Evet arkadaşlar başlıktan da anlaşılacağı üzere bu sefer el yapımı bir yagi anten projesini anlatacağım. Daha önceden anlattığım
Teneke Anten (Cantenna) projesi gibi tamamen eldeki elemanları kullanarak yapılmaya çalışıldı.
Kullanılan malzemeler:
1. Anten omurgasını oluşturmak üzere 9mm çapında 50 cm uzunluğunda tahta parçası. Arkadaşlar anten yapılırken tahta ve türevi malzemelerin kullanılması tavsiye edilmez, çünkü organik yapıları gereği WiFi sinyalleri soğurmaya eğilimleri vardır. Hele birde ıslandıkların da su emdikleri için WiFi sinyalleri tamamen üzerlerine çekecektirler. Ancak eldeki malzemeleri kullanacağımız için ben bunu seçtim. Kullandığım malzeme aslında marangozların kullandığı "kavele" adı verilen malzeme. Orijinal olarak 1.2 m boyundadır adedi 1 YTL dir. Bizim dükkanda bundan kırık bir parça buldum (yeterli düzgünlükte) o yüzden bunu kullanmaya karar verdim. kullanabileceğiniz diğer malzemeler her türlü PVC boru, Epoxy çubuklar, fiber çubuklar.
2. Yeteri kadar 6 lık (2.75 mm çapında) bakır iletken. Ben 1.5 m lik bir parçadan kullandım. Metresi 75 YKr.
3. 1mm kalınlığında 4 mm genişliğinde 120 mm uzunluğunda bakır levha. Elimde bulunan bakır levhadan 4 mm kalınlığında bir şerit kestim 150 mm uzunluğundaydı. Bunun fiyatı hakkında herhangi bir fikrim yok. Tahminim bakırın kilosu 20 YTL üzeridir alacağınız 15x15 cm boyutlarında bir levha 2-3 YTL olacaktır.
4. Bir adet plastik sandalye ayaklığı. Hani şu demir sandalyelerin altında olur, zemini çizmesin fazla ses çıkarmasın diye takılır. Boyutları ise şöyle 22 mm çap 25 mm yükseklik. Tanesi 20 YKr.
5. 5m RG 58/U kablo. Daha önceden anlattığım Teneke Anten (Cantenna) projesin deki kablo. Kablo ile ilgili detaylar orada mevcut. Ancak yine altını çizerek belirtmek istiyorum RG 58/U kayıp oranı yüksek bir kablodur. Elimde bu olduğu için bunu kullandım
6. 1 adet RPSMA dişi konektör (RG58 uyumlu). Dişi erkek takım halinde 10 YTL.
7. Çeşitli el aletleri.
Yapım Aşamaları:
Öncelikle Projenin temelinden bahsetmek istiyorum. Proje asıl olarak Build your own 2.4Ghz 15dbi Yagi adresinde incelenmiş olan commercial yani bildiğiniz satın alınan antenin bir reverse-engineering versiyonu. Projenin temelini oluşturan çizim aşağıda. Aynı çizimin pdf formatındaki dosyası ise Buradan indirilebilir.
Şekli incelediğinizde aslında oradaki elemanların 3.3 mm kalındığında çubuklar olduğunu göreceksiniz. Ne yazık ki ben bu kalınlıkta bakır bulamadığım için projeyi elimdeki bakır iletkene göre yeniden projelendirdim. Projelendirme esnasında http://fermi.la.asu.edu/w9cf/yagipub/index.html adresindeki YagiModeller java Applet ini ve “4nec2” simülasyon programını kullandım. 4nec2 programına http://home.ict.nl/~arivoors/ adresinden ulaşabilirsiniz.
Yagi-Uda tipi antenler Metal-Array yani metal dizi tipinde antenlerdir. Yukarıda görülen şemadaki metal elemanlar arasındaki uzaklıklara sadık kalarak anten projesini gerçekleştirdim. İlgili simülasyon sonuçlarına aşağıda değineceğim.
1. Öncelikle gerekli olan metal elemanları hazırladım. Çubukların boyutları çok önemli, bu yüzden kumpas kullandım. Çubukların kesimini mini taşlama cihazımla (bolca Dremel olarak tanımlanan cihaz) gerçekleştirdim. Tavsiyem çubukları verilen boyutlardan 2-3 mm uzun kesip daha sonra uygun boyuta, taşlayarak ya da törpüleyerek ve sık sık ölçerek getirmeniz. Uzundan kısaya doğru çubukları hazırlayın, böylece herhangi bir ölçüm hatası ve/veya yanlışlık sonucunda çubuğu olması gerekenden daha kısa yaparsanız bir alt boydaki çubuk haline getirebilirsiniz. Malzeme ziyan olmaz. Aşağıda ilgili resimler görülmekte.
2. Daha sonra metal çubuklar arasındaki mesafeleri ağaç çubuk üzerine tek tek işaretledim. Örnek olarak ilk noktayı işaretledikten sonra ikinci nokta bu noktadan 23.70+2.75=26.45 mm uzakta olmalı böylece iki metal çubuk arası 23.70 mm olacaktır. Farklı kalınlıklarda eleman kullanacak arkadaşlara buna dikkat etsinler. Şunu da belirtmekte fayda görüyorum, kullandığım bakır zaten ince daha ince metal eleman kullanmayın, 3mm den aşağı inmemekte büyük fayda var. İşaretlemede yine kumpas kullandım.
3. Bu aşamada tahta çubuğu uygun boyuttaki uçla deldim. Ben burada 2.5 mm uç kullandım. Böylece çubukların deliklere sıkıca geçmesini sağlamış oldum. Aslında pekte seçenek yok yani piyasada 2.75 mm çapında sıradan uç bulmak oldukça zor. Arkadaşlar delikler esnasında çok hassas çalışılması gerekiyor yani simetrik olarak delmeniz gerekli ki bütün metal çubuklar aynı hizada olsun. Eğer dikkat etmezseniz benim gibi birkaç delikte kaçıklık olabilir. Aslında bunun için en uygun çözüm ayaklı matkap kullanmak lakin benim ulaşabildiklerime 2.5 mm matkap ucu bağlanamıyordu. Tavsiyem öncelikle ince bir uçla delik için bir kılavuz açmanız daha sonra kalın uçla bunu genişletmeniz. Ben ilk yamuk delikten sonra 1 mm uç kullanarak kılavuz delikler açtım.
4. Sonraki aşamada elimdeki bakır çubukları uygun pozisyondaki deliklere simetrik olacak şekilde geçirdim. Bunun için çekiç kullandım, yani bir nevi çaktım onları. Mümkün olduğu kadar acele etmemekte ve dikkatli davranmakta yarar var her ne kadar bakır çabuk düzeltilebilse de çubukların simetrisini bozmak iyi değil.
5. 50.8 mm lik parçayı da çaktıktan sonra, anten için en önemli parçalardan biri olan loop aşamasına geldim. Bu aşama önemli arkadaşlar anteninizin empadansını belirleyen aşama ve dikkatlice yapılmalıdır. 50 ? luk kablo kullandığımız için 50 ? luk bir loop yapmaya çalışıyoruz. Loop ayrıntıları şekilde mevcut. Loop’un yuvarlatılmış kenarları için, 4mm enindeki bakır levhayı 15mm çapındaki bir silindirin üzerine aşğıdaki şekildeki gibi sardım. Şekilde görülen nesne benim mini taşlamanın spiral ucu.
6. Daha sonra bakır levhanın fazlalıklarını şekilde görüldüğü gibi kesiyoruz. Burada loop şeklinin bozulmamasına özen gösterin.
7. Sıra geldi bu loop için bir yerleştirme platformu oluşturmaya. Sandalye ayağını dibinden 8mm lik bir delik ile deldim. Daha sonra bu deliğin alt noktasından 4mm aşağıda, ayağın yanlarında simetrik olacak şekilde iki adet 4 mm uzunluğunda yarık açtım. Hazırladığım loop elemanını dikkatlice açarak şeklinin bozulmasına izin vermeden bu yarıklardan geçirdim ve aşağıda görüldüğü gibi loop elemanını elde ettim. Önemli olan hazırladığınız lopun bakır çubuklarla simetrik olması ölçüler değişebilir.
9. Daha sonra hazırladığım bu elemanı tahta çubuk üzerindeki uygun yere getirdim. 8mm lik bir delik olduğu için tahtaya sıkı sıkıya geçti dolayısıyla sabitleme problemi yaşamadım.
10. Daha sonra son ve en uzun bakır çubuğu da yerine çaktım ve kabloyu hazırladığım loop üzerine aşağıdaki şekillerdeki gibi lehimledim. Lehim olayı önemli arkadaşlar çok sağlam ve kablonun ekranlamasını bozmayacak bir lehimleme yapmak gerekiyor. Lehimleme esnasında ayrıntılı resimler çekmeyi unuttum, bu yüzden sadece sonuçların resimleri var.
11. Son olarak kabloyu tahta üzerine kablo toplayıcılar ile sabitledim ki hareket esnasında loop yapısı bozulmasın. İşte antenin son hali.
Evet arkadaşlar şimdide antenle ilgili söylediğim simülasyon sonuçlarına sıra geldi. Aşağıda bahsettiğim programla yapılmış simülasyon sonuçları mevcuttur.
Şekildende anlaşılacağı üzere antenin kazancı 15 dB civarı. Antenin ön arka kazancı ise 29 dB civarı. Ancak şu varki simülasyonda loop kalınlığını bağımsız belirtmek mümkün değil. burdan 1-2 dB ekstra kazanç sağlayabiliriz. Sonuç olarak antenimiz 15-17 dB kazanca sahip. Benim 5 m li kablodaki kaybım 5 dB.
Sonuçlar:
Anteni kendi kullandığım modem üzerinde deneme şansım olmadı. Ancak sağa sola çevirirken. daha önceden yakalayamadığım iki erişim noktası buldum. Aşağıda NetStumbler görüntüsü bulunmakta.
Antenle iyice oynadım ve çekim gücünü en yüksek yapana dek yön ve polarizasyonunu değiştirdim. Bu esnada yakaladığım en güçlü sinyal aşağıda görülmekte.
TP-Link Wireless Client Utility
NetStumbler
Teneke Anten (Cantenna) projesi gibi tamamen eldeki elemanları kullanarak yapılmaya çalışıldı.
Kullanılan malzemeler:
1. Anten omurgasını oluşturmak üzere 9mm çapında 50 cm uzunluğunda tahta parçası. Arkadaşlar anten yapılırken tahta ve türevi malzemelerin kullanılması tavsiye edilmez, çünkü organik yapıları gereği WiFi sinyalleri soğurmaya eğilimleri vardır. Hele birde ıslandıkların da su emdikleri için WiFi sinyalleri tamamen üzerlerine çekecektirler. Ancak eldeki malzemeleri kullanacağımız için ben bunu seçtim. Kullandığım malzeme aslında marangozların kullandığı "kavele" adı verilen malzeme. Orijinal olarak 1.2 m boyundadır adedi 1 YTL dir. Bizim dükkanda bundan kırık bir parça buldum (yeterli düzgünlükte) o yüzden bunu kullanmaya karar verdim. kullanabileceğiniz diğer malzemeler her türlü PVC boru, Epoxy çubuklar, fiber çubuklar.
2. Yeteri kadar 6 lık (2.75 mm çapında) bakır iletken. Ben 1.5 m lik bir parçadan kullandım. Metresi 75 YKr.
3. 1mm kalınlığında 4 mm genişliğinde 120 mm uzunluğunda bakır levha. Elimde bulunan bakır levhadan 4 mm kalınlığında bir şerit kestim 150 mm uzunluğundaydı. Bunun fiyatı hakkında herhangi bir fikrim yok. Tahminim bakırın kilosu 20 YTL üzeridir alacağınız 15x15 cm boyutlarında bir levha 2-3 YTL olacaktır.
4. Bir adet plastik sandalye ayaklığı. Hani şu demir sandalyelerin altında olur, zemini çizmesin fazla ses çıkarmasın diye takılır. Boyutları ise şöyle 22 mm çap 25 mm yükseklik. Tanesi 20 YKr.
5. 5m RG 58/U kablo. Daha önceden anlattığım Teneke Anten (Cantenna) projesin deki kablo. Kablo ile ilgili detaylar orada mevcut. Ancak yine altını çizerek belirtmek istiyorum RG 58/U kayıp oranı yüksek bir kablodur. Elimde bu olduğu için bunu kullandım
6. 1 adet RPSMA dişi konektör (RG58 uyumlu). Dişi erkek takım halinde 10 YTL.
7. Çeşitli el aletleri.
Yapım Aşamaları:
Öncelikle Projenin temelinden bahsetmek istiyorum. Proje asıl olarak Build your own 2.4Ghz 15dbi Yagi adresinde incelenmiş olan commercial yani bildiğiniz satın alınan antenin bir reverse-engineering versiyonu. Projenin temelini oluşturan çizim aşağıda. Aynı çizimin pdf formatındaki dosyası ise Buradan indirilebilir.
Şekli incelediğinizde aslında oradaki elemanların 3.3 mm kalındığında çubuklar olduğunu göreceksiniz. Ne yazık ki ben bu kalınlıkta bakır bulamadığım için projeyi elimdeki bakır iletkene göre yeniden projelendirdim. Projelendirme esnasında http://fermi.la.asu.edu/w9cf/yagipub/index.html adresindeki YagiModeller java Applet ini ve “4nec2” simülasyon programını kullandım. 4nec2 programına http://home.ict.nl/~arivoors/ adresinden ulaşabilirsiniz.
Yagi-Uda tipi antenler Metal-Array yani metal dizi tipinde antenlerdir. Yukarıda görülen şemadaki metal elemanlar arasındaki uzaklıklara sadık kalarak anten projesini gerçekleştirdim. İlgili simülasyon sonuçlarına aşağıda değineceğim.
1. Öncelikle gerekli olan metal elemanları hazırladım. Çubukların boyutları çok önemli, bu yüzden kumpas kullandım. Çubukların kesimini mini taşlama cihazımla (bolca Dremel olarak tanımlanan cihaz) gerçekleştirdim. Tavsiyem çubukları verilen boyutlardan 2-3 mm uzun kesip daha sonra uygun boyuta, taşlayarak ya da törpüleyerek ve sık sık ölçerek getirmeniz. Uzundan kısaya doğru çubukları hazırlayın, böylece herhangi bir ölçüm hatası ve/veya yanlışlık sonucunda çubuğu olması gerekenden daha kısa yaparsanız bir alt boydaki çubuk haline getirebilirsiniz. Malzeme ziyan olmaz. Aşağıda ilgili resimler görülmekte.
2. Daha sonra metal çubuklar arasındaki mesafeleri ağaç çubuk üzerine tek tek işaretledim. Örnek olarak ilk noktayı işaretledikten sonra ikinci nokta bu noktadan 23.70+2.75=26.45 mm uzakta olmalı böylece iki metal çubuk arası 23.70 mm olacaktır. Farklı kalınlıklarda eleman kullanacak arkadaşlara buna dikkat etsinler. Şunu da belirtmekte fayda görüyorum, kullandığım bakır zaten ince daha ince metal eleman kullanmayın, 3mm den aşağı inmemekte büyük fayda var. İşaretlemede yine kumpas kullandım.
3. Bu aşamada tahta çubuğu uygun boyuttaki uçla deldim. Ben burada 2.5 mm uç kullandım. Böylece çubukların deliklere sıkıca geçmesini sağlamış oldum. Aslında pekte seçenek yok yani piyasada 2.75 mm çapında sıradan uç bulmak oldukça zor. Arkadaşlar delikler esnasında çok hassas çalışılması gerekiyor yani simetrik olarak delmeniz gerekli ki bütün metal çubuklar aynı hizada olsun. Eğer dikkat etmezseniz benim gibi birkaç delikte kaçıklık olabilir. Aslında bunun için en uygun çözüm ayaklı matkap kullanmak lakin benim ulaşabildiklerime 2.5 mm matkap ucu bağlanamıyordu. Tavsiyem öncelikle ince bir uçla delik için bir kılavuz açmanız daha sonra kalın uçla bunu genişletmeniz. Ben ilk yamuk delikten sonra 1 mm uç kullanarak kılavuz delikler açtım.
4. Sonraki aşamada elimdeki bakır çubukları uygun pozisyondaki deliklere simetrik olacak şekilde geçirdim. Bunun için çekiç kullandım, yani bir nevi çaktım onları. Mümkün olduğu kadar acele etmemekte ve dikkatli davranmakta yarar var her ne kadar bakır çabuk düzeltilebilse de çubukların simetrisini bozmak iyi değil.
5. 50.8 mm lik parçayı da çaktıktan sonra, anten için en önemli parçalardan biri olan loop aşamasına geldim. Bu aşama önemli arkadaşlar anteninizin empadansını belirleyen aşama ve dikkatlice yapılmalıdır. 50 ? luk kablo kullandığımız için 50 ? luk bir loop yapmaya çalışıyoruz. Loop ayrıntıları şekilde mevcut. Loop’un yuvarlatılmış kenarları için, 4mm enindeki bakır levhayı 15mm çapındaki bir silindirin üzerine aşğıdaki şekildeki gibi sardım. Şekilde görülen nesne benim mini taşlamanın spiral ucu.
6. Daha sonra bakır levhanın fazlalıklarını şekilde görüldüğü gibi kesiyoruz. Burada loop şeklinin bozulmamasına özen gösterin.
7. Sıra geldi bu loop için bir yerleştirme platformu oluşturmaya. Sandalye ayağını dibinden 8mm lik bir delik ile deldim. Daha sonra bu deliğin alt noktasından 4mm aşağıda, ayağın yanlarında simetrik olacak şekilde iki adet 4 mm uzunluğunda yarık açtım. Hazırladığım loop elemanını dikkatlice açarak şeklinin bozulmasına izin vermeden bu yarıklardan geçirdim ve aşağıda görüldüğü gibi loop elemanını elde ettim. Önemli olan hazırladığınız lopun bakır çubuklarla simetrik olması ölçüler değişebilir.
9. Daha sonra hazırladığım bu elemanı tahta çubuk üzerindeki uygun yere getirdim. 8mm lik bir delik olduğu için tahtaya sıkı sıkıya geçti dolayısıyla sabitleme problemi yaşamadım.
10. Daha sonra son ve en uzun bakır çubuğu da yerine çaktım ve kabloyu hazırladığım loop üzerine aşağıdaki şekillerdeki gibi lehimledim. Lehim olayı önemli arkadaşlar çok sağlam ve kablonun ekranlamasını bozmayacak bir lehimleme yapmak gerekiyor. Lehimleme esnasında ayrıntılı resimler çekmeyi unuttum, bu yüzden sadece sonuçların resimleri var.
11. Son olarak kabloyu tahta üzerine kablo toplayıcılar ile sabitledim ki hareket esnasında loop yapısı bozulmasın. İşte antenin son hali.
Evet arkadaşlar şimdide antenle ilgili söylediğim simülasyon sonuçlarına sıra geldi. Aşağıda bahsettiğim programla yapılmış simülasyon sonuçları mevcuttur.
Şekildende anlaşılacağı üzere antenin kazancı 15 dB civarı. Antenin ön arka kazancı ise 29 dB civarı. Ancak şu varki simülasyonda loop kalınlığını bağımsız belirtmek mümkün değil. burdan 1-2 dB ekstra kazanç sağlayabiliriz. Sonuç olarak antenimiz 15-17 dB kazanca sahip. Benim 5 m li kablodaki kaybım 5 dB.
Sonuçlar:
Anteni kendi kullandığım modem üzerinde deneme şansım olmadı. Ancak sağa sola çevirirken. daha önceden yakalayamadığım iki erişim noktası buldum. Aşağıda NetStumbler görüntüsü bulunmakta.
Antenle iyice oynadım ve çekim gücünü en yüksek yapana dek yön ve polarizasyonunu değiştirdim. Bu esnada yakaladığım en güçlü sinyal aşağıda görülmekte.
TP-Link Wireless Client Utility
NetStumbler
