Ăng-ten Yagi là gì?

Ăng-ten Yagi (Yagi antenna hoặc Yagi-Uda antenna), được biết đến tại Việt Nam với tên Ăng-ten Xương cá. Thiết kế đúng như tên gọi, ăng-ten Yagi được tạo thành bởi một thanh cứng làm thân và các thanh kim loại đối xứng 2 bên để bắt tín hiệu.

Ăng-ten Yagi về cơ bản giống như kính viễn vọng cho sóng vô tuyến. Nó sẽ giúp bạn bắt được sóng vô tuyến ở khoảng cách xa hơn. Và bạn biết gì không? Sóng WiFi cũng là một loại sóng vô tuyến, nên về lý thuyết, ta cũng có thể tăng tầm bắt sóng WiFi bằng Ăng-ten Yagi!

Cấu tạo một ăng-ten Yagi

Một ăng-ten Yagi bao gồm:

• Phần thân ăng-ten (Boom)
• Các thanh rung – Chấn tử (Elements), được chia làm 2 loại:
  • Thanh rung động:
    • Thanh rung nhận tín hiệu (Feeder element) và định hướng (Driven element)
  • Các thanh rung tĩnh
    • Các thanh rung định hướng (Directors)
    • Thanh phản xạ (Reflector)

Ăng-ten Yagi hoạt động như thế nào?

Thanh định hướng sẽ tạo một trường năng lượng điện từ (electromagnetic field energy) dọc theo các thanh điều hướng, tạo ra độ nhạy sóng cho ăng-ten. Các thanh rung điều hướng có nhiệm vụ “hứng” tín hiệu từ sóng vô tuyến và truyền ngược lại về thanh định hướng; lúc này thanh định hướng sẽ đóng vai trò nhận tín hiệu. Thanh phản xạ thường được thiết kế là chấn tử dài nhất và được đặt phía sau cùng của ăng-ten, đóng vai trò “vớt vát” lại các tín hiệu dư thừa từ quá trình trên, sau đó tập trung tín hiệu thu được về thanh nhận tín hiệu. Ăng-ten Yagi càng dài và nhiều chấn tử sẽ bắt được tín hiệu càng xa.

Chuẩn bị

• 1 thanh gỗ hoặc nhựa dài khoảng 1,5m
• Khoảng 1m dây đồng hoặc 5 cái móc quần áo kim loại (đường kính khoảng 5mm)
• 1 đoạn cáp tín hiệu đồng (có đầu kết nối SMA cái)
• 1 USB wifi TPLink WN722N
• Máy khoan cầm tay
• Kìm
• Keo nến
• Băng dính cách điện
• 1 tâm hồn đẹp

Các bước thực hiện

Bước 1: Tính toán độ dài và vị trí đặt các chấn tử

Truy cập trang web https://www.steeman.org/Antenna/Yagi-Antenna-Calculator để thực hiện tính độ dài các chấn tử và khoảng cách giữa các chấn tử.

• Tần số trung tâm của ăng-ten (The center frequency of the antenna) điền giá trị 2400, vì tần số của sóng WiFi thông thường là 2,4GHz tương đương với 2400MHz.
• Số lượng các chấn tử (The amount of antenna elements) điền giá trị 15 (càng nhiều chấn tử thì khả năng bắt sóng càng xa)
• Đường kính của thân ăng-ten tính theo milimét (Boom diameter) điền giá trị 10 (tùy vào đường kính hoặc chiều rộng của vật liệu làm thân ăng-ten)
• Đường kính của các chấn tử tính theo milimét (Antenna elements diameter) điền giá trị 5 (tùy vào đường kính của vật liệu làm chấn tử)

Sau khi điền các tham số và nhấn Calculate, trang web sẽ trả về một bảng số liệu chi tiết về độ dài và vị trí lắp đặt của các chấn tử, lấy thanh phản xạ làm mốc.

Bước 2: Chế tạo các chấn tử và thân ăng-ten

Chúng ta chỉ cần đo độ dài các chấn tử và cắt theo tham số Length. Vị trí đặt các chấn tử trên thân ăng-ten sẽ được đánh dấu theo tham số Position. Trong quá trình thực hiện, chắc chắn sẽ có sai số về độ dài của các chấn tử và vị trí đặt các chấn tử. Sai số càng thấp, tín hiệu thu được sẽ càng chính xác.
Lưu ý: Với thanh thu tín hiệu, cần làm thành dạng vòng như ảnh dưới. 2 đầu của thanh thu tín hiệu không được tiếp xúc trực tiếp với nhau.

Bước 3: Lắp ráp ăng-ten

Trong ví dụ này, chúng mình sử dụng dây kéo dài ăng-ten SMA RG-178. Cắt đôi dây và giữ lại phần dây có đầu SMA cái. Lõi dây gồm 4 phần: phần lõi cao su ngoài cùng bọc bên ngoài 1 lớp đồng trắng chống nhiễu, tiếp đến 1 lớp nhựa dẻo bọc phần ruột dây bằng đồng. Cắt bỏ vỏ cao su và vỏ nhựa, giữ lại 2 lõi đồng để gắn vào 2 đầu của thanh nhận tín hiệu.

Gắn 2 lõi đồng vào 2 đầu thanh nhận tín hiệu bằng băng dính cách điện. Đầu kết nối SMA cái lắp vào vị trí lắp ăng-ten của USB WiFi. Sử dụng keo nến để cố định vị trí các chấn tử trên thân ăng-ten.

Vậy là chúng ta đã hoàn thành một ăng-ten Yagi đơn giản để thu sóng WiFi. Sử dụng bộ công cụ aircrack-ng để thực hiện kiểm tra khả năng thu sóng WiFi của ăng-ten mới nhé!
Happy hacking ∋━━o(｀∀´oメ）～→