3.9.5. «Тонкая» настройка антенн Wi-Fi на местности
Для точной («тонкой») подстройки выносной антенны и роутера потребуется как минимум два человека, для удобства снабженных рациями – для оперативного согласования о действиях.
После установки внешней антенны на улице (на деревянном шесте – мачте для телевизионной антенны) ее необходимо «тонко» настроить на точку доступа; это называется согласованием. Для этого подключим оборудование, ПК. Один из наладчиков постоянно находится рядом с компьютером, второй – рядом с антенной. Он медленно (имеет значение каждый градус) поворачивает антенну во все стороны и согласовывает свои действия с коллегой и ПК, который следит за уровнем сигнала. Современное программное обеспечение позволяет это сделать. Таким образом, находят точку, в которой сигнал будет максимальным (соответственно и усиление антенны) и надежно закрепляют антенну в этом положении. Таким образом, с помощью «тонкой» настройки можно «выжать» из антенны максимальное усиление, которое превышает минимум в 3–4 раза. Этот результат можно считать удачным.
3.9.6. Кабели, фидеры и их особенности
Популярный (в смысле доступный почти везде, в этом лишь и есть его ценность) коаксиальный кабель RG58/U на практике дает очень существенные потери полезного сигнала. Он не рассчитан на работу с частотой не более 1 ГГц (согласно техническим характеристикам и паспортным данным), а частота 2,4 ГГц, на которой работают большинство моделей роутеров, является для этого кабеля «запредельной». Конечно, кое-как он «вытягивает» полезный сигнал, если предполагать, что можно довольствоваться ослаблением кабеля – 0,8 дБ/м. Представим себе, что потери сигнала (ослабление) увеличиваются пропорционально длине кабеля (на погонный метр); с учетом использования совместно с данным кабелем антенны с небольшим усилением, к примеру, 6 дБи, он становится для наших экспериментов малопригодным. Данный пример весьма показателен для того, чтобы понимать – насколько важен выбор не только роутера, но и кабеля, и антенны.
Чуть лучше (но все же далекие от оптимальных) характеристики имеет коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом RG-6U. В моем случае, когда дом соседа расположен на расстоянии 66 метров, приходится «сберегать» каждый дБ. Лучше всего себя зарекомендовали кабель RJ-8X и AWG16 производства стран ЕС (волновое сопротивление 50 Ом). Также рекомендовал бы «коаксиал» URM67 (внешний диаметр 10 мм), но надо иметь в виду, что этот кабель практически не сгибается. Хотя и в этом можно найти определенный «плюс», поскольку Wi-Fi антенна с весом до 1 кг (большинство современных) с помощью такого «жесткого» кабеля может крепиться уже сама по себе – как на твердом стержне. В этом случае его длина (в выносной части – «стебля») не должна превышать 1 м.
Как определить полезный материал для самостоятельного изготовления антенны СВЧ?
Берем стакан с водопроводной водой, накрываем его крышкой и помещаем в рабочую камеру микроволновой печи. Включаем СВЧ-печь в режим 500 Вт на 2 минуты. После прогрева (окончания данного времени) вода в стакане существенно нагревается. Открываем крышку микроволновой печи, пробуем крышку на стакане тактильно (руками). Крышка, пропускающая СВЧ, останется холодной – она нам подходит. Нагревающаяся за 2 минуты (даже незначительно) крышка свидетельствует о том, что она частично поглощает волны; ее применять в данном случае нежелательно.
3.10. Имитатор пользователя или автоматическое управление для клавиатуры
Сегодня заменить клавиатуру проще «пареной репы»; постоянно меняющийся и обновляемый рынок индустрии комплектующих для ПК сделал возможным приобретать «набор клавиш» за символическую цену. Кроме того, у многих людей остаются в запасниках и невостребованными старые модели клавиатур, подчас неисправные (с западающими клавишами), которые пылятся дома без дела.
Учитывая доступность и относительно невысокую стоимость keyboard s, радиолюбителям и всем пользователям ПК, знакомым с основами электротехники, представляется новая возможность сделать из нее почти бесплатное автоматическое устройство-дополнение, своего рода секретаря, который будет управлять компьютером (в относительно простом алгоритме) не программно, а с помощью замыкания контактов клавиш, имитируя реального пользователя. Задачи, которые удаленно владелец решил выполнить с помощью электронного автомата и старой клавиатуры, могут быть различны: управление программой, требующее обязательного присутствие оператора, кодированный доступ к персональному компьютеру и многие другие, ограничивающиеся только вашей фантазией.
Рис. 3.7. Устройство-адаптер для клавиатуры ПК
Теперь отдельные (выбранные) кнопки клавиатуры ПК, соединенные по рекомендуемому ниже способу с электронным устройством, автоматически «нажимаются» и приводят в действие программы ПК.
Вся дополнительная работа, касающаяся стандартной компьютерной клавиатуры, сводится к трем шагам.
Аккуратно вскрыть верхнюю панель корпуса (плоская клавиатура) и миниатюрным паяльником с мощностью до 25 Вт (напряжением 6.. 12 В) припаять два проводника тонкого монтажного провода типа МГТФ-0,4 (МГТФ-0,8) к контактам клавиши (к примеру, кнопки Enter). Кнопка может использоваться и другая, равно как и несколько кнопок в различных, отличных друг от друга ситуациях.
Проводники (МГТФ) должны иметь минимальную длину (не более 1 м) и на другом конце соединяться с миниатюрным разъемом, например, РШ-2Н. Еще лучше, если проводники будут помещены в экран, который соединяется с массой («минусом» питания). Это позволит избежать электрических наводок напряжения и минимизирует ложные срабатывания управляющего устройства.
Собрать и подключить согласно электрической схеме (представленной на рис. 3.7.) простое устройство-адаптер, которое получает сигнал от датчиков, установленных где угодно, к примеру, на охраняемом объекте.
Эти шаги способен сделать сегодня каждый школьник.
Устройство собрано на популярной микросхеме-коммутаторе К561КТ3. В точку Uвх приложено управляющее напряжение от любого из датчиков, к примеру, геркона, установленного на открывание входной двери. Принцип подключения геркона иллюстрирует включатель S1, подключаемый в виде примера к источнику питания пунктирной линией. Датчики могут быть различными, в том числе выдающие (генерирующие) пачки импульсов.
Рис. 3.8. Общая схема и цоколевка некоторых популярных микросхем коммутаторов серий К561, К564, К176
Входной сигнал проходит через ограничительный резистор R1 и поступает на оксидный конденсатор С1 (не пропускающий постоянную составляющую напряжения). Таким образом, даже при длительном воздействии (при замыкании контактов S1) на управляющий вход коммутатора поступит только одиночный импульс. Стабилитрон VD1 защищает управляющий вход канала от скачка напряжения, а резистор R2 шунтирует вход (вывод 13), купируя возможные электрические помехи, приводящие к ложным срабатываниям микросхемы – на входе каждого канала присутствуют полевые транзисторы, обеспечивающие высокую чувствительность всего электронного узла.
Постоянные резисторы типа МЛТ-0,25, MF-25 и аналогичные. Оксидный конденсатор С1 типа К50-29 или аналогичный. Стабилитрон может быть заменен КС156А, BZX55 или аналогичными.
Источник питания – стабилизированный, с защитой по выходу.
Роль кнопки выполняет электронный ключ на микросхеме – бесшумно и визуально неприметно. Для справочной информации, а также для тех пользователей, кто захочет использовать контроль нескольких датчиков, на рис. 3.8 представлена общая схема подключений и цоколевка микросхем-коммутаторов К561КТ3, К564КТ3, К1561КТ3, К176КТ1 (все они взаимозаменяемы, однако особенность микросхемы К176КТ1– напряжение питания 9 В).
Микросхемы К561КТ3 (и аналоги) представляют собой четырехканальные коммутаторы с одинаковой схемой и цоколевкой.
Эквивалентная схема коммутатора (электронного ключа) однополюсная, это значит, что он работает только на замыкание электронного контакта на выходе (например, выводы 1 и 2, 3 и 4 – и так далее) при управляющем сигнале на входе. На вход воздействует управляющий сигнал (импульс) постоянного тока напряжением 2–5 В (что соответствует напряжению +5 В, поступающему на стандартную клавиатуру через разъем USB 2.0 от ПК). Таким образом, для замыкания выходов активный уровень на входе должен быть высоким логическим уровнем, принятым для КМОП микросхем.
Сопротивление канала в открытом состоянии 80 Ом (и около 500 Ом для К176КТ1). По закону Ома, зная приложенное напряжение, можно вычислить коммутирующий ток. Каналы коммутатора (управление кнопками клавиатуры ПК) независимы. Каждый канал может коммутировать цифровые уровни до напряжения Uп или аналоговые уровни (еще одна приятная особенность данного типа микросхем) – от пика до пика Uп/2.
