Что внутри антенны для роутера

Антенна роутера – неотъемлемая часть современных сетевых устройств, которая отвечает за передачу и прием сигналов. Часто мы не задумываемся о том, что находится внутри антенны и как она работает. Однако, разобрав антенну роутера тактично, можно узнать, как устройство устроено и функционирует.

Внутри антенны роутера находятся различные компоненты и узлы, которые выполняют определенные задачи. Один из основных элементов – это излучатель, который отвечает за преобразование электрической энергии в радиоволновую форму. Также внутри антенны располагается ленточка Баха, которая используется для настройки диапазона частот.

Одним из ключевых компонентов антенны является коаксиальный кабель, который подключается к роутеру и передает сигналы между устройством и антенной. Важно отметить, что качество коаксиального кабеля напрямую влияет на качество сигнала, поэтому производители сетевых устройств стараются использовать высококачественные кабели.

При разборе антенны роутера стоит быть внимательным, так как это сложное устройство, часто использование нестерильных инструментов или грубые действия могут привести к повреждениям. Поэтому, если возникли проблемы с антенной роутера, лучше обратиться к специалисту, который сможет решить проблему без риска повредить устройство.

Что скрывается внутри антенны роутера?

1. Радиатор

Радиатор – это главный элемент антенны, он служит для распространения радиоволн или электромагнитных излучений. С помощью радиатора осуществляется направленность сигнала и его усиление в определенных направлениях. Радиаторы могут иметь разные формы, такие как палочки, петли, спирали и др.

2. Клей

Внутри антенны роутера используется специальный клей, который фиксирует компоненты и обеспечивает их надежное соединение. Клей позволяет избежать деформации или повреждения антенны во время работы или транспортировки устройства.

3. Конденсаторы

Конденсаторы являются важными элементами, отвечающими за улавливание и сохранение энергии, а также за фильтрацию сигналов. Они помогают улучшить качество связи, а также защищают антенну от скачков напряжения и помех.

4. Индукторы

Индукторы представляют собой катушки или кольцевые обмотки, которые создают магнитное поле и помогают усилить сигнал. Они выполняют функцию фильтрации и сглаживания сигналов, а также устранения помех.

5. Платы и микрочипы

Внутри антенны роутера также находятся платы и микрочипы, которые обеспечивают обработку сигналов и передачу данных. Они отвечают за кодирование и декодирование информации, а также за управление и контроль работы антенны. Платы и микрочипы могут быть разного размера и конфигурации в зависимости от функциональности и производителя устройства.

Все эти компоненты работают вместе для обеспечения стабильной и качественной связи между роутером и устройствами, подключенными к нему. Благодаря их правильной разработке и настройке, антенна роутера способна обеспечить высокую скорость передачи данных и широкий диапазон области покрытия сигналом.

Технология беспроводной связи

Одним из самых популярных стандартов беспроводной связи является Wi-Fi (Wireless Fidelity). Wi-Fi позволяет устройствам подключаться к интернету и обмениваться данными через радиоволновые сигналы. В основе технологии Wi-Fi лежит использование радиочастотного диапазона, который разделен на различные частоты и каналы.

Современные роутеры поддерживают различные стандарты Wi-Fi, такие как 802.11b/g/n/ac. Стандарты различаются по скорости передачи данных, дальности покрытия и степени совместимости с другими устройствами. Например, стандарт 802.11ac обеспечивает более высокую скорость передачи данных и большую дальность покрытия по сравнению с предыдущими стандартами.

Для обеспечения беспроводной связи роутеры используют антенны. Антенна роутера выполняет роль передатчика и приемника радиоволновых сигналов. Она преобразует электрические сигналы в радиоволны и наоборот.

Количество антенн на роутере также влияет на качество беспроводной связи. Роутеры с несколькими антеннами (например, 2×2 или 3×3 MIMO) обеспечивают более стабильную и высокоскоростную передачу данных. Кроме того, антенны роутера можно направлять в нужном направлении для оптимальной охвата зоны покрытия.

Технология беспроводной связи постоянно развивается, и новые стандарты Wi-Fi позволяют достигать все более высоких скоростей передачи данных, улучшать качество связи и расширять зоны покрытия. Для получения наилучшей производительности и стабильности беспроводной связи рекомендуется использовать совместимые устройства и правильно настройть настройки роутера.

Главный элемент антенны

Каждый проводник диполя соединен с определенным выводом на плате роутера. Один проводник подключен к передающему отверстию, а другой — к принимающему. Поочередное открытие и закрытие выводов позволяет осуществлять передачу и прием данных через антенну.

Для обеспечения наилучшей эффективности работы антенны, проводники диполя расположены таким образом, чтобы их длина была равна половине длины волны радиосигнала, который будет передаваться или приниматься. Это позволяет достичь наибольшей согласованности с характеристиками радиоволн и повысить эффективность передачи и приема сигналов.

Для усиления дальности и качества сигнала антенна может быть укомплектована рефлектором, который располагается позади диполя. Рефлектор направляет и усиливает радиосигнал в нужную сторону, что повышает эффективность работы антенны.

Внутри антенны роутера также могут находиться другие элементы, такие как фильтры, управляющие цепи и усилители, которые служат для более точной настройки и оптимизации работы антенны.

Структура антенны

Антенна роутера представляет собой комплексное устройство, состоящее из нескольких основных элементов.

Основой антенны является радиочастотный элемент, который служит для приема и передачи радиосигналов. Он обычно имеет форму длинной жилы или пластины.

Для эффективного распространения радиосигналов антенна может иметь дополнительные элементы, такие как рефлекторы и директоры. Рефлекторы предназначены для повышения направленности сигнала, а директоры – для его усиления и фокусирования в определенном направлении.

Также антенна может быть укомплектована специальными фильтрами и усилителями, которые обеспечивают более стабильную работу и увеличивают силу сигнала.

Антенны для роутеров могут иметь различную конструкцию и форму. Например, встречаются антенны с внешней или внутренней установкой, а также антенны, способные выполнять функцию многонаправленной или направленной передачи и приема сигнала. Выбор антенны зависит от конкретных требований и условий использования.

Типы антенн

Антенны используемые в роутерах могут различаться по форме, размеру, направленности и другим характеристикам. Вот некоторые из распространенных типов антенн:

• Омни-антенна (Omni-directional antenna): Это тип антенны, которая излучает сигнал равномерно во всех направлениях. Она создает радиоволну сферической формы, что позволяет обеспечить прием и передачу данных на всех сторонах от антенны.
• Направленная антенна (Directional antenna): В отличие от омни-антенны, направленная антенна излучает сигнал в определенном направлении. Она обеспечивает более сильный сигнал в выбранном направлении, что позволяет увеличить дальность передачи или улучшить качество сигнала.
• Панельная антенна (Panel antenna): Это тип направленной антенны, которая обычно имеет плоскую форму и устанавливается на стене или потолок. Она может обеспечивать более узкое направление излучения и обычно используется для передачи сигнала на дальние расстояния или через преграды.
• Секторная антенна (Sector antenna): Это еще один тип направленной антенны, который используется для покрытия определенного сектора. Она обычно имеет форму сектора и может быть настроена на конкретный угол для обеспечения сигнала в нужном направлении.
• Двухполярная антенна (Dual-polarization antenna): Двухполярная антенна имеет два отдельных «поляризованных» элемента, которые позволяют передавать и принимать сигналы одновременно по двум ортогональным поляризациям. Это позволяет увеличить пропускную способность и улучшить качество сигнала.

Выбор определенного типа антенны зависит от требуемой дальности передачи, области покрытия, препятствий на пути сигнала и других факторов. Разные роутеры могут использовать разные типы антенн для оптимального покрытия и производительности сети.

Роль антенны в работе роутера

Антенна роутера выполняет несколько функций:

1. Излучение радиосигнала — антенна преобразует электрический сигнал, поступающий от роутера, в электромагнитную волну, которую можно передать по воздуху. Благодаря этому устройства могут подключаться к роутеру и получать доступ к интернету или другим ресурсам.
2. Прием радиосигнала — антенна также способна принимать электромагнитные волны от устройств, подключенных к роутеру. Она разделяет сигналы разных устройств и передает их на обработку роутеру.
3. Усиление сигнала — антенна может иметь различные характеристики, включая направленность и усиление сигнала. Это позволяет улучшить качество связи и расширить покрытие сети, например, установив направленную антенну в нужном направлении.
4. Устойчивость к помехам — качество работы роутера и его способность преодолевать помехи зависят от характеристик антенны. Хорошо разработанная антенна может подавлять нежелательные сигналы и обеспечивать более стабильную связь.

Роль антенны в работе роутера необходимо учитывать при выборе устройства и его настройке. Правильно выбранная и установленная антенна может существенно повлиять на качество связи и покрытие сети.

Возможные неисправности антенны

Вот некоторые возможные проблемы, связанные с антенной роутера:

1. Повреждение антенны. Антенна может быть повреждена в результате падения или неправильной установки роутера. Физические повреждения, такие как трещины или поломки, могут привести к снижению качества сигнала или полной потере связи.

2. Неправильная ориентация антенны. Ориентация антенны играет важную роль в определении направления, в котором распространяется сигнал. Неправильно ориентированная антенна может привести к снижению дальности сигнала или его отсутствию в некоторых направлениях.

3. Помехи. Антенна может подвергаться воздействию различных помех, таких как электромагнитные волны, радиоискатель или другие беспроводные устройства. Это может привести к снижению качества сигнала или его потере.

4. Проблемы с кабелем. Кабель, подключенный к антенне, также может быть источником проблем. Неправильная укладка кабеля, его повреждения или окисление контактов могут привести к нарушению передачи сигнала.

5. Проблемы с антенной на самом устройстве. SСтандартные антенны, поставляемые с роутером, иногда могут быть ненадежными или иметь низкую производительность. В таких случаях рекомендуется замена антенны на более качественную модель или использование внешней антенны для улучшения передачи сигнала.

Если вы столкнулись с проблемами, связанными с антенной роутера, рекомендуется обратиться к специалистам или производителю устройства для получения квалифицированной помощи и решения проблемы.

Современные антенны для роутера представляют собой сложные устройства, которые играют важную роль в обеспечении беспроводной связи и передачи данных. Внутри антенны находится ряд компонентов, которые выполняют определенные функции и обеспечивают качественную работу устройства.

Одним из ключевых компонентов антенны является радиочастотный фильтр. Он отвечает за фильтрацию сигнала и поддержание чистоты передаваемых данных. Благодаря радиочастотному фильтру, антенна может работать на определенных частотах и выделять и передавать только нужную информацию.

Еще одним важным компонентом антенны является усилитель сигнала. Он повышает мощность передаваемого сигнала, чтобы обеспечить его более дальнюю дальность и лучшую проходимость через преграды. Усилитель сигнала помогает улучшить качество связи и расширить покрытие сети роутера.

Также внутри антенны находятся дополнительные компоненты, такие как фазированный массив антенн и диэлектрический резонатор. Фазированный массив антенн позволяет работать антенне с несколькими направлениями одновременно, что улучшает производительность устройства. Диэлектрический резонатор используется для поддержания стабильности работы антенны и предотвращает возможные искажения сигнала.

Важно отметить, что антенна для роутера — это не только электронные компоненты, но и механическая структура. Она может иметь разные формы и размеры, в зависимости от типа роутера и его функциональности.

Знание структуры и компонентов антенны для роутера позволяет лучше понять принцип ее работы и выбрать наиболее подходящую модель. Выбор правильной антенны играет важную роль в получении стабильной и качественной беспроводной связи, поэтому стоит обратить внимание на ее характеристики и технические особенности.

Итак, структура антенны для роутера включает в себя несколько важных компонентов, таких как радиочастотный фильтр, усилитель сигнала, фазированный массив антенн и диэлектрический резонатор. Эти компоненты работают вместе, чтобы обеспечить качественную и стабильную беспроводную связь. Выбор правильной антенны играет важную роль в получении оптимальной производительности роутера и улучшении качества связи.

Структура антенны для роутера

Антенна представляет собой одну из ключевых компонентов роутера, отвечающую за передачу и прием радиосигналов. Структура антенны содержит несколько основных компонентов, которые обеспечивают ее работоспособность.

Одним из ключевых компонентов антенны является радиопередающий элемент. Он осуществляет преобразование электрических сигналов в радиоволны и наоборот — принимает радиоволны и преобразует их в электрические сигналы. Радиопередающий элемент обычно представляет собой металлическую или проводящую пленку, которая располагается на специальной плате или пластиковом основании.

Еще одним важным компонентом антенны является антенный разъем. Это соединение между антенной и роутером, через которое передаются радиосигналы. Антенный разъем выполняет функцию передачи сигналов от радиопередающего элемента роутера к антенне и обратно.

Кроме того, в структуре антенны присутствуют также различные усилители сигнала и фильтры. Они выполняют роль усиления и фильтрации радиосигналов для оптимизации их передачи и приема. Усилители сигнала усиливают слабые радиоволны, чтобы они могли быть переданы на большие расстояния или преодолеть препятствия. Фильтры служат для отсеивания нежелательных радиоволн и шумов, улучшая качество передаваемого и принимаемого сигнала.

Таким образом, структура антенны для роутера включает радиопередающий элемент, антенный разъем, усилители сигнала и фильтры. Все эти компоненты работают вместе, обеспечивая эффективную передачу и прием радиосигналов, что позволяет роутеру безопасно и стабильно функционировать в сети.

Основные компоненты антенны для роутера

Антенна для роутера включает в себя несколько основных компонентов:

1. Антенна – это устройство, которое передает и принимает радиоволны. Она состоит из металлических элементов, таких как провода или пластины, которые создают электромагнитное поле для передачи и приема сигнала.
2. Радиочастотный (RF) разъем – это разъем, через который антенна подключается к роутеру. RF разъем обеспечивает передачу сигнала между антенной и роутером.
3. Радиочастотный (RF) кабель – это кабель, который соединяет антенну с роутером через RF разъем. RF кабель переносит сигнал от антенны к роутеру и обратно, обеспечивая беспроводное подключение.
4. Монтажное крепление – это устройство, которое позволяет прикрепить антенну к роутеру или другой поверхности. Монтажное крепление обеспечивает стабильность и безопасность антенны во время ее использования.

Эти компоненты совместно работают для обеспечения качественной беспроводной связи между роутером и устройствами, подключенными к сети.

Роли компонентов внутри антенны для роутера

Внутри антенны для роутера находятся различные компоненты, которые выполняют разные роли для обеспечения беспроводного соединения и передачи данных. Вот некоторые из них:

Радиочип: Это основной компонент, отвечающий за передачу и прием радиосигналов. Радиочип преобразует электрические сигналы в радиоволны и обратно, обеспечивая беспроводную связь между роутером и устройствами.

Антенна: Антенна является физическим элементом, который излучает и принимает радиоволны. Она может иметь различные формы и размеры в зависимости от типа роутера. Антенна отвечает за направленность и усиление сигнала, что позволяет распространять сигнал на большее расстояние и в разные направления.

Усилитель: Усилитель усиливает слабые электрические сигналы, чтобы увеличить их мощность и обеспечить лучшую стабильность и проникновение сигнала. Он помогает повысить качество сигнала и расширить зону покрытия роутера.

Фильтр: Фильтр используется для очистки и фильтрации сигнала, чтобы устранить помехи и шумы, возникающие в процессе передачи данных. Это помогает улучшить скорость и стабильность соединения.

Коннектор: Коннектор является интерфейсом, позволяющим подключить антенну к роутеру. Он обеспечивает прочное и надежное соединение между компонентами роутера и антенной.

Кабель: Кабель используется для передачи сигнала между антенной и роутером. Качество кабеля может оказывать влияние на качество сигнала и его потери во время передачи.

Распределитель мощности: Распределитель мощности используется для равномерного распределения мощности сигнала между несколькими антеннами, что позволяет повысить качество и эффективность передачи данных.

21 июня 2012, четверг
23:20

Всегда было интересно, что же находится внутри типичной wi-fi антенны, какими комплектуются 99% wi-fi устройств широкого потребления.

Внешний вид собственно (моя немного сломана предыдущим владельцем):




И так для начала снимем оболочку. Я это делал немного надрезав кожух антенны, но как оказалось позднее, этого можно было и вовсе не делать, а, немного нагрев, хорошенько приложить к ней грубую физическую силу.

Вот что скрывал кожух:




Видим сверху капсуль антенны запаян, работаем паяльником и:




Как видим, ничего примечательного и высокотехнологичного, просто одет и припаян капсуль поверх экрана, просто выдержанны определенные пропорции.

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.

Сегодня во многих квартирах, загородных домах, офисах для обеспечения беспроводного доступа к интернету установлены Wi-Fi-роутеры. По сравнению с проводным интернетом Wi-Fi-сеть имеет существенный недостаток — это нестабильный и слабый сигнал, усилить и стабилизировать который можно с помощью внешних антенн.

Назначение и возможности Wi-Fi-антенн

Антенна представляет собой устройство для приёма радиосигналов, поступающих от источника (телевизора, радиоприёмника, роутера), и дальнейшего их распространения в пространстве. С её помощью можно усилить сигнал, изменить его направленность и увеличить зону покрытия. Бо́льшая часть беспроводных маршрутизаторов оборудована стационарными антеннами, которые могут быть как съёмными, так и несъёмными. Общей проблемой таких антенн является сравнительно небольшая зона действия, часто ограничиваемая площадью одного помещения. Поэтому приходится прибегать к специальным внешним антеннам.

Большинство Wi-Fi-антенн относится к пассивным усилителям сигнала, то есть в отличие от репитера они не требуют подключения к источнику питания, не используют дополнительное электронное оборудование, а принимают и передают радиосигналы за счёт особенностей своей конструкции. Но есть и активные антенны со встроенными усилителями, декодерами и шумоподавляющими элементами.

Установка Wi-Fi-антенны может потребоваться в таких случаях:

• когда мощности роутера не хватает для того, чтобы «пройти» сквозь преграды в виде стен и мебели и обеспечить устойчивый сигнал на всей площади помещения;
• нужно сфокусировать радиосигнал в определённом направлении, например, обеспечить стабильным интернетом комнату, где установлен основной компьютер;
• когда требуется расширить зону действия Wi-Fi-сети, например, снабдить интернетом летнюю кухню, гараж, беседку.

Виды антенн

Wi-Fi-антенны для роутеров бывают разных размеров и форм и могут использоваться как в помещении, так и на открытом пространстве. По этому признаку их разделяют на два класса:

• внутренние (комнатные, внутридомовые);
• наружные (внешние, выносные, уличные).

Комнатные антенны

Предназначены для использования внутри помещений, поэтому имеют компактные размеры и сравнительно небольшой коэффициент усиления (КУ). Основная их задача — стабилизация сигнала и его доставка в наиболее удалённые уголки дома. Чаще всего внутренние антенны, в зависимости от конструкции, устанавливаются на столе, крепятся на стене/потолке либо подсоединяются к роутеру вместо штатных антенн. Самыми распространёнными вариациями комнатных устройств являются штыревая и панельная антенны.

Внешние антенны

Используются для установки снаружи зданий, отличаются от предыдущих устройств более крупными размерами и более высоким КУ. Поскольку их применяют для организации сети на открытом пространстве, то конструкция таких антенн предусматривает защиту от негативного воздействия атмосферных осадков. В комплекте с наружным усилителем обычно идут дополнительные крепёжные элементы для установки на крыше, наружной стене здания или столбе.

В свою очередь, и выносные, и комнатные антенны в зависимости от направления сигнала подразделяются на два типа:

• всенаправленные (ненаправленные, круговые);
• направленные (узконаправленные).

Всенаправленные антенны

Такие устройства излучают радиоволны равномерно во всех направлениях в пространстве. Принцип действия круговых антенн можно сравнить с комнатной лампочкой, освещающей в одинаковой степени всю комнату, а диаграмму направленности — со сферой. Уровень сигнала в такой сети неравномерен: чем дальше от центра, тем слабее. Всенаправленные Wi-Fi-антенны отличаются меньшим радиусом действия и используются в тех квартирах и домах, где есть необходимость подключения к беспроводной сети нескольких пользователей.

Направленные антенны

Пассивные усилители этого типа посылают беспроводные сигналы в одном направлении, что позволяет добиться устойчивого сигнала в проблемных местах. Действие узконаправленной антенны похоже на работу фонарика, который не в состоянии осветить всю комнату, но способен передать луч света на более дальнее расстояние. Диаграмма направленности таких антенн по своей форме напоминает цветочный лепесток или дирижабль. В жилых помещениях направленные усилители используются в тех случаях, когда нужно обеспечить стабильным Wi-Fi-сигналом один девайс или несколько размещённых рядом.

Антенны-насадки

Отдельную нишу занимают антенны-насадки, способные превратить всенаправленную антенну роутера в узконаправленную. Надеваются они на штатные антенны Wi-Fi-роутеров и благодаря своей конструкции увеличивают зону действия локальной сети в нужном направлении. Несмотря на компактные размеры, КУ таких антенн может достигать 8–12 дБ. Антенны-насадки удобны в домашнем применении: легко крепятся, не имеют проводов и не занимают лишнего места на столе или стене.

Усиленные (активные) антенны

Главное отличие активной антенны от пассивной состоит в наличии встроенного электронного оборудования. В активных антеннах поступающий сигнал сначала обрабатывается (усиливается, очищается от шумов), а затем передаётся непосредственно на роутер или другое принимающее устройство. Такие антенны мало подвержены внешним помехам и способны усиливать сигнал до 20 дБ. Однако они более сложны в настройке и по стоимости дороже своих пассивных аналогов. Работают от источника питания, дополнительно могут комплектоваться аккумуляторами.

Самодельные Wi-Fi-антенны

Смастерить устройство для усиления сигнала беспроводной сети можно самостоятельно. В интернете есть множество примеров антенн, собранных своими руками. Для их создания авторы используют подручные средства: жестяные банки, медную проволоку, DVD-диски, плотную фольгированную бумагу, листы металла и др. Самыми популярными усилителями, собранными вручную, являются следующие модели:

• простейший усилитель из жестяной банки. Относится к типу антенн-насадок. Изготавливается за несколько минут из жестяной банки из-под пива или другого напитка. Надевается на стационарную антенну роутера, после чего регулируется путём поворота импровизированного отражающего экрана в нужную сторону. Степень изгиба жестяного полотна антенны также влияет на уровень сигнала;

Wi-Fi-пушка. Это устройство представляет собой гибрид двух антенн: волнового канала и патч-антенны. Изготавливается из металлических дисков путём нанизывания их на шпильку и фиксации гайками на определённом расстоянии. Такая антенна будет незаменима в частных домах и коттеджах, когда нужно покрыть Wi-Fi-сетью участок вокруг здания. По словам автора этого изобретения, антенна способна передавать сигнал на расстояние до 500 м;

антенна Харченко (биквадрат). Представляет собой конструкцию из медной проволоки, согнутой в виде двух ромбов, и рефлектора-отражателя. По своим характеристикам правильно собранный «биквадрат» не уступает заводской антенне. Отзывы пользователей свидетельствуют о том, что с помощью такого усилителя можно добиться значительного расширения Wi-Fi-сети, а также увеличить скорость мобильного интернета. Такая антенна пригодна как для внутреннего, так и для наружного использования.

Видео: как смастерить антенну Харченко своими руками

Как выбрать антенну для дома

Выбор Wi-Fi-антенны следует производить исходя из своих целей и задач, возложенных на локальную сеть. Кому-то достаточно будет и обычной штыревой антенны, установленной на столе, а кому-то потребуется мощная наружная антенна, охватывающая не только дом, но и приусадебный участок. В любом случае при выборе антенны специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие харктеристики:

• коэффициент усиления (КУ). Данный параметр влияет на дальность распространения сигнала за счёт изменения радиуса действия. Он отражает способность антенны концентрировать сигнал в определённом направлении. Чем выше КУ, тем на дальнее расстояние будет передаваться поток информации. Однако стоит помнить, что при увеличении мощности излучения в одном направлении происходит снижение мощности в других направлениях;

тип поляризации (горизонтальная, вертикальная и круговая). Этот показатель отражает характер распространения волны в пространстве. Антенны с горизонтальной поляризацией отличаются эффективным проникновением радиоволн через вертикальные препятствия и меньше подвержены воздействию помех, что особенно актуально в городских условиях. Устройства с вертикальной поляризацией способны хорошо отражать сигнал от препятствий, тем самым охватывая большую зону покрытия. При круговой поляризации сигнал способен преодолевать как горизонтальные, так и вертикальные препятствия с минимальной потерей своей мощности;

поддержка стандартов. Для правильной работы пассивного усилителя в связке с роутером нужно выбирать устройство, поддерживающее такой же стандарт Wi-Fi, что и маршрутизатор. Универсальным стандартом на сегодняшний день считается 802.11n, совместимый с более ранними модификациями 802.11a/b/с. Приобретая антенну с поддержкой 802.11n, можно быть уверенным, что она будет работать с практически любым роутером. Посмотреть поддерживаемые типы стандартов можно в технической документации маршрутизатора; наличие совместимых разъёмов. При покупке антенны стоит уточнить у продавца, подойдёт ли её штекер к гнезду вашего роутера. В случае, если разъёмы не совпадут, придётся приобрести специальный переходник. Но не стоит забывать, что любой лишний элемент в сборке антенны снижает качество сигнала.

Установка и подключение Wi-Fi-антенны

Перед монтажом Wi-Fi-антенны нужно определиться с местом, где она будет установлена, и проверить наличие крепёжных элементов. При наличии в комплекте необходимой фурнитуры выполняется монтирование антенны с соблюдением следующих основных правил:

• для наилучшего качества сигнала устанавливать комнатный усилитель рекомендуется в пределах прямой видимости роутера;
• учитывать наличие преград (стен, перекрытий, мебели), а ещё лучше — расположить антенну над уровнем мебели. Идеальным вариантом для жилого помещения являются потолочные антенны, внешне напоминающие плоский плафон светильника;
• не устанавливать антенну вблизи окон и зеркал. Они способны отражать сигнал, образуя за собой мёртвые зоны.
• для наружных антенн проверить наличие встроенной грозозащиты, при отсутствии приобрести отдельное специальное устройство. Самодельные устройства при отсутствии громоотвода следует заземлить.

После установки антенна подключается к роутеру или точке доступа. Тип соединения зависит от модели маршрутизатора. Если роутер имеет съёмные антенны, то открутив их, можно освободить разъёмы для подключения заводского или самодельного усилителя. Также просто можно подключить усилитель к роутеру, имеющему специальное гнездо под внешнюю антенну. Дополнительно при этом (в случае, если разъёмы окажутся несовместимы) может потребоваться переходник или так называемый разъём-коннектор N-типа.

В зависимости от конструкции антенны, её можно подключить к роутеру напрямую через универсальный разъём SMA (MMCX) либо с помощью кабеля, обжатого разъёмом N-Male и подсоединяющегося к антенному разъёму N-Female. При отсутствии такого кабеля в комплекте его можно сделать самостоятельно, используя телевизионный кабель типа RG-6U и переходник N (Male) — F (Female).

Гораздо сложнее подключить антенну к роутеру, не имеющему выхода под внешнюю антенну. В таком случае придётся раскручивать корпус маршрутизатора, удалять припаянную штатную антенну и на её место припаивать новую. Выполнение этих манипуляций требует определённых знаний и сноровки, зато избавит от необходимости подбирать разъёмы и переходники.

Когда процесс подключения антенны завершён, останется настроить роутер на работу с внешней антенной. Для этого нужно проделать следующие действия:

1. Скачать и установить на ПК или ноутбук, подключённый к роутеру, специализированную утилиту WinBox.
2. Запустив программу, перейти в боковом меню в раздел Wireless → Wireless Tables → Interface, где выбрать подключение wlan 1.
3. В появившемся окошке перейти во вкладку HT.
4. В выпадающем списке напротив пункта Antenna mode выбрать режим antenna b.
5. Сохранить настройки и перезагрузить роутер.

После этого внешняя антенна станет работать параллельно со штатными антеннами роутера. При желании можно отключить антенны маршрутизатора, оставив функционировать только внешнюю. Для этого во вкладке HT нужно убрать галочки с полей chain0, после чего сохранить изменения.

Завершив настройку роутера можно приступать к тестированию антенны. Данный процесс можно выполнять вручную или с помощью предназначенных для этого программ. При ручном тестировании уровень сигнала и скорость Wi-Fi-соединения проверяются после каждого поворота антенны или изменения угла наклона. При использовании утилит, например, приложения Homedale, сбор информации о показателях Wi-Fi-сети производится автоматически. Среди параметров, отображающихся в окне программы, основное значение для пользователя представляют пункты Signal Strength (уровень сигнала в dBm) и Bitrates (скорость передачи данных в бит/с). Чем ниже значение Signal Strength и выше Bitrates, тем качественнее сигнал.

При использовании дома Wi-Fi-роутера пользователи часто сталкиваются с тем, что сигнал беспроводной сети неустойчивый или не достаёт до некоторых комнат. Исправить ситуацию поможет подключение дополнительного устройства в виде внешней антенны. Выбрав нужный тип антенны (направленную или всенаправленную) можно не только усилить сигнал, но и значительно расширить зону покрытия.