Время на прочтение
9 мин
Количество просмотров 141K
Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.
Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).
Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.
По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)
Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.
Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме
На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.
Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.
Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)
На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.
Как улучшить зону покрытия WiFi
Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).
Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.
Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.
Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:
— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.
И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.
Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.
Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера
Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.
Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):
Рисунок 7. Антенна WiFi Extender
Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.
Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.
Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi
Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)
Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.
Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi
Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:
— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.
Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.
Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?
Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».
Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?
Рисунок 11. Антенна Connect 2.0
Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)
Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.
Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).
Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder
Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.
Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера
Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.
Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире
Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).
Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder
Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.
В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».
Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?
Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).
Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.
Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.
Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!
Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте
Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.
Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).
Рисунок 18
Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:
Рисунок 19
Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).
Для Windows:
» WirelessNetView
» NetSpot
» Free Wi-Fi Scanner
Для Linux:
» LinSSID (sourceforge.net/projects/linssid/)
» iwScanner
Для OS X:
» NetSpot
Будем рады узнать, какие программы использует читатель для схожих целей. Обратите внимание, что некоторый софт может быть представлен в демо-версиях и иметь условно-бесплатное распространение.
Отзыв об использовании антенны: remo-zavod.ru/news/otzyv-ob-antenne-wifi-direct
Резюме
Используйте антенну BAS-2002 WiFi Ladder в случае, если ваш роутер с внешней антенной не в состоянии обеспечить покрытие WiFi сетью в удаленных участках квартиры или дома.
Содержание
- 1 Направленная
- 2 Чертёж двойного самодельного биквадрата
- 2.1 Необходимые детали
- 3 Изготовление излучателя
- 4 Рефлектор
- 5 Подключение к роутеру
- 6 Тесты антенны
- 7 О дальности действия Вай Фай антен
Хотите собрать дальнобойную WiFi антенну, тогда следует знать о некоторых её особенностях.
Первое и самое простое: большие антенны в 15 или 20 dBi (децибел изотропных) являются предельными по мощности, и не нужно делать их ещё мощнее.
Вот наглядная иллюстрация, как с ростом мощности антенны в dBi уменьшается зона её покрытия.
Так получается, что с увеличением дистанции действия антенны, площадь её покрытия значительно уменьшается. Дома вам придется постоянно ловить узкую полоску действия сигнала при слишком мощном WiFi излучателе. Встанете с дивана или приляжете на пол, и связь тут же пропадет.
Вот почему домашние роутеры имеют обычные, излучающие во все стороны, антенны мощностью в 2 dBi—так они наиболее эффективны на короткой дистанции.
Направленная
Антенны на 9 dBi работают только в заданном направлении (направленного действия) — в комнате они бесполезны, их лучше применять для дальней связи, во дворе, в гараже рядом с домом. Направленную антенну при установке потребуется регулировать для передачи четкого сигнала в нужном направлении.
Теперь к вопросу о несущей частоте. Какая антенна будет лучше работать на дальнем расстоянии, в 2.4 или 5 ГГц?
Сейчас есть новые роутеры, работающие на удвоенной частоте в 5 ГГц. Такие маршрутизаторы все еще остаются новинкой, они хороши для скоростной передачи данных. Но сигнал 5 ГГц не очень хорош для дальних расстояний, так как затухает быстрее, чем при 2.4 ГГц.
Потому старые роутеры на 2.4 ГГц будут работать лучше в дальнобойном режиме, чем новые быстродействующие в 5 ГГц.
Чертёж двойного самодельного биквадрата
Первые образцы самодельных распространителейWiFi сигнала, появились еще в 2005 году.
Наилучшие из них конструкции биквадрат, обеспечивающие усиление до 11–12 dBi и двойной биквадрат, имеющие несколько лучший результат в 14 dBi.
Согласно опыту использования, конструкция биквадрат является более подходящей в качестве многофункционального излучателя. Действительно, преимуществом этой антенны является то, что при неизбежном сжатии поля излучения, угол раскрытия сигнала остается достаточно широким, чтобы покрыть всю площадь квартиры при правильной установке.
Все, возможные, версии биквадратной антенны являются простыми в реализации.
Необходимые детали
- Металлический рефлектор—кусок фольгированноготекстолита123х123 мм, лист фольги, CD, DVD компакт диск, алюминиевая крышка с чайной банки.
- Медная проволока сечением 2.5 мм.кв.
- Отрезок коаксиального кабеля, лучше с волновым сопротивлением 50 Ом.
- Пластмассовые трубочки — можно нарезать из шариковой ручки, фломастера, маркера.
- Немного термоклея.
- Разъем N-типа — пригодится для удобного подсоединения антенны.
Изготовление излучателя
Для частоты 2.4 ГГц, на которой планируется использовать передатчик, идеальными размерами биквадрата будут 30.5 мм. Но все-таки мы делаем не спутниковую антенну, поэтому допустимы некоторые отклонения в размерах активного элемента —30–31 мм.
К вопросу о толщине проволоки также нужно отнестись внимательно. С учетом выбранной частоты 2.4 ГГц, медную жилу надобно найти толщиной точно в 1.8 мм (сечением 2.5 мм.кв.).
От края проволоки отмеряем расстояние 29 мм до загиба.
Делаем следующий загиб, проконтролировав наружный размер в 30–31 мм.
Следующие загибы вовнутрь делаем на расстоянии 29 мм.
Проверяем самый важный параметр у готового биквадрата —31 мм по средней линии.
Пропаиваем места для будущего крепления выводов коаксиального кабеля.
Рефлектор
Основная задача железного экрана за излучателем — отражать электромагнитные волны. Правильно отраженные волны будут накладываться своими амплитудами на колебания только что выпущенные активным элементом. Возникающая усиливающая интерференция даст возможность максимально далеко распространитьэлектромагнитныеволны от антенны.
Чтобы добиться полезной интерференции надо расположить излучатель на расстоянии кратном четверти длины волны от отражателя.
Расстояние от излучателя до рефлектора для антенн биквадрат и двойной биквадрат находим как лямбда / 10 — определяемую особенностями данной конструкции / 4.
Лямбда — длина волны, равная скорости света в м/с деленной на частоту в Гц.
Длина волны при частоте 2.4 ГГц — 0.125 м.
Увеличив пятикратно рассчитанное значение, получим оптимальное расстояние — 15.625 мм.
Размер рефлектора сказывается на коэффициенте усиления антенны в дБи. Оптимальные размеры экрана для биквадрата — 123х123 мм или больше, только в этом случае можно добиться усиления в 12 dBi.
Размеров CD иDVD дисков явно недостаточно для полного отражения, поэтому антенны биквадраты, построенные на них, имеют коэффициент усиления лишь в 8 dBi.
Ниже приведен пример использования крышки с чайной банки в качестве рефлектора. Размера такого экрана тоже недостаточно, коэффициент усиления антенны меньше, чем ожидалось.
Форма рефлектора должна быть только плоской. Старайтесь также найти пластинки максимально гладкие. Изгибы, царапины на экране приводят к рассеиванию высокочастотных волн, по причине нарушения отражения в заданном направлении.
В выше рассмотренном примере бортики на крышке явно лишние — они снижают угол раскрытия сигнала, создают рассеиваемые помехи.
Как только пластинка рефлектора будет готова, у вас есть два способа собрать на нем излучатель.
- Установить медную трубку с помощью пайки.
Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.
- Закрепить все на пластмассовой трубке используя термоклей.
Берем пластмассовую коробочку для дисков на 25 штук.
Отрезаем центральный штырь, оставив по высоте на 18 мм.
Прорезаем надфилем или напильником четыре шлица в пластмассовом штыре.
Подравниваем шлицы одинаково по глубине
Устанавливаем самодельную рамочку на шпиндель, проверяем, дабы её края оказались на одинаковой высоте от дна коробочки — около 16 мм.
Припаиваем выводы кабеля к рамке излучателя.
Взяв клеевой пистолет, закрепляем CD диск на дне пластмассой коробочки.
Продолжаем работать клеевым пистолетом, фиксируем на шпинделе рамку излучателя.
С обратной стороны коробочки фиксируем термоклеем кабель.
Подключение к роутеру
У кого есть опыт, тот с легкостью припаяется к контактным площадкам на монтажной плате внутри роутера.
Иначе, будьте осторожны, тонкие дорожки могут оторваться от печатной платы при долговременном прогреве паяльником.
Можно к уже припаянномукусочку кабеляродной антенны подключиться через разъем SMA. С приобретением любого другого радиочастотного соединителя N-типа в ближайшей точке торговли электроникой не должно возникнуть проблем.
Тесты антенны
Испытания показали, что идеальный биквадрат дает усиление около 11–12 дБи, а это до 4 км направленного сигнала.
Антенна из CDдиска дает 8 дБи, поскольку получается поймать WiFiсигнал на расстоянии 2 км.
Двойной биквадрат предоставляет 14 дБи— немного больше 6км.
Угол раскрытия антенн с квадратным излучателем составляет около 60 градусов, чего вполне достаточно для двора частного дома.
О дальности действия Вай Фай антен
От родной роутерной антенны на 2 dBi сигнал 2.4 ГГц, стандарта 802.11n может распространиться на 400 метров в пределах прямой видимости. Сигналы 2.4 ГГц, старых стандартов 802.11b, 802.11g хуже распространяются, имея вдвое меньшую дальность по сравнению с 802.11n.
Считая WiFi антенну за изотропный излучатель — идеальный источник, распространяющий электромагнитную энергию равномерно во всех направлениях, можно руководствоваться логарифмической формулой перевода дБи в прирост мощности.
Децибел изотропный (дБи) — коэффициент усиления антенны, определяемый как умноженный на десять десятичный алгоритм отношения усиленного электромагнитного сигнала к исходному его значению.
AdBi = 10lg(A1/A0)
Перевод дБи антен в прирост мощностей.
| A,дБи | 30 | 20 | 18 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 10 | 9 | 6 | 5 | 3 | 2 | 1 |
| A1/A0 | 1000 | 100 | ≈64 | ≈40 | ≈32 | ≈25 | ≈20 | ≈16 | 10 | ≈8 | ≈4 | ≈3.2 | ≈2 | ≈1.6 | ≈1.26 |
Судя по таблице, несложно сделать вывод, что направленный WiFi передатчик максимально допустимой мощности в 20 дБи может распространить сигнал в даль на 25 км при отсутствии преград.
Дальнейшее увеличение мощности антенны неразумно, распространение сигнала будет идти в слишком узкой зоне, имеющей форму диска.
Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск
На чтение 4 мин Просмотров 14к. Опубликовано
Обновлено
Друзья, которые ничего не понимают в беспроводных сетях WiFi, часто спрашивают, зачем роутеру нужны антенны? Причем, иногда их бывает не одна, не две, а целых четыре и больше. Действительно, ведь есть и такие модели маршрутизаторов, у которых вообще нет антенн. Давайте выяснять, что к чему.
Зачем роутеру нужны антенны?
Думаю, что тот факт, что роутер раздает интернет сигнал по беспроводной связи WiFi, известен всем. Соответственно в нем должны иметься антенны — это очевидно. Однако если на конкретном отдельном устройстве нет внешних антенн, это еще не значит, что их нет там вообще. Антенны присутствуют в любом сетевом оборудовании. Просто они скрыты внутри корпуса. Это часто можно встретить в портативных моделях мобильных роутеров, например Zyxel LTE2566-M634
или Zyxel WAH7706
Также этим отличаются потолочные точки доступа. Внешние антенны просто некрасиво бы смотрелись после монтажа. Пример — Zyxel NWA11230ac
и офисный комплект Edimax Office 1-2-3
Также антенн вы не найдете на mesh системах роутеров TP-Link, Tenda и Zyxel, поскольку подразумевается, что они должны устанавливаться на открытом пространстве и быть частью «украшения» интерьера. Да и сама задумка модульной работы wifi сети не требует большого радиуса покрытия от каждого компонента в отдельности.
С одной стороны, спрятанные в корпус роутера антенны не портят внешний вид и не мешают скрытому монтажу. С другой, отсутствие внешних «усиков» не дает возможность скорректировать направление трансляции WiFi сети. Из-за чего после установки невозможно его улучшить в том или ином помещении без того, чтобы прибегать к средствам усиления беспроводного сигнала роутера.
Хотя есть также и модели, у которых есть возможность дополнительно установить съемные антенны. Это дает очевидные преимущества перед безантенными моделями и теми, у которых они установлены без возможности съема. В частности, чтобы подобрать более мощные внешние или даже уличные антенны для трансляции более мощного и направленного пучка беспроводного сигнала в нужную нам точку. Например, чтобы раздать интернет по WiFi с одного дома в другой. Также внешние антенны позволяют направить его в разные стороны для более широкого охвата площади помещения.
Зачем роутеру 2 или 4 антенны?
Итак, антенны у любого маршрутизатора есть, просто их может быть не видно. Но зачем ему две, четыре и более антенн? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала заглянуть в технические характеристики конкретного устройства. И посмотреть, какой диапазон частот WiFi он поддерживает.
Если только один (2.4 ГГц), то 2 и более антенн позволяют сделать сигнал более стабильным и повысить скорость работы всей сети. Так как на прием и передачу данных будет пахать уже не 1, а несколько антенн. Таков TP-Link WR820N
Если же роутер двухдиапазонный и поддерживает как диапазон 2.4, так и 5 ГГц, то одна антенна работает в 2.4 GHz, другая — 5 GHz. Это большинство современных недорогих моделей TP-Link, Tenda, Keenetic, Asus и т.д.
Для «усиления эффекта» — то есть улучшения качества приема WiFi, на роутер ставят сразу по 2 антенны на каждый диапазон — так и получается 4.
В самых дорогих моделях их может быть 6 или даже 8. Опять же парное количество для разных диапазонов.
Для чего антенны в роутере-модеме 4G-LTE?
Однако не во всех роутерах антенны отвечают именно за WiFi. Например, TP-Link Archer MR200 является маршрутизатором совмещенным с функциями модема. Поэтому антенны предназначены для того, чтобы ловить 3G и 4G-LTE сигнал от сотового оператора. При этом они еще и съемные, чтобы можно было подключить более мощные уличные модели для направленного приема.
Аналогично — у Zyxel LTE5366-M608
Итак, антенны в роутере нужны для трансляции wifi сети. Они могут быть скрытые внутри или выведенные наружу, отдельные или несъемные. Количество, назначение и коэффициент усиления антенн зависит от поставленных перед данной моделью маршрутизатора задач, которые в нее заложил производитель.
Куда направлять антенны роутера?
Поскольку внешние антенны на маршрутизаторах подвижные, их можно направлять в разные стороны. Куда именно? Это зависит от места его расположения. На роутере установлены всенаправленные антенны, то есть равномерно распределяют сигнал по окружности вдоль своей оси. Подробно о разных типах и способах их использования я писал отдельно.
Актуальные предложения:
Задать вопрос
- 10 лет занимается подключением и настройкой беспроводных систем
- Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям «Сетевые операционные системы Wi-Fi», «Техническое обслуживание компьютеров», «IP-видеонаблюдение»
- Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»
Привет! Эта очередная статья будет посвящена про усиление сигнала Wi-Fi и так называемые Wi-Fi антенны дальнего действия. Для одних дальнее действие – это 100 метров, для других – 50 км. Какой вариант у вас, я не знаю. Но попробую показать все основные применяемые решения сейчас.
Есть дополнения, чертежи, нашли ошибку? Может просто хотите поделиться с другими читателями своим опытом? Оставьте комментарии к этой статье!
Содержание
- Направленные антенны
- Как подобрать?
- Самостоятельное изготовление
- Про Ubiquity
- Мосты до 5 км
- Мосты до 15 км
- Мосты дальше 15 км
- Задать вопрос автору статьи
Направленные антенны
Главное в сетевом обмене – чтобы антенны и излучателя, и приемника могли «видеть» друг друга. Так представьте, что излучатель имеет достаточную мощность для приема сигнала на километр, приемник его отлично видит, но послать запрос не может, потому что собственной мощности явно не хватает.
Мечта «тырить» вайфай у соседей с соседнего района, мифы о возможности подключения через весь город – так начинается у многих. Потом приходят житейские проблемы – в духе соединить два частных дома в беспроводную сеть, или закинуть интернет в какой-нибудь участок в глухом лесу. И тут встают уже другие технологии – оказывает, что Wi-Fi можно передавать вплоть до 50 км, и для этого даже существует отдельный стандарт. Но пока не об этом.
На первом этапе многие пытаются купить или собрать хорошую направленную антенну – она и передает неплохо, и улавливает самый слабый сигнал. Большой магии здесь нет, но до километра подобрать решение есть варианты.
Для начала многие пытаются описать самостоятельный вариант изготовления антенны. Причем по интернету ходит один и тот же вариант за авторством многих ресурсов. Речь идет вот про это:
Свой копирайт здесь ставить не буду, у меня руки явно не такие золотые как у автора этого ролика. Да и порой проще заплатить и получить готовое решение с отзывами. Пробежавшись по магазинам, смотрю, что имеется здесь из подобного. Разброс большой – от 1500 рублей и до верха. В нижнем сегменте можно взять что-то такое:
По отзывам – уверенно берет сигнал за 300 метров. А это уже пара кварталов в округе. Конечно, не километры, но и ценник здесь минимальный для антенн. Купили адаптер, такой приемник, и пошли перебирать все окружающий сети… Тьфу-тьфу. Нельзя так делать!
Есть в местных магазина и другие варианты – например, от легендарного Ubiquity на AirMax (причем есть и отдельные связки для передачи и приема):
Построение Wi-Fi мостов на дальние расстояния – это тема отдельной статьи. Но ниже я все же покажу основные современные решения от того же Ubiquity для этих целей.
Основные рабочие направленные антенны (местный рейтинг, у вас может будет другой):
- TP-LINK TL-ANT2409A
- Ubiquiti PBE-M5-400
- Ubiquiti PBE-M5-300
Лучшие мощные антенны по российскому рейтингу на текущий день (прикручиваются на роутер или адаптер):
Как подобрать?
Для простого домашнего приема на сотни метров задаем следующие фильтры:
- Внешние
- Направленные
- Фильтруем по цене
Обычно, чем дороже, тем лучше мощность. В отзывах по нескольким сайтам рекомендую сравнить расстояния. Разные люди умудряются измерять его по-разному. В разумных ценовых пределах можно найти и дальность в районе 1 км.
Самостоятельное изготовление
Для тех же, кто хочет поработать руками, у нас есть уже отдельные статьи по самостоятельному изготовлению антенн. Еще раз переписывать их здесь смысла не вижу, да и тем более профиль не мой. Так что оставляю на самостоятельное изучение:
- Самодельные антенны
- Wi-Fi пушка
Про Ubiquity
А теперь перейдем к лидеру рынку. Хотите установить связь на 2, 5, 10, 15, 50 километров? Без проблем. Стройте Wi-Fi мост. А для этого уже есть готовые решения от Ubiquity – профессионалов в этом деле. На самом деле встречаются и другие известные производители на этом поприще, но все пляшут именно отсюда. Так что, уважаемые иноверцы, подбирайте аналоги самостоятельно.
Мосты до 5 км
- NanoBeam 5AC-16/19
- Nanostation Loco M
- Nanostation M
Мосты до 15 км
Оптимальное использование – в районе 10 км.
- LiteBeam 5AC-23
- PowerBeam 5AC
- PowerBeam 5AC ISO
- LiteBeam M
Мосты дальше 15 км
- airFiber 5X + AF-5G (направленные антенны WiFi с узким лучом)
- Rocket 5AC + RocketDish LW
Для построения высокопроизводительных линий рекомендую обратить внимание на серию AirFiber.
При построении мостов обязательно используется связка приемника и передатчика. Но порой нужно сделать несколько приемников на большом расстоянии. Для этого используют центральную базовую станцию и клиентов.
И тут уже начинается кутерьма с грамотным подбором базовой станции и клиентов для нее. Опытные пользователи поковыряются сами, а на крайний случай будут обращаться в поддержку Ubiquity для разъяснения всех нюансов, здесь же не хотелось на этом останавливаться, т.к. наш портал создан больше для отдельных домашних пользователей, а не корпораций. Так что, возможно, в другой раз.
На этом буду заканчивать. Как короткий вывод – домашняя направленная Wi-Fi антенна дальнего действия действительно может заметно расширить радиус приема сигнала, так что можно обойтись и без самодельных решений. Если же нужно строить что-то воистину классное – смотрите в сторону мостов или даже связок базовая станция – клиент от Ubiquity. Если у вас был опыт положительного или отрицательного использования любых устройств по теме, обязательно напишите комментарий для других читателей. Скорее всего, вы сможете помочь кому-то. До скорых встреч, WiFiGid.
В этой статье я расскажу, как выбрать усилитель Wi-Fi сигнала для частного дома или квартиры, какие есть варианты, и на что обратить внимание при выборе этих устройств. Так же рассмотрим лучшие модели репитеров на 2020 и 2021 год.
Усилитель Wi-Fi сигнала, репитер, Wi-Fi ретранслятор – это названия устройства, которое предназначено для увеличения радиуса действия уже существующей Wi-Fi сети. Очень часто, это единственный вариант увеличить покрытие Wi-Fi сети в квартире, в частном доме, офисе и т. д. Когда, например, в другой комнате сигнал очень плохой, или вообще отсутствует. Репитер – это отдельное устройство, а не программа для телефона, или компьютера (как многие думают). Более подробно об этих устройствах можно почитать в статье: что такое Wi-Fi репитер (повторитель) и как он работает. Задача усилителя принять сигнал Wi-Fi сети от маршрутизатора и передать его дальше. По сути он ретранслирует беспроводную сеть. Устанавливается в комнате, где есть стабильный сигнал от роутера.
Если вы зашли на эту страницу, то скорее всего Wi-Fi в вашем доме ловит не везде, вы хотите усилить сигнал, и только выбираете репитер. В таком случае, могу посоветовать вам попробовать применить решения, которые, возможно, помогут вам увеличить покрытие беспроводной сети без покупки усилителя. На эту тему я уже написал отдельную статью: как усилить сигнал Wi-Fi сети. Если это не помогает, то без усилителя не обойтись.
Для начала отвечу на очень популярные вопросы:
- В качестве усилителя можно использовать другой роутер. В большинстве роутеров есть отдельный режим работы в качестве усилителя, или режим беспроводного моста WDS. На нашем сайте есть много инструкций по настройке роутеров разных производителей в роли репитера. Их можно найти через поиск по сайту. Или спрашивайте в комментариях, подскажу. Но отдельное устройство будет более компактное и настроить его будет проще, так как оно создано для этой задачи.
- Бесшовную Wi-Fi сеть (с быстрым роумингом) можно построить только из роутера и репитера с поддержкой технологии Mesh. Производители начинают активно выпускать линейки таких устройств. Думаю, в 2021 году выбор таких устройств будет намного больше. К ним мы еще вернемся в статье.
- Одна Wi-Fi сеть. Когда мы настраиваем усилитель сигнала, то в большинстве случаев он копирует настройки беспроводной сети (имя, пароль) с роутера. В таком случае после настройки устройства видят одну сеть (в настройках репитера есть возможность сменить имя сети на другое). Но на самом деле Wi-Fi сети две: от роутера и от усилителя. И устройства все время переключаются между роутером и усилителем при перемещении по дому, квартире, офису.
- Скорость подключения вырастет или упадет? Деликатный вопрос, на который очень сложно ответить. Но я постараюсь. Через репитер скорость падает примерно на 50% по сравнению со скоростью через роутер. Но это если делать замеры рядом с репитером, в зоне стабильного сигнала от роутера. Если же мы сделаем замеры в той комнате, где без репитера сигнал очень плохой (и скорость, соответственно, тоже), то с репитером скорость будет выше. Так как он усиливает сигнал. Скорость при лучшем сигнале через репитер будет выше по сравнению с плохим сигналом напрямую от роутера.
- Быстрое и незаметное переключение устройств между роутером и репитером. Здесь все очень просто: быстрое и незаметное переключение устройств бывает только в бесшовной Wi-Fi сети, которую можно создать из роутера + репитера с поддержкой технологии Mesh. Если использовать обычный репитер, то в большинстве случаев устройства переключаются не очень стабильно. Например, до последнего держат подключение к роутеру, даже при низком уровне сигнала. Когда в этом месте покрытие от репитера более устойчивое и скорость выше.
- Не обязательно покупать усилитель того же производителя, что и роутер. Например усилители TP-Link без проблем работают с роутерами ASUS. Исключением могут быть устройства с поддержкой технологии Wi-Fi Mesh.
- Можно использовать несколько Wi-Fi усилителей одновременно. Вот статья на эту тему: как подключить несколько усилителей к одному роутеру. Но я бы не советовал это делать (разве что это устройства с поддержкой Wi-Fi Mesh).
Совет: если вы только выбираете оборудование для создания Wi-Fi сети в большой квартире, или в частном доме, то я рекомендую обратить внимание на Wi-Fi Mesh системы. Ставите такую систему и никакие усилители вам не нужны. Так же обратите внимание на статью с советами по выбору роутера (актуальная в 2023 году).
На что обратить внимание при выборе репитера?
Есть несколько ключевых моментов, на которые нужно ориентироваться при выборе усилителя Wi-Fi сигнала. Я постараюсь коротко, но максимально информативно рассказать о каждом из них.
Поддерживаемый диапазон (2.4 ГГц и 5 ГГц)
Репитеры, как и роутеры, бывают однодиапазонные (работают только на частоте 2.4 ГГц) и двухдиапазонные (с поддержкой диапазона 2.4 ГГц и 5 ГГц). На коробке, или в описании к которым обычно написано «Dual Band», «AC». Усилители, которые поддерживают частоту 5 ГГц имеют поддержку стандарта Wi-Fi 802.11ac. Двухдиапазонный репитер может подключаться к роутеру сразу в двух диапазонах. На частоте 2.4 ГГц и 5 ГГц. Или, например, подключаться к роутеру только на частоте 2.4 ГГц, а раздавать две Wi-Fi сети: на частоте 2.4 ГГц и 5 ГГц.
Есть смысл выбрать именно двухдиапазонный усилитель Wi-Fi сигнала, даже если у вас сейчас однодиапазонный роутер (работает только на частоте 2.4 ГГц). Так как на выходе вы сможете получить сеть в диапазоне 5 ГГц (в которой, возможно, скорость будет выше). Ну и при смене роутера на двухдиапазонный, вам не придется менять репитер.
В 2020 — 2021 году я рекомендую покупать именно двухдиапазонные ретрансляторы Wi-Fi сигнала. Однодиапазонный можно взять только в том случае, если ваш бюджет на покупку этого устройства сильно ограничен.
Скорость передачи
В технических характеристиках усилителя указывают максимальную скорость передачи для каждого диапазона (стандарта Wi-Fi сети). Например, на 2.4 ГГц (802.11n) до 300 Мбит/с, на частоте 5 ГГц (802.11ac) до 867 Мбит/с. Это максимальная, теоретически возможная скорость. Не реальная. Но чем она выше, тем выше пропускная способность усилителя, и тем выше будет реальная скорость подключения к интернету.
Наличие и скорость LAN-портов
Репитер может быть оборудован Ethernet-портами. Обычно это 1-2 порта. Чаще всего один. Есть модели вообще без Ethernet-портов.
Они нужны в двух случаях:
- Для подключения к репитеру устройств с помощью сетевого кабеля. Например, можно подключить к интернету стационарный компьютер, или телевизор, в котором нет Wi-Fi. То есть репитер раздает интернет не только по Wi-Fi, но и по кабелю.
- Для работы в режиме точки доступа. Это когда репитер подключается к роутеру с помощью сетевого кабеля. Главный плюс такого соединения – более высокая стабильность и скорость (по сравнению с беспроводным соединением). Должна быть поддержка режима работы «Точка доступа». Этот режим есть на большинстве устройств.
Что касается скорости LAN-портов, то на более бюджетных вариантах порты не гигабитные (до 100 Мбит/с), а на более дорогих моделях порты гигабитные (до 1000 Мбит/с).
Поддержка технологии Mesh
Если вы думали, что двухдиапазонные репитеры самые новые и современные, то я вас разочарую. Самые новые и современные – с поддержкой технологии Wi-Fi Mesh. С их помощью можно построить бесшовную Wi-Fi сеть, в которой будет решена главная проблема усилителей сигнала – переключение устройств между роутером и усилителем. Все устройства (кроме старых, которые не поддерживают быстрый роуминг в Wi-Fi сети) в такой сети будут переключаться очень быстро (быстрый роуминг) и без разрыва соединения.
Но нужна поддержка Mesh со стороны всех устройств (роутера, усилителя, клиента). Сейчас на рынке очень мало таких устройств. У компании TP-Link есть линейка устройств (роутеров и усилителей), которая называется OneMesh. Если у вас роутер с поддержкой технологии Wi-Fi Mesh, вы просто покупаете усилитель сигнала (в случае с Mesh, скорее всего, он должен быть того же производителя, что и роутер), настраиваете, и получаете бесшовную Wi-Fi сеть. Одна сеть по всему дому. Как и с Wi-Fi Mesh системой. В статье по ссылке выше я показывал настройку такой сети на примере усилителя TP-Link RE300 и роутера TP-Link Archer A7 v5.
Пока что не видел таких устройств у других производителей. Есть что-то похожее у Keenetic и ASUS. Но там в одну сеть можно объединять несколько роутеров с этой технологией. Отдельных Wi-Fi ретрансляторов вроде как нет. Но это на момент написания статьи. Думаю, они будут появляться.
Антенны и их количество
Что касается количества антенн, то их обычно две. Четыре антенны можно встретить только на дорогих моделях, в которых обычно есть поддержка технологии MU-MIMO. Иначе эти четыре антенны там просто не нужны.
От количества антенн радиус действия сети не зависит. Даже нет особой разницы в том, внутренние антенны, или внешние. Радиус действия ретранслированной Wi-Fi сети будет у всех моделей примерно одинаковый. Тем более не нужно ориентироваться на длину этих антенн.
Поддержка режима точки доступа
Это когда усилитель Wi-Fi сигнала можно подключить к роутеру с помощью сетевого кабеля и он будет раздавать интернет по Wi-Fi получая его по кабелю. Использовать их вместо роутеров (подключить кабель от провайдера) не рекомендуется. А в большинстве случаев это вообще невозможно сделать.
Такую схему можно применить в том случае, когда у вас в другую комнату проложен сетевой кабель, и при подключении усилителя по Wi-Fi он сильно режет скорость. По кабелю потери в скорости будут незначительные.
На большинстве современных усилителей есть поддержка режима точки доступа.
И еще:
- Возможность управления через приложение с телефона. Такая фишка есть не на всех устройствах. Обычно настройка и управление осуществляется через веб-интерфейс (через браузер).
- Если вы, например, выбираете репитер на AliExpress, то убедитесь, что продавец предлагает товар с подходящей для вас вилкой. Должен быть тип розетки «Европа (EU)». В противном случае вы сможете подключить его только через переходник.
- Наличие кнопки WPS (или ей подобной) упрощает процесс настройки устройства.
- Поддержку технологий MU-MIMO и Beamforming можно встретить только на топовых моделях Wi-Fi усилителей. Если у вас дорогой и производительный роутер, нужна быстрая сеть, и без усилителя никак не обойтись, то желательно выбрать модель с поддержкой этих технологий.
Совет: если у вас новый роутер, то я советую проверить, поддерживает ли он технологию Wi-Fi Mesh. Посмотрит можно в характеристиках на официальном сайте. Так же можно обновить прошивку до последней версии, так как поддержка Mesh может зависеть от прошивки.
Если поддерживает, то намного лучше выбрать репитер с поддержкой Wi-Fi Mesh, или еще один такой же роутер и объединить их в одну бесшовную Wi-Fi сеть. Выше я об этом писал более подробно.
Какой усилитель Wi-Fi сигнала выбрать в 2020-2021 году?
Этих устройств на рынке очень много. Я уже не говорю о каких-то китайских репитерах, которых на AliExpress просто тонны. Ниже я покажу несколько моделей репитеров от популярных производителей, которые заслуживают вашего внимания. Это исключительно мое мнение. Вам не обязательно выбирать только из этих устройств.
Чтобы найти лучший репитер Wi-Fi сигнала, это нужно тщательно протестировать абсолютно все устройства, которые есть на рынке. А это практически невозможно. Плюс условия у всех разные, и та модель, которая у меня показывает отличные результаты в плане покрытия и скорости, у вас может работать очень плохо. Ну и как правило, чем дороже усилитель, тем он лучше, быстрее, производительнее. Глупо сравнивать устройство за 15 и 50 долларов.
TP-Link RE305
Популярная модель двухдиапазонного ретранслятора Wi-Fi сигнала. Я уже делал его обзор и писал инструкцию по настройке.
Есть 1 порт Ethernet (до 100 Мбит/с). Скорость беспроводной сети в диапазоне 5 ГГц до 867 Мбит/с. В 2.4 ГГц до 300 Мбит/с. Интересный внешний вид и внешние антенны, которые можно сложить. Есть кнопка для быстрого подключения к маршрутизатору.
Так же есть поддержка OneMesh начиная с аппаратной версии V3 и на прошивках с конца 2019 года. Из минусов: цена и небольшой радиус действия сети в диапазоне 5 ГГц (но это скорее особенность данного диапазона).
Можно посмотреть еще TP-Link RE205 – похожая, но более дешевая модель.
Asus RP-N12
Недорогой усилитель от компании ASUS с поддержкой только одного диапазона 2.4 ГГц. Скорость до 300 Мбит/с. LAN-порт до 100 Мбит/с.
Из минусов: режет скорость примерно в 2 раза (как и все подобные устройства), иногда зависает и его приходится перезагружать.
TP-Link AC750 RE200
Более доступная (по сравнению с TP-Link RE305) модель ретранслятора Wi-Fi сигнала от TP-Link. Есть поддержка обеих диапазонов (2.4 ГГц + 5 ГГц) и стандарта 802.11ac. Очень много отзывов на эту модель в разных интернет-магазинах. Можете почитать мою инструкцию по настройке этого устройства.
Каких-то особых проблем с ним не наблюдается.
Xiaomi Mi Wi-Fi Amplifier PRO
Это для любителей техники Xiaomi. Недорогой усилитель с поддержкой только одного диапазона (2.4 ГГц). Две внешние Wi-Fi антенны. Стильный внешний вид.
Могут быть проблемы с настройкой. Приложение MiHome, учетная запись Xiaomi, проблемы с регионом и т. д.
TP-Link TL-WA854RE
Еще одна популярная модель Wi-Fi усилителя от TP-Link. На этот раз уже однодиапазонная (2.4 ГГц, 802.11n). Модель новая, но собрала уже очень много положительных отзывов.
Обратите внимание, что эта модель не оборудована Ethernet-портом.
TP-Link AC1200 RE300 (с поддержкой Mesh)
Отличная модель с поддержкой технологии Mesh. При подключении к роутеру из линейки OneMesh создает бесшовную Wi-Fi сеть. Может работать с обычными роутерами. Работает на двух диапазонах.
Ethernet-порт отсутствует. Антенны встроенные в корпус. Есть ночной режим, который отключает индикаторы в заданное время.
Есть много хороших моделей и у других производителей: Tenda, D-Link, Mercusys, Totolink, Zyxel и т. д. Выбор очень большой. Под любые задачи и разный бюджет.
Выводы
- Если есть возможность обойтись без усилителя Wi-Fi сигнала (например, перенести роутер ближе к центру квартиры) – желательно воспользоваться этой возможностью.
- Когда без усилителя никак – рассмотрите вариант создания бесшовной Wi-Fi сети. Особенно если у вас большой частный дом, или огромная квартира. Для этого нужна либо Wi-Fi Mesh система, либо роутер и репитер (или два роутера) с поддержкой технологии Mesh. Может у вас уже очень старый роутер, и вы поменяете его на Mesh систему, или у вас роутер поддерживает технологию Mesh и вы купите репитер, или еще один роутер с поддержкой этой же технологии.
- Если бесшовный Wi-Fi не нужен, или такие расходы не вписываются в ваш бюджет, тогда я рекомендовал бы выбрать обычный, но двухдиапазонный усилитель Wi-Fi сигнала. С ним будет больше шансов добиться более высокой скорости подключения.
- Если двухдиапазонная модель тоже выходит за рамки вашего бюджета – выберите что-то из однодиапазонных. Их сейчас достаточно на рынке, есть с чего выбрать. Можно посмотреть какие-то модели на AliExpress. Просто наберите в поиске «WiFi Repeater». Но будьте готовы к частым обрывам, к сильному падению скорости и трудностям в процессе настройки.
Репитры будут развиваться в сторону технологии Wi-Fi Mesh и конечно же нового стандарта Wi-Fi 6 (802.11ax), так как роутеры с поддержкой этого стандарта уже начинают появляться в продаже. Стандарт 802.11ac (Wi-Fi 5 GHz) так же еще долго будет актуальным. Можете смело выбирать такие репитры в 2020 и 2021 году, как для частного дома, так и для квартиры. А вот устройства с поддержкой одного диапазона 2.4 ГГц (стандарта 802.11n) скорее всего постепенно будут уходить с рынка.