Все, что нельзя запрограммировать
на ассемблере - приходится паять.
Народная мудрость.
Предыстория
Имеется беспроводная сетевая карта D-Link DWL-AG530 и всё с ней хорошо, кроме одного момента: досталась мне модификация с несъёмной антенной. Для сравнения ниже на рисунках 1 и 2 приведены изображения модификаций с несъёмной и со съёмной антенной соответственно. Карты идентичны, и отличаются только способом подключения антенны. В первом случае антенный кабель припаян непосредственно к плате, во втором - на плате распаян разъём к которому подключается антенный кабель. Это то и натолкнуло на мысль, что карту возможно немного усовершенствовать распаяв разъём на плату и поставив ответную часть на кабель. Возможно было пойти путём подключения пигтейла к uFL-разъёму уже имеющемуся на плате. Но это дополнительные соединения, которые не лучшим образом отражаются на качестве сигнала и задача становилась бы слишком простой.
Рис 1. Модификация DWL-AG530 с несъёмной антенной
Рис 2. Модификация DWL-AG530 со съёмной антенной
На плате уже имеются отверстия для установки Г-образного ВЧ-разъёма. Оставалось определиться с его типом. Что бы получить решение совместимое с другими WiFi-антеннами было решено поставить RP-SMA разъём. В конце статьи приведено более подробное описание данного разъёма и причин его применения.
Лирическое отступление.
Отправившись в ближайший магазин радиодеталей, неожиданно обнаружил, что RP-SMA-разъёмы не так просто купить. Но немного порывшись в сети всё таки нашёл магазин XXX, в котором смог купить нужные разъёмы производства фирмы YYY.
1. Разбор
Перед тем, как установить новенький разъём карту пришлось немного разобрать. В начале необходимо снять планку крепления. Карта без планки и с отмеченным местом крепления кабеля антенны приведена на рисунке 3.
Рис 3. Карта без планки крепления (отмечено место пайки антенного кабеля)
Теперь необходимо было отпаять антенный кабель. Как ни странно, но припаян он был на совесть (а вы говорите D-Link ...).
Рис 4. Отпаянный антенный кабель (1 - место для ВЧ-разъёма, 2 - "перемычка")
2. Магическая перемычка
Как видно из рисунка 4, на плате уже имеются отверстия для установки разъёма, но перед этим необходимо перепаять одну деталь. На рисунке 4 она обозначена цифрой 2. Увеличенный вид представлен на рисунке 5. Это, скорее всего, конденсатор выполняющий функции разделительного, но он выполняет ещё одну важную функцию - выбирает какой антенный выход будет использоваться картой.
Перепаять его необходимо так, что бы он соединял выход карты (дорожка выходящая из-под экрана) с дорожкой ведущей к ВЧ-разъёму. Результат операции приведён на рисунке 6.
Рис 5. Магическая перемычка (исходный вид)
Рис 6. Магическая перемычка (новое положение)
3. Установка разъёма на карту
Теперь необходимо впаять сам разъём, перед этим удалив припой из отверстий.
Рис 7. Разъём перед пайкой
Рис 8. Разъём крупным планом
Получилось поделиее, изображённое на рисунках 9 и 10.
Рис 9. Свежевпаянный разъём (в фас)
Рис 10. Свежевпаянный разъём (в профиль)
Для проверки качества монтажа использовал 7 dBi штыревую съёмную антенну. Качество сигнала заметно улучшилось по сравнению с замеренным ранее на штатной антенне, что говорило о нормальном монтаже, а так же о том, что 7 dBi антенна работает лучше штатной, которая даёт всего 3-4 dBi. Оставалась самая хитрая процедура - установка ответной части на антенный кабель.
Рис 11. Антенна, использованная для проверки качества монтажа
4. Установка разъёма на кабель
Установка разъёма достаточно простая задача, я её хотел описать по-минимуму, но неожиданно обнаружил, что в сети очень мало информации по данной теме. Всё, что удалось найти за час в поисковике - это вот этот ролик [1].
Рис 12. Разъём на кабель (1 - разъём, 2 - центральный контакт, 3 – экранирующая муфта, 4 - антенный кабель, 5 - термоусадочная трубка)
Для установки понадобиться сам разъём, состоящий из трёх частей (продаются все вместе одним комплектом): 1 - сам разъём, 2 - центральный (сигнальный) контакт, 3 - экранирующая муфта. На рисунке изображён так называемый разъём под обжим. Использовать термоусадку не обязательно, но, во-первых, так надёжнее, а, во-вторых красивее (с учётом того, что подходящего диаметра нашлась трубка только зелёного цвета). Сам кабель заменять не стал, оставил какой есть.
Рис 13. Геометрические размеры разъёма и разделанного кабеля
Сначала на кабель надеваем термоусадочную трубку и экранирующую муфту, сделать это потом будет крайне неудобно.
Рис 14. На кабель надеваем термоусадочную трубку и муфту
Несмотря на то, что разъём предназначен для обжима, центральный контакт я припаивал. В начале снимаем с кабеля 3-5 мм внешней изоляции экрана и изоляции центральной жилы. Далее необходимо залудить центральную жилу кабеля для более удобной пайки. После этого обрезаем центральную жилу, оставляя 2 мм. После этого надеваем на неё центральный контакт разъёма и припаиваем его. Если присмотреться к этому контакту (см. рисунок 13), то с одной стороны на нём сделан разрез и он сходиться конусом - этой стороной его и припаиваем.
Рис 15. Пайка сигнального контакта
Далее снимаем порядка 10 мм верхней изоляции и надеваем разъём на кабель таким образом, что бы экранирующая оплётка осталась снаружи. При этом необходимо следить, что бы центральный контакт разъёма был в один уровень с изолятором (не выступал и не был слишком глубоко утоплен).
Рис 16. Установка разъёма
Рис 17. Положение центрального контакта
Далее надвигаем муфту так, что бы экранирующая оплётка оказалась между ней и разъёмом.
Рис 18. Положение экранирующей муфты
Так как кримпера под рукой не было, то пришлось обжимать плоскогубцами.
Рис 19. Обжатый разъём
После этого надвигаем термоусадочную трубку и нагреваем до полной усадки. Я немного просчитался с диаметром, и трубка не залазила на экранирующую муфту. Поэтому пришлось добавить небольшое кольцо из трубки большего диаметра (см. рисунок 20).
Рис 20. Термоусадочная трубка
5. После сборки обработать напильником
Так как планка не была рассчитана на установку разъёма, то её пришлось немного доработать напильником.
Рис 21. Подготовка к доработке
Рис 22. Доработанная планка
Результаты
Результат представлен на рисунках 23 и 24. Если говорить об уровне сигнала, то он стал лучше на 1-2 дБ, что может означать действительное улучшение цепи прохождения сигнала или простую погрешность измерения. Но в любом случае ожидаемого ухудшения на 0,5-1 дБ в связи с установкой разъёма не наступило.
Рис 23. Карта с установленной планкой
Рис 24. Карта с подключенной антенной
Для справки
SMA (SubMiniature version A) СВЧ-разъём для подключения кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. По разным источникам, рассчитан на работу с частотами до 12-18 ГГц. Отличается повышенной прочностью и надёжностью.
RP-SMA (Reverse Polarity SMA) разновидность SMA-разъёма отличающаяся тем, что центральный (сигнальный) выступающий контакт расположен не на кабеле, а на разъёме оборудования. "Reverse Polarity" относится исключительно к расположению данного контакта и не имеет ничего общего с какой-либо полярностью (напр. сигнала). Данное "обратно полярное" расположение контакта породило путаницу с правильным применением терминов "папа"/"мама".
Рис 25. Разъёмы RP-SMA (слева) и обычный SMA (справа)
Широкое распространение данного неправильного разъёма вызвано применением нормы, введённой FCC[2] (американский регулятор в области радио и всего, что с ним связано). Нормативные документы которой не предписывают напрямую использовать RP-SMA-разъём, но запрещают использовать стандартные разъёмы[3]. Эта норма введена для того, что бы рядовые пользователи не имели возможности подключить к домашнему оборудованию что-то непредусмотренное производителем. Например, подключить к WiFi-карте 10 Вт усилитель и поджарить себе что-нибудь (10 Вт усилитель даёт в пике до 100 Вт, а это очень много). Вот и приходиться изворачиваться при модернизации оборудования, что бы оно оставалось совместимым с несовместимыми антеннами (вот такой вот каламбур).
Ссылки
1. SMA Connector // http://www.youtube.com/watch?v=PUYYa-JrQ1k
2. RP-SMA connector // http://en.wikipedia.org/wiki/RP-SMA
3. Title 47 CFR Part 15 section 203 // http://ecfr.gpoaccess.gov/cgi/t/text/text-idx?...
Комментарии пользователей [3 шт.]