucije. Naime, one omogućuju da više korisnika istovremeno dijeli isti

frekfentni opseg bez međusobne interferencije, i pružaju mnogo veću otpornost na smetnje i


prisluškivanje od modulacija 'uskog' spektra. Umjesto da se signal velike snage šalje preko

malog frekvencijskog opsega, pokazalo se da je mnogo bolje slati signal male snage preko

širokog frekvencijskog opsega. Ukoliko na nekoj frekvenciji iz opsega postoji snažna

smetnja, vjerojatnost da će se poslana informacija točno primiti je neusporedivo veća zato što

će najveći dio signala biti prenešen, a da smetnja neće imati nikakav utjecaj na njega.

Također, ne treba mnogo objašnjavati zašto je neusporedivo teže priskuškivati signal koji je

razasut preko prilično širokog opsega frekfencija i uz to ima veoma malu snagu. U prilog

tome, recimo da je ova tehnologija razvijena još prije oko 50 godina i to za vojne primjene sa

ciljem da bude maksimalno otporna na ometanja, interferenciju i prisluškivanje.

3.3. Sigurnost Wireless mreža

Danas postoji mnogo tehnologija pomoću kojih se možemo zaštititi od mrežnih upada u

sustav. Ipak, niti jedna danas dostupna metoda nije apsolutno sigurna, no stalnim naporima

stručnjaka u IT industriji tehnologija napreduje i sigurnost se polagano povećava. U cijelom

ovom procesu vrlo je važno i pravilno educirati korisnike jer niti jedna tehnologija danas

dostupna nije u stanju predvidjeti sve naredbe koje su korisnici spremni izdati, a kojima mogu

prouzročiti izuzetno veliku štetu, posebno ako se radi o mrežama velikih korporacija.

MAC filtriranje (eng. MAC filtering) - Svaki uređaj spojen na mrežu posjeduje fizičku

adresu zapisanu u njegovom ROM-u, a koja se sastoji od 12 heksadecimalnih znakova od

kojih prva četiri označavaju ime proizvođača, dok ostatak predstavlja model i serijski broj

uređaja. Većina danas dostupnih pristupnih točaka sadrži algoritam zaštite putem filtriranja

MAC adresa koji administrator tako podesi da samo računala sa određenom MAC adresom

mu mogu pristupiti.

Statično IP adresiranje (eng. Static IP addressing) - Isključivanjem funkcije DHCP

servera na router-u, te ručnim podešenjem IP adresa opasnost od upada se može dodatno

smanjiti. Smanjenjem vrijednosti subnet-a na najmanju moguću vrijednost možemo dodatno

povećati sigurnost jer je broj mogućih IP adresa manji, a sve ostale su zabranjene putem

vatrozida.


Isključivanje SSID-a (eng. Service Set Identifier) - SSID se može još nazvati i "mrežno

ime" jer služi za identifikaciju mreža. Ime se sastoji od niza do 32 znaka koji su osjetljivi na

velika i mala slova (eng. Case Sensitive). Sva bežična oprema koja želi međusobno

komunicirati mora imati isto mrežno ime, tj. SSID. Isključivanje slanja mrežnog imena na sve

uređaje (eng. broadcast) je iznimno slaba zaštita bežičnih sustava i ne osigurava ni približno

dovoljnu sigurnost.

WEP enkripcija (eng. WEP encryption) - WEP za funkcioniranje koristi različite veličine

ključeva, standardnih duljina 64-, 128- i 256 bita. Što je ključ duži to ga je teže probiti, no i

samim je računalima potrebno više vremena kako bi dekodirali podatke koji se prenose. Tajni

ključ je poznat samo mobilnim stanicama i pristupnoj točki na koju se spajaju. Uz pomoć

tajnog ključa paketi se kriptiraju prije slanja, a dodatno se vrši provjera integriteta kako bi

paket na odredište stigao nepromjenjen. Praksa je, nažalost, pokazala da WEP ipak ne nudi

očekivanu razinu sigurnosti bežičnih lokalnih mreža, a velika količina danas dostupnog

softvera omogućuje da i manje iskusni korisnici otkriju ključ po kojem se podaci kriptiraju i u

vrlo kratkom vremenu dođu do tuđih podataka.

WPA (eng. WiFi Protected Access) - Podaci su kriptirani RC4 sustavom sa 128-bitnim

ključem i 48-bitnim inicijalizacijskim vektorom. Prednost nad WEP standardnom je u

korištenju TKIP protokola (eng. Temporal Key Integrity Protocol), koji dinamički mijenja

ključeve za vrijeme korištenja sustava. Kombinacijom dugačkog inicijalizacijskog vektora i

TKIP protokola sustav se može lagano obraniti od napada kakvi se koriste za otkrivanje

ključa primjenom WEP protokola. Kako je RC4 sustav kriptiranja podataka relativno star, a

njegovo probijanje ne predstavlja veliki napor hakerima, razvijen je WPA 2 protokol koji

koristi napredni sustav kriptiranja zvan AES-CCMP.


3.4. Fizičke komponente wireless mreža

Wifi mrežni adapter - Wireless kartice su bežični ekvivalenti običnih mrežnih kartica - rade

na fizičkim i podatkovnim nivoima (1 i 2) OSI modela.

Dolaze u PCI izvedbi, miniPCI, PCMCIA, USB, na CompactFlash i SDkarticama, ali i

integrirane primjerice na matične ploče, uređaje... Osim notebooka, miniPCI i PCMCIA su

često ugrađene i u pristupne uređaje.

Uglavnom se koriste u infrastrukturnom modu (za spajanje na uređaje u master modu), u ad-

hoc modu (za spajanje 1 na 1), ali dio kartica podržava i stavljanje u master mod za spajanje

drugih klijenata i time vršenje funkcije AP-a(uglavnom ovisi o podršci u driverima).

Tipični dijelovi Wi-Fi mrežne kartice su čipset, radio čip, te ugrađena mini antenaili konektor

za spajanje vanjske antene.

Slika 1.1: D-Link PCI wireless kartica

Pristupni uređaji ili Access Point-ovi (AP-ovi) su aktivne mrežne komponente. Rade na

mrežnom (IP) sloju ISO/OSI modela - imaju svoju konfigurabilnu IP adresu. Fizička i

podatkovna razina je ugrađena u hardver, dok je IP razina ugrađena u firmware uređaja.

Uglavnom imaju po nekoliko konektora,najčešće za spajanje antene (neki uređaji i više

antena), Etherneta (jedan ili više,pa neki funkcioniraju i kao omanji switch), strujnog

napajanja i sl.

U principu se koriste za spajanje više wireless uređaja u bežičnu mrežu uz korištenje master

mod-a, te spajanje te mreže sa postojećom žičnom mrežom.

Neki uređaji podržavaju i klijent mod, repetitorski mod te bridge mode. Domet i spojivost

pristupnog uređaja iznimno varira i teško se možeprecizno odrediti. Ovisi o proizvođaču,


čipsetu, modelu, kabelu, anteni, optičkojvidljivosti, atmosferskim prilikama, zagađenosti etera

signalom drugih uređaja naistom ili bliskom frekvencijskom pojasu, kvaliteti klijentskih

uređaja koji se spajajuna njega, kao umnogome i firmware-u koji se nalazi zapisan u

ugrađenoj flashmemoriji.

Slika 1.2: D-Link Access Point

Routeri - su mrežni uređaji koji rade na trećem sloju OSI modela. Rad na trećem sloju

routerima omogućava donošenje odluka temeljenih na logičkim (IP) adresama. Routeri

također služe za povezivanje različitih tehnologija (Ethernet, Token ring, FDDI). Zbog

njihove mogućnosti rutanja paketa baziranih na 3. sloju, routeri su postali backbone interneta

koristeći IP protokol. Funkcija routera u mreži je da prouči adresu dolazećih paketa, te im

pronađe najbolji put preko mreže. Na velikm mrežama routeri su ključni uređaji sa reguliranje

prometa. Oni omogućavaju međusobno različitim računalima da komuniciraju.


4. Wireless Antene

4.1. Vrste Wireless Antena

Antena(lat.antenna-jedreni križ,motka na koju se veže jedro) služi za pretvaranje električnog

signala (struje,napona) u elektromagnetski val te za njegovo zračenje u slobodni prostor,

odnosno za prijam elektromagnetskih valova i njihovo pretvaranje u električni signal.

Antene se izrađuju od različitih materijala određenih električnih i magnetskih svojstava i

imaju određenu geometrijsku izvedbu.

Elektromagnetski val prenosi se iz linije ili valovoda u slobodni prostor ili obrnuto,što znači

da je antena ujedno i element kojim se linija ili valovod prilagođuje slobodnom prostoru.

Antenama kojima cemo se mi baviti uglavnom možemo podijeliti na usmjerene i

omnidirekcionalne antene.

Na sljedećim slikama možemo vidjeti neke od najčešće korištenih antena iz samogradnje koje

ćemo kasnije izraditi i detaljno objasniti.

Slika 1.1: Canntena i 3D korner antena


4.2. Polarizacija antena

Ako se elektromagnetsko polje neke antene promatra na velikoj udaljenosti od nje,vektori

električnog i magnetskog polja uvijek se nalaze u ravnini okomitoj na smjer širenja vala.

Budući da se vektori polja mjenjaju s vremenom, polarizaciju definira krivulju koju opisuje

vrh vektora električno polja u toj ravnini. Općenito polarizacija vala u različitim smjerovima

od antene može biti različita. Zato se pod polarizacijom antene razumijeva polarizacija vala

koja se širi u smjeru makismalnog zračenja. U najopčenitijem slučaju postoji eliptička

polarizacija, pri kojoj vrh vektora električnog polja opisuje elipsu, dakle pri kojoj vektor

mijenja i veličinu i veličinu u kutnu brzinu ovisno o vremenu. Kao dva specijalna slučaja

pojavljuju se linearna i kružna polarizacija. Pri linearnoj polarizaciji vektoru električnog polja

smjer ostaje konstantan, a mijenja mu se samo veličina.Redovito se smjer linearne

polarizacije definira u odnosu prema Zemljinoj površini pa se razlikuju dvije polarizacije:

horizontalna i vertikalna.

Primjeri polarizacije yagi antena :

Slika 1.1: Vertikalna i Horizontalna polarizacija

Linearna se frekvencija češće primjenjuje. Na nižim se frekvencijama upotrebljava vertikalna

polarizacija, a na višim bilo horizontalna, bilo vertikalan polarizacija. Evo zašto se na nižim

frekvencijama nemože upotrebljavati horizontalna polarizacija. Na nižim frekvencijama

površina Zemlje je relativno dobro vodljiva, pa se pri približnom tumačenju zračenja može

zamijetiti idealno vodljivom plohom. Kod nižih frekvencija (valna duljina je barem nekoliko

stotina metara) razmak između horizontalno polarizirane žičane antene i njezine slike malen

je u odnosu prema valnoj duljini , pa se u svim smjerovima polja antene i njezine slike

međusobno kompenziraju i zračenje je praktički onemogučeno. Na višim frekvencijama


razmak izmedju antene i Zemlje postaje bar reda veličine valne duljine, tako da se samo u

određenim smjerovima polja antene i njezine slike poništavaju. Zračenje je moguće,s tim da

se o razmaku izmedju antene i Zemlje ovisi oblik dijagrama zračenja.

4.3. Dijagram zračenja

Svako se elektromagnetsko zračenje koje proizvede antena bilo kakvog geometrijskog oblika

ponaša kao kuglasti val ako je udaljenost od antene dovoljno velika. Prema tome, za velike

udaljenosti svaka se antena može predočiti kao točkast izvor. Zračenje je energije iz takva

točkastog izvora radijalno. Protok energije u jedinici vremena kroz jediničnu površinu

predstavlja gustoću snage, koja se prikazuje kao Poyntingov vektor u smjeru širenja.

Raspodjelu gustoće snage na površini kugle dovoljno velikog polumjera nazivamo

prostornim dijagramom zračenja. Taj se dijagram redovito daje u relativnim vrijednostima,

što znači u odnosu prema maksimalnoj gustoći snage kao jedinici, a može se izraziti ili u

decibelima. Određivanje dijagrama zračenja tehnički se izvodi redovito mjerenjem jakosti

polja, pa se u većini slučajeva i upotrebaljava dijagram polja. Cijeli prostori dijagram polja

praktički se rijetko mjeri, ali se zato redovito mjere njegovi presjeci u dvije okomite ravnine

koje prolaze smjerom maksimalnog zračenja. Budući da se pretežno upotrebljavaju antene s

linearnom polarizacijom, te se ravnine odabiru tako da u jednoj leži vektor električnog, a u

drugoj vektor magnetskog polja.

Karakteristične veličine dijagrama zračenja su: - kut usmjernosti

- širina snopa

- faktor potiskivanja sekundarnih latica

4.4. Kablovi i konektori za Wireless antene

Kablovi - Wireless kartice i tvorničke antene su prilagođeni na impedanciju 50 ohma. Zbog

izbjegavanja dodatnih gubitaka trebao bi i koaksijalni kabel biti 50 ohmski. Kvalitetni kablovi

serije LMR i sl. su dosta skupi, pa često pribjegavavamo kompromisnom rješenju spajajući

našu privatnu opremu jeftinim 75 ohmskim koaksijalnim kablovima za satelitske prijemnike

(RG6U i sl.). Kompromis se obično financijski isplati ako imamo dobar signal sa pristupne

točke.


Slika 1.1: Najčešće koristen kabel u Wirelessu LMR 400

N-konektori- To su standardni kvalitetni 50 ohmski konektori koji se koriste za spajanje

koaksijalnog kabla na antenu. Na antenama su ženski N-konektori, a na koaksijalnom kablu

muški N-konektori.

Slika 1.2: Tipovi najčešče koristenih N konektora

RP-SMA konektori- ova vrsta 50 ohmskih konektora nalazi se na većini wireless kartica i

AP-a. Na kartici/AP- u nalazi se muški RP-SMA konektor dok se na koaksijalni kabel stavlja

ženski RP-SMA konektor.

Slika 1.3: Tipovi najčešče korištenih RP-SMA konektora


5. Izrađivanje Wireless antena

5.1. Postupak izrađivanja antena

U ovom maturalnom radu izradit ćemo i istestirati dvije wireless antene koje se najčešće

koriste u bežicnom umreživanju računala. Prva na redu je popularno zvana «kantena» koja se

zbog jednostavnosti i malih troškova izrade često koristi kod klijenata u wireless mreži.

Izrađivanje «kantene»

Za početak smo odabrali limenu kanticu promjera 11cm i dužine 16.6cm. Zatim smo ju

detaljno izbrusili s brus papirom te poravnali sve neravnine na njoj da nebi dobili dodatnih

«negativnih šumova». Pomoću programa All4Wifi izračunali smo udaljenost koja će biti od

dna kantice do konektora. Zatim smo izbušili rupu te ju dodatno ošmirgalali zbog boljeg

prijanja konektora uz površinu kantice. Zatim smo izbušili i 4 rupe promjera 3 mm za vijke od

konektora. Vijke koje smo stavili su od nehrđajučeg čelika, naravno morali smo ih izrezati na

4-5 mm da ne vire u limenci . Za tu svrhu mogu se koristiti i bilo koji drugi vijci poput

željeznih pocinčanih ili mesinganih. Sondu tj. iglu tj. probu tj pin napravili smo od 3 mm²

bakrene žice te ju odrezali na točno određenu mjeru koju smo dobili pomoću vec spomenutog

programa All4Wifi. Pošto dva boćna šarafa služe za pozicioniranje da igla bude okrenuta

prema centru limenke stavio sam malo mase za dihtanje odnosno gumikit-a da zapuni rupu

između konektora i kantice tako da sporije hrđa na tom djelu.

Slika 1.1: Završni izgled «kantene»


Izrađivanje 3D korner antene

Za razilku od «kantene» 3D korner antena je nešto kompliciranija za izraditi i veći su troškovi

izrade. Za početak smo odabrali lim debljine 7mm, te ga potom očistili od raznih prljavština i

pripremili za rezanje na određenu mjeru.

Slika 1.2: Dimenzije naše 3D korner antene

Nakon što smo izrezali lim na određenu mjeru koja je prikazana na prethodnoj slici, dobili

smo lim u obliku slova «L» te ga je sada trebalo sastaviti pod pravim kutem da bi dobili

konačan oblik 3D korner antene.

Zatim smo smo savili stranice pod pravim kutom te brid koji se spaja sprešali u jednu cijelinu,

tim postupkom smo dobili idealan pravi kut bez neravnina. Prednost prešanja centralnog brida

prema spajanjem zakovicama je velika zbog negativnog šuma antene koje se pravi zbog

neravog pravog kuta. Nakon toga smo izbušili rupe za N konektor i dodatni element koji služi

za bolje zračenje antene. Postavljanjem dodatnog elementa i podešavanjem njegove dužine i

rastojanja od zračećeg elementa dobijeno je skoro idealno prilagođenje na 50 Ohma. Nakon

toga je još ostalo napraviti nosač antene nagnut pod 45 stupnjeva zato što ova antena zrači

pod 45 stupnjeva sto ćemo vidjeti u narednim slikama.


Slika 1.3: Završni izgled 3D korner antene

5.2. Testiranje Wireless antena

Izrađene antene su se pokazale relativno dobre u bežićnom povezivanju uz veliko pojačanje

signala nasuprot kupovnih antena koje dobijemo sa wireless karticom. Kantena se pokazala

veoma dobrom kod klijenata za povezivanje na Acces Point, dok 3D korner možemo koristiti

i kao glavnu antenu spojenu na Acces Point i kao klijentsku antenu. U sljedećim slikama

možemo vidjeti dijagrame zračenja pojedinih antena. Da bi dobili smo bolje performanse

trebali bi imati sto kraći kabel i to po mogučnosti gore već spominjani 50 ohmski LMR 400

kabel.


Slika 1.1: Dijagram zračenja 3D korner antene

Slika 1.2: Dijagram zračenja kantene


6. Zaključak

U posljednih 50 godina zbile su se korjenite promjene u mnogim znanstvenim disciplinama,

pa tako i u radiokomunikaciji, kao jedna od prvih grana elektronike, doživjele nagli uspon.

Prijenos podataka putem elektromagnestkog vala unio je novu kvalitetu praktički u sve

ljudske djelatnosti, od zabave gledanjem televizijiskih emisija, preko izvanredno brzog

informiranja o zbivanjima u najudaljnijima krajevima svijeta, pa do sigurnosti u prometu i

spašavanja ljudskih života u slučaju nesreća. Kao sve grane radiokomunikacije i antene su

doživjele veliki pomak prema naprijed, tako da vec danas dok ovo pisem možemo naći

unaprijeđene verzije antena koje smo izradili u ovom maturalnom radu, ali ih zbog nedovoljne

ispitanosti u praksi nismo izradili. Antene se upotrebljavaju u različitim

radiokomunikacijskim sustavima i čine vrlo važan element tih sustava. O odabranoj

konstrukciji antene ovise cjelokupne mogućnosti radiokomunikacijskog sustava, pa njezini

parametri moraju zadovoljiti određene, često i vrlo teške uvjete. Osim parametara antene, vrlo

je važan i njezin položaj u odnosu prema zemlji i okolnim objektim,koji imaju različita

električna i magnetska svojstva.Antene koje smo izradili pokazale su se jako otpore na loše

vremenske uvijete zbog svoje čvrste konstrukcije. Prilikom testiranja koristili smo 50 ohmski

LMR 195 kabel koji ima dosta velike gubitke nasuprot LMR 400 pa nismo mogli dobiti točne

rezultate koje ove antene daju. U konačnici za one koji si nemogu priuštiti skupe kupovne

antene ove dvije antene daju relativno dobre rezultate i za one malo zahtijevnije korisnike, uz

pristojnu cijenu.


7. Literatura

1. Prof. dr. Ervin Zentner, Radiokomunikacije, Školska knjiga, Zagreb, 1989

2. Prof. dr. sc. Uroš Peruško i Vlado Glavinić, Digitalni sustavi, Školska knjga, Zagreb, 2005

3. http://www.pcekspert.com/

4. http://www.nedwireless.net/modules.php?name=Hrwifi

5. http://www.wifihr.net/


http://www.wifihr.net/

http://www.nedwireless.net/modules.php?name=Hrwifi

http://www.pcekspert.com/

54466234 izrada i primena wireless antena luka cirko

Documents