WiFi 無線LAN 延長アンテナケーブル 自作 【ロジテック LAN-W300N/PR5W 分解】

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    Wi-Fi 延長ケーブル 延長アンテナ アンテナケーブル 自作
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     今回はWi-Fi無線LANの電波の到達距離を伸ばす実験をする。
    上の図がそうだ。ヘンテナという特殊アンテナを無線LANに貼り付け、電波の共鳴を利用して電波を遠くに飛ばす。
     Wi-Fiは2Fにおいてあるのだが、1Fでも使いたい。電波はギリギリ入るのだが・・・あと少し何とかならんか・・・と切歯扼腕した方も多いと思う。実は筆者もその一人であり以前から気になっていたのである。

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    1.事の起こりは無線LANの故障

     ラボでは最近、ロジテックのLAN-W300N/PR5WというWi-Fi無線LANを愛用していた。これが最近調子が悪い。愛着のある製品だったので同型機を入手し交換メンテナンスした。

    WiFi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ 自作 【ロジテック LAN-W300N/PR5W 分解】
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     これである。手に平サイズでコンパクト。小規模オフィスに実に良く似合う。

     交換を機に分解した。無線機器は電波法により改造使用は禁止だ。
    封印を解き、分解した機材を使うだけでも改造扱いとなり法律に抵触する可能性がある。従い今回は法律に触れないよう壊れた機材を分解し調査に当てた。

    □□ 電波法□□□□□□
     筆者は電波法は改正するべきだと思っている。

    ■電波法を管理する電波監理委員会
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B3%A2%E7%9B%A3%E7%90%86%E5%A7%94%E5%93%A1%E4%BC%9A
    ---抜粋---
    電気通信の国家管理を解く為連合国軍最高司令官総司令部(GHQ)の示唆により制定された電波監理委員会設置法に基づき、1950年6月1日に設置された。電波と放送の監督に関する事項を司る第三者機関たる独立行政委員会(いわゆる「三条委員会」)で、振興行政を行う電気通信省から監督行政を分離したものである。

    電波の割当てや放送局に関する事項、社団法人から特殊法人となった日本放送協会の役務に関する事項などを司るとされていた。アメリカの連邦通信委員会に相当し、またGHQもそれを目指したようである。
    ---------

     電波法という法律はGHQの命令もとい示唆という側面がある。
    健全な社会生活を営む上で必要な法律は遵守すべきであり、そうでない物は改正するべきだろう。

     さて、2010年12月に公布された改正電波法において、無線LANルーターやトランシーバーなどの免許を要しない無線局の出力の上限が0.01W(10mW)から1W(1000mW)に改められているとのこと。

     例えば10mWというとカラオケマイクの出力。見通しで20m飛べば良い距離だろう。
    電波法というのは日本人に対してクーデターを恐れ20m以上届く無線機器を免許制として使用禁止したという側面があったと思うのだ。

     国民誰もが800mWの無線装置(携帯電話)を持つ現在において抜本的に見直すべきだと思っている。
    □□□□□□□□□電波法□□


    2.ロジテックのLAN-W300N/PR5Wの分解

    ロジテックのLAN-W300N/PR5W 分解
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     背面に4つのプラスネジと、フロントのシールで筐体は止まっている。
    1)ネジをはずす。
    2)フロントのシール、LEDランプの前面のビニールをはがすと裏蓋は外れる。



    ロジテックのLAN-W300N/PR5W 分解
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     裏蓋をはずしたところ。基盤が見える。

    ロジテックのLAN-W300N/PR5W 分解
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     基盤をはずしてひっくり返した所。
    LSI化で相変わらずわけが判らない。

    ロジテックのLAN-W300N/PR5W 分解
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     アンテナはどこだろうと探す。これがそうだろう。
    2cmほどのピンが出ている。

     さらに基盤をみる。。。基板上にアンテナ目的とおぼしきプリント配線がある。


    ロジテックのLAN-W300N/PR5W 分解
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     これがそうだ。。。プリントとピンの2つで2ピンのロッドアンテナ(?)を構成しているようである。


    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ ヘンテナ
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     新しく買ってきた同型機の上に赤マジックで線を引く。
    だいたいこのあたりにアンテナが居るという目印だ。

     Wi-Fi延長アンテナケーブルを自作するにあたり、無線LANのアンテナがどこにあるかが重要になる。自作ケーブルをアンテナのそばに配置すれば当然電波を良く拾うようになる。

    3.Wi-Fi飛距離延長方法

     Wi-Fiの飛距離延長方法を説明する。合法、非合法を含め何種類か存在する。ややこしいのはメーカが純正品あるいは規格品を出していれば合法で、そうでなければ違法ということだ。

     例えば、メーカが提供している延長ケーブルを接続する場合は合法だが、同じ延長ケーブルを自作すると違法になる可能性があるということだ。

     おおよそ一般には3種類ある。そして今回作るのは第4の方式となる。

    ■中継機能(リピータ)として使える無線LANを揃える
    ■アンテナケーブルを接続する
    ■反射板(リフレクタ)を使用する


    3.1.中継機能(リピータ)として使える無線LANを揃える
    Wi-Fi 無線LAN リピータ 中継
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     安定的に使う場合、なんと言ってもこれが良い。もし値段がほとんど変わらないのであれば中継機能(リピータ)の使える無線LANを購入しよう。あるいは使用中の無線LANに中継機能(リピータ)があるか確認しよう。

     アパートの一室、1フロアで割り切って使うのであれば一番安いので良いと思う。もし、一軒家で使いたいというのであれば、余裕を持って機材を揃えるのが王道だろう。

    3.2.アンテナケーブルを接続する
    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ
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     技術上王道がこれ。距離の離れた箇所までアンテナケーブルを引き伸ばしそこにアンテナを付ければ良い。Wi-Fiの飛距離はアンテナとアンテナの間と考えて良い。アンテナケーブルで少々引き伸ばした所でどうということはない。。。しかし、これは廃止の流れだ。

    1.アンテナケーブルを接続するコネクタを装備した機材は珍しい。
    2.あってもアンテナケーブルが数千円と高く、ケーブルは同軸
     という太く高価なものが多い。
    3.電線を取り回す手間隙が結構馬鹿にならない。

     自分でアンテナ延長ケーブルを作る場合、電波法違反になる。
    また、延長アンテナケーブルを接続できるように無線LANの改造も電波法違反になる。
     アマチュア無線免許所持者の場合、違法なのか合法なのか筆者には判らない。

     違法改造を行う場合、次のようなアンテナを接続するのであればアース(GND)とロッドアンテナにアンテナケーブルを接続すれば良いと推定する。

    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ
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     アンテナにも色々種類があるのだが最も簡単なものがこれ。
    電線2本を図のようにT字型に開く。それぞれの長さは受信したい周波数の1/4。電波のサインカーブと比すと判りやすいと思う。

     このアンテナの場合、2本は絶縁している。この形式であればロッドとアース(GND)に接続すれば信号を取れると思う。。。無論こういう改造は電波法に抵触する可能性があり行うべきではない。

     もし行うのであればその前に電波法の改正の努力をするべきであろう。


    3.3.反射板(リフレクタ)を使用する
     電波法において合法と言われている方式だ。パッシブ(受動式)であり効率は悪い。しかし法令順守の自作派向けである。

    Wi-Fi 無線LAN リフレクタ 反射板
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     何のことはない。アンテナの前に電波の反射板を用意しアンテナに多くの電波が輻射するようにしたものだ。

    4.電波音叉による延長

    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ 電波音叉
     リフレクタ同様、機器に改造はない。従い電波法上合法のはずだ。
    もっとも、趣味的な性能しかない

     結論から言うと、趣味的には大成功だった。
    実用的にはリピータを使おう。

     子供のころ、2つ並べた音叉の一方を鳴らすと反対側も共鳴して鳴る実験をしたと思う。それの電波版だと思えば良い。

     あるいは昔の戦艦で伝令管(伝声管か?)という管があり、管の一方でモシモシと言えば、離れた所に効率よく伝わるというのの電波版だと思えば良い。

     アンテナとは電波の同調装置の一種であり、同調装置とは音叉の原理を利用しているので”電波音叉”という表現は微妙に語弊があるのだが、一番判り易い表現だろう。

    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ 電波音叉 ヘンテナ
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     最初は1号機を作った。


    Wi-Fi T字型アンテナ
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     これが1号機のアンテナ部だ。
    別に電線でも何でも良い。訳3.1cm長さの導電体をこのように配置すればよい。
    理屈ではこの写真のようにしなくても電線を3.1cmの所で折り曲げればそれで良いはずだ。
     導電体は電波を沢山拾えるように表面積が多いほうが良いと思い半田の吸い取り網を利用した。金属であれば何でも良いと思う。

    延長ケーブルは秋葉原で1m100円で売っている普通のヨリ線だ。
    10mで1000円だった。

     この2つの電線は交互に捩りあっているのが判る。たぶん、2本の電線をただつないだだけだと効果は極めて下落すると思う。



    1.アンテナ線と言えば普通、同軸線だが高い。
    2.非同軸の場合、2線式でお互いに捩りあっているモノが良いと
      思う。これは経験則だ。高周波は捩りあっている電線中を
      効率良く伝わる。

     2号機はアンテナ部分をT字形からヘンテナと呼ばれる種類に変更した。
    1号機の成績が案外良く、アンテナをもっとマニアックなものにしたら、もっと成績がよくなるかと思って作った。どちらもあまり違いが感じられない。。。どちらも最良値は同じくらい。アンテナ4ハリまでは行く。ヘンテナの方が4ハリを維持する範囲が広い印象があるが主観どまりだ。および・・・最終的にヘンテナは5ハリMaxまで行っている。


    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ ヘンテナ
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     2号機。
     Wi-Fi無線LANにセロテープで貼り付けている。
    Wi-Fi無線LANは無改造である。Wi-Fi無線LANの左上部には先ほど示したアンテナがある箇所にはマジックで赤線を入れている。Wi-Fi本体の音叉(アンテナ)に近いほど、共鳴も強くなるという配慮だ。

     ヘンテナとは長方形にした針金であると思って欲しい。
    で、写真のとおり、そこに電線を接続している。赤と白だ。

     電線の一方をASUS Eee PC S101Hのパネル上部、カメラのある箇所に配置する。

     ラボの室外、10mの電線の届く範囲まで出るとアンテナが1針である。
    ここで2号機をASUS Eee PC S101HのWi-Fiアンテナのある所に近づけると場所によるのだが5針までゲージが上がる自分でやっていて嘘臭いが・・・

    Wi-Fi 無線LAN 延長ケーブル 延長アンテナ 電波音叉


     ヘンテナの場合、Eee PC S101Hの液晶フタの前後10cm位が一番感度が良いように思う。。。

     まあ、2Fの無線LANを1Fでコタツで丸くなりながら、アンテナをノートのフタの背面にセロテープで貼り付けてニタニタするくらいの事しか出来ないだろう。

     過度の期待はしないこと。
     とはいえ長年の疑問が氷解したのは喜ばしい。


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