Какие антенны лучше для роутера

Зачем нужна антенна Wi-Fi?

Затем, чтобы усилить слабый сигнал. Это может потребоваться, когда:

• поблизости есть точка доступа Wi-Fi, но недостаточно близко и мощности сигнала не хватает для выхода в сеть;
• мощности передатчика роутера не хватает, чтобы обеспечить уверенный прием во всех точках квартиры, дома или участка;
• требуется «прокинуть» интернет от роутера к удаленной до 7 км от роутера клиентской точке;
• требуется соединить в сеть компьютеры, находящиеся на большом расстоянии друг от друга.

Как антенна усиливает сигнал?

Антенна – пассивный усилитель, т.е. для усиления сигнала посторонняя энергия не используется (в отличие от репитеров). За счет чего же происходит усиление сигнала? За счет перераспределения распространения радиоволн в пространстве. Так, обычная антенна-штырь излучает круговой сигнал примерно одинаковой мощности во всех направлениях. Падение уровня сигнала при этом пропорционально квадрату расстояния от передатчика. Неудивительно, что сигнал от такой антенны «добивает» недалеко. К счастью, можно перераспределить излучение антенны, усилив сигнал в нужном направлении за счет ослабления других.

Картина, изображающая, каким образом антенна распределяет в пространстве мощность сигнала, называется диаграммой направленности.

Различают круговые и направленные антенны. У круговой антенны горизонтальная диаграмма направленности будет представлять собой круг. У направленной она обычно выглядит, как вытянутый лепесток.

Как выглядит вертикальная диаграмма направленности – имеет значение в том случае, когда важно распространение радиоволн не только в плоскости (например, когда надо, чтобы сигнал уверенно ловился и на этажах ниже передатчика и на этажах выше). Если же приемник и передатчик расположены на одной плоскости, то чем уже лепестки вертикальной диаграммы направленности антенны, тем она эффективнее.

Чем отличаются различные антенны?

В первую очередь, устройством. Дешевые круговые антенны имеют простую конструкцию, дорогие направленные – намного более сложную. Придумано много различных конструкций для сужения диаграмм направленности, но почти все их объединяет то, что для эффективной работы элементы антенны должны быть изготовлены с очень точным соблюдением размеров. Кроме того, на цену влияет материал, из которого изготовлена антенна – если в дешевых моделях антенны сделаны из меди или алюминия, дорогие антенны могут содержать детали, покрытые серебром – это снижает потери сигнала в антенне.

Характеристики антенн

Вид соответствует направленности антенны. Круговые антенны имеют горизонтальную диаграмму направленности в виде круга и по плоскости излучают сигнал равномерно во все стороны. Такие антенны хороши для раздачи сигнала нескольким абонентам в различных направлениях. Направленные антенны, наоборот, максимум излучения дают в одном направлении – такие антенны используются для связи вида точка-точка и способны обеспечить прием-передачу на значительно больших расстояниях, чем круговые. Если же нужно раздавать сигнал нескольким абонентам в определенном секторе (например, все клиенты находятся с одной стороны от стены, на которой висит антенна) лучше всего использовать секторную антенну. У них горизонтальная диаграмма направленности представляет собой широкий лепесток.

Диаграмма направленности подробно раскрывает распределение мощности сигнала в пространстве, но пользоваться ей не всегда удобно из-за её исключительно графического представления. Поэтому часто используют наиболее важные параметры диаграмм направленности – углы распространения волн (HPBW) по вертикали и по горизонтали.

Существуют также антенны-насадки, строго говоря, антеннами не являющиеся. Такие насадки крепятся на штатной круговой антенне, превращая её в секторную и увеличивая, таким образом, мощность полезного сигнала. Такая насадка может быть оптимальным решением, когда требуется немного усилить сигнал роутера в определенном направлении.

Размещение. Различают антенны для внутреннего и наружного размещения. Не влияя на конструкцию самой антенны, эти варианты накладывают определенные требования на материал антенн, способ их крепления, прочность конструкции, герметичность и пр. При передаче сигнала за пределы помещения лучше использовать антенну наружного размещения. Хоть они и дороже внутренних, но внутренняя при передаче сигнала «на улицу» сразу окажется в проигрышном положении – даже простое окно снижает дальность распространения сигнала на треть, что уж говорить о железобетонных стенах. Примерное влияние препятствий на расстояние связи приведено в таблице:

При использовании антенны наружного размещения стоит задуматься о грозозащите подключаемого к антенне оборудования. Некоторые наружные антенны уже оснащены грозозащитой, но, если её нет, имеет смысл приобрести её отдельно. При отсутствии такой защиты, токи в антенне, наведенные близкой грозой, могут привести к выходу из строя подключенного оборудования.

Перед приобретением наружной антенны обратите внимание на допустимые условия эксплуатации. Рабочая температура и влажность должны соответствовать климату места, где предполагается установка антенны. Если местность в районе установки антенны открытая (и, тем более, если это вершина холма или горы) нелишне будет выяснить также, насколько антенна устойчива к сильным ветрам.

Совместимые стандарты. Поскольку разные стандарты Wi-Fi используют разную длину волны, то и размеры элементов антенн для разных стандартов отличаются. Какого стандарта антенну выбрать? Ту, которую использует ваше оборудование. Лучше посмотреть его в документации на оборудование (роутер, ноутбук, сетевую карту и т.п.). В большинстве случаев на сегодняшний день будет достаточно поддержки 802.11n. Этот стандарт имеет обратную совместимость со стандартами 802.11a/b/g, поэтому, если одна антенна имеет поддержку 802.11n, а другая – поддержку 802.11n, 802.11a, 802.11b и 802.11g, то их возможности абсолютно одинаковы.

Уровень усиления. Поскольку фактически усиления сигнала антенна не производит, величина эта – относительная. Она показывает, насколько сигнал антенны в направлении максимума диаграммы направленности мощнее сигнала, создаваемого эталонной круговой антенной. Практически, чем выше значение уровня усиления, тем выше «дальнобойность антенны» в заданном направлении.

Поляризация. Поляризация – это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве. Проще понять это, взглянув на рисунок.

Обычно применяются только горизонтальная и вертикальная поляризации, необходимость в использовании круговой возникает крайне редко.

Строго говоря, поляризация не является характеристикой антенны – её всегда можно сменить с горизонтальной на вертикальную и наоборот, просто повернув антенну на 90 градусов. Какую же поляризацию предпочесть? Во-первых, поляризация приемника должна совпадать с поляризацией передатчика. Во-вторых, большинство размещенных в городах точек доступа используют вертикальную поляризацию – вертикально поляризованные волны лучше отражаются от препятствий и для охвата максимально большой площади подходят лучше. В то же время горизонтально поляризованные волны меньше подвержены воздействию помех и для связи на большие расстояния между двумя абонентами такой вид поляризации будет предпочтителен. Некоторые производители выпускают антенны с двойной поляризацией (не совсем корректно называемой иногда кросс-поляризацией). Такие антенны обладают преимуществами обоих видов и, кроме того, позволяют пользователю не задумываться о том, в каком же положении поставить антенну. Минус таких антенн – они значительно дороже.

Не забудьте убедиться, что разъем антенны совпадает с разъемом вашего оборудования. В случае несовпадения можно воспользоваться переходником, но любой переходник снижает мощность сигнала.

Варианты выбора.

Если вам нужно немного изменить диаграмму направленности вашего роутера, чтобы в одном направлении сигнал быть чуть сильнее, а в противоположном – чуть слабее, вам подойдут антенны-насадки. Цена их минимальна – от 200 до 500 рублей.

Если вам нужна антенна для раздачи Wi-Fi нескольким клиентам в пределах одного помещения небольшой площади, выбирайте среди недорогих круговых антенн в диапазоне 250-1000 рублей.

Если нужна круговая антенна для уверенной связи в нескольких комнатах в пределах одного этажа, ищите круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить от 400 рублей. Но имейте в виду, что усиление сигнала в пределах этажа произойдет за счет снижения мощности сигнала на верхних и нижних этажах.

Если нужно, наоборот, раздавать интернет в передах нескольких этажей, лучше выбирать антенны с небольшим коэффициентом усиления – они обеспечат более равномерное распределение сигнала.

Для покрытия как можно большей площади вне помещения, нужно использовать наружную круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить 3000-7000 рублей.

И, наконец, при необходимости установки связи между двумя далеко расположенными точками, покупайте наружную направленную антенну с высоким коэффициентом усиления. Она обойдется вам в 3000-17000 рублей.

Если при покупке наружней антенны в комплекте не было грозозащиты, её необходимо приобрести отдельно по цене от 1000 до 3200 рублей.

Время на прочтение
6 мин

Количество просмотров 156K

Недавно я проводил сравнительное тестирование LTE роутеров и вполне ожидаемо оказалось, что производительность и чувствительность радиомодулей у них существенно отличается. Когда же я подключил к роутерам антенну, прирост скорости увеличился кратно. Это натолкнуло меня на мысль провести сравнительное тестирование антенн, которые позволят не просто обеспечить связь в частном доме, но и сделать ее не хуже, чем в городской квартире, с подключением по кабелю. Ну а чем закончилось это тестирование можно узнать ниже. Традиционно, для желающих смотреть, а не читать, сделал видеоролик.

Методика тестирования

Без нормального структурного подхода не получить качественных результатов, а целью этого теста я поставил выбор лучшей антенны для максимально скоростного доступа в Интернет. В качестве эталона измерения был выбран роутер Zyxel LTE3316-M604, который в предыдущем тесте вполне оправданно занял первое место. Этот девайс может работать как с обычным проводным провайдером, задействуя резервный канал связи по 3G/4G в случае необходимости, так и работать полностью автономно, используя сотовые сети 3G и 4G. В моем тесте используется только сеть 4G, так как через нее передаются только данные и нагрузка голосового трафика не влияет на этот канал связи.

Для теста я выбрал три различных антенны, относящиеся к разным типам: первым тестом, для получения чистых значений, роутер работал без внешних антенн, используя только встроенные антенны. Вторым тестом была подключена антенна с круговой диаграммой направленности. В третьем тесте была задействована панельная антенна, имеющая более узкую диаграмму направленности, которая использовалась в прошлом тесте. Ну а четвертым этапом шло испытание узконаправленной сетчатой параболической антенны.

Все замеры скорости проводились в будний день в дневное время, чтобы нагрузка на базовую станцию была минимальна, а скорость закачки максимальна. На каждом этапе тест проводился три раза и вычислялось среднее значение скорости скачивания и отдачи. Роутер подключался к одной и той же БС, юстировка антенн производилась по показаниям сигнала в web-интерфейсе роутера.
Также я сделал суточный график значений скорости скачивания и отдачи данных в моей местности, что прекрасно демонстрирует работу пользователей с Интернетом. Полагаю, что у провайдера будет примерно та же картина нагрузки на БС. Что интересно, график скорости скачивания существенно скачет, а вот график отдачи практически неизменен — это говорит о том, что пользователи больше качают, нежели отдают данные.

GSM/3G/4G FREGAT MIMO
Цена: 4800 р

ТТХ:
Частотные диапазоны, МГц: 700–960, 1700–2700
Коэффициент усиления, дБ: 2 x 6
Допустимая мощность передачи: 10 Вт
Размер, см: 37 x Ø6,5
Масса, грамм: 840

Начнем с испытания антенны, которая имеет круговую диаграмму направленности. Эта антенна не может похвастаться каким-то запредельным коэффициентом усиления, но зато она поддерживает технологию MIMO, то есть это две антенны в одном корпусе. Кроме того, она герметична и имеет сразу смонтированные кабельные сборки длиной 5 метров. Частотный диапазон захватывает все сегменты от GSM до LTE, то есть поддерживаются сети 2G/3G/4G. В комплект входит крепление на штангу или сразу к стене. А теперь рассмотрим, в каких ситуациях она может применяться, если обладает таким размером и КУ. Первое, что приходит на ум, это экранированные помещения: полуподвал или подвал, металлический склад или ангар, корабль или катер. Во всех этих случаях железобетон и металл отлично экранируют внешний сигнал, и если снаружи радиотехника может работать отлично, то внутри приема может не быть вовсе. В этом случае, такая антенна решит проблему связи. Ее можно использовать не только для роутера, но и для репитера. Но именно для роутера она раскроет весь свой потенциал, а круговая диаграмма направленности хорошо работает на движущихся объектах, позволяя не настраивать антенну на какую-то одну вышку. В моем случае, скорость с антенной оказалась несколько ниже, чем без нее, поскольку КУ антенны схож с КУ встроенных антенн в роутер, а вот на 5-метровых кабелях происходят потери.

Готовый комплект с крепежом и смонтированным кабелем, подходит для экранированных помещений, герметична

Обладает небольшим КУ

OMEGA 3G/4G MIMO
Цена: 4500 р

ТТХ:
Диапазон частот, МГц: 1700-2700
Коэффициент усиления, дБ: 2×16-18
Допустимая мощность передачи: 50 Вт
Габариты, см: 45 х 45 х 6
Масса, грамм: 2900

Вторая антенна проработала у меня уже несколько лет и участвовала в предыдущем тесте. Зарекомендовала себя очень хорошо при работе как напрямую с вышкой, так и с отраженным сигналом. Так как диаграмма направленности у нее уже, чем у всенаправленной антенны, то и коэффициент усиления вырос до 16-18 dBi, в зависимости от частоты сигнала. Кроме того, работает она в режиме MIMO, а это уже дает прирост в скорости. Стандартное крепление на штангу обеспечивает возможность настройки как по горизонту, так и по вертикали. Кроме того, крепление позволяет повернуть антенну на 45 градусов, чтобы сменить поляризацию — иногда это дает выигрыш в несколько мегабит. Большая, герметичная и эффективная! И если без этой антенны показатели RSRP/SINR были -106/10, то с панельной антенной выросли до -98/11. Это дало прирост в скорости на скачивание с 13 до 28 Мбит/с, а на отдачу с 12 до 16 Мбит/с. То есть двукратный прирост на скачивание на той же БС — отличный результат. Кроме того, антенна, благодаря небольшому углу, позволяет отсечь ближние, но более загруженные базовые станции и переключиться на другие, менее загруженные. Стоит только учесть, что кабельную сборку желательно делать покорочее, чтобы не терять сигнал в проводах.

+

Усиление сигнала позволяет поднять скорость вдвое, диаграмма направленности дает возможность выбрать менее нагруженную БС, удобный крепежный комплект, за несколько лет не потеряла своих качеств

—

При размере 45х45 сантиметров обладает парусностью, что требует качественного основания для крепления

PRISMA 3G/4G MIMO
Цена: 6000 р

ТТХ:
Диапазон частот, МГц: 1700–2700
Коэффициент усиления: 25 дБ на частоте 1700–1880 МГц, 26 дБ на частоте 1900–2175 МГц, 27 дБ на частоте 2600–2700 МГц
Максимальная подводимая мощность: 100 Вт
Размер, см: 90 x 81 x 36
Масса, грамм: 3200

Параболическая сетчатая антенна примечательна сама по себе — она обладает впечатляющими размерами 90х81 сантиметр. Она не круглая, как это принято у спутниковых антенн, что даже положительно сказывается на диаграмме направленности. Кроме того, сетчатое исполнение очень заметно снижает парусность — ветер просто проходит сквозь нее, а на фокусировке сигнала это практически не сказывается. Антенна работает в диапазоне частот от 1700 до 2700 МГц. Есть три положения облучателя: по одному для каждой частоты. В инструкции доступно показано, как надо расположить облучатель относительно антенны, чтобы получить максимальное усиление при нужной частоте, то есть для начала надо знать, на каких частотах работает ваш провайдер. Тут на помощь приходит web-интерфейс роутера, в котором вполне доступно демонстрируется рабочая частота. С этой антенной работать несколько сложнее, требуется точная юстировка, так как угол направленности очень мал. Очевидный плюс такого решения — это возможность точного направления на нужную БС, даже если несколько станций расположены почти по прямой. Минусы тоже есть: время отстройки на БС заметно увеличивается, а работать с отраженным сигналом становится сложнее. Но самое главное — это коэффициент усиления. Он колеблется от 25 до 27 dBi. В моем случае, это позволило усилить сигнал с изначальных RSRP/SINR -106/10 до -90/19 dBi, а скорость приема выросла с 13 до 41 Мбит/с, передачи с 12 до 21 Мбит/с. То есть скорость приема возросла более, чем в три раза! Ну а в глухой местности, где сотовая связь может вообще не ловить, вполне реально поймать как 3G, так и 4G сигнал за несколько десятков километров!

+

Отличный коэффициент усиления, сетчатое исполнение снижает парусность, возможность подстройки облучателя на нужную частоту

—

Габариты

Подведение итогов

Сравнительное тестирование показало, что даже без антенны, при хорошем возвышении (10 м от земли), роутер Zyxel LTE3316-M604 может обеспечить приемлемую скорость работы с Интернетом. Но роутер не оставишь на улице, поэтому данный вариант подходит в квартире, офисе, но не там, где вышку даже с биноклем не разглядеть.

Антенна FREGAT MIMO подойдет тем, кто по ряду причин не может получить радиосигнал в месте установки роутера. Это могут быть экранированные стены, низкое расположение, иные помехи. А две антенны в едином корпусе обеспечат поддержку технологии MIMO, что должно увеличить скорость работы.

Что касается панельной антенны OMEGA 3G/4G MIMO, то она себя показала очень достойно. Работа как с прямым, так и с отраженным сигналом, масса вариантов монтажа, хороший коэффициент усиления. Небольшие габариты не дают большой парусности, а выигрыш в скорости заметный. Можно брать смело, если сигнал 3G/4G есть, но крайне слабый или его нет вообще.
Ну а параболическая сетчатая антенна PRISMA 3G/4G MIMO подойдет для самых отчаявшихся, потому что с таким усилением и возможностью точной настройки на БС можно получить связь даже в самой отдаленной деревне, если в радиусе нескольких десятков километров есть базовая станция сотового оператора.

Заключение

На данный момент я оставил работать антенну OMEGA 3G/4G MIMO. Пришлось несколько переместить штангу крепления на стене, так как габариты антенны диктуют свои условия. При кабеле длиной 3 метра и выбранном роутере я видел скорости до 50 Мбит/с, когда БС была наименее загружена. Это стремится к теоретическому пределу скорости в 75 Мбит/с при имеющихся условиях работы БС: частота Band3 -1800 МГц, ширина канала 10 МГц. Но главное, что при удалении более 8 км от базовой станции, мне удалось получить скорости близкие к тем, которые можно иметь в непосредственной близости от вышки. Приведу для примера картинку покрытия радиосигнала при использовании различных частот.

В заключении скажу, что обеспечить себя хорошим интернетом на даче или в частном доме можно всегда. Не стоит опасаться незнакомого оборудования: для выбора 3G/4G роутера просто прочитайте мою предыдущую статью. А при выборе антенны обращайтесь к тем, кто ими занимается всерьез — там подберут оптимальное решение и даже подготовят все кабельные сборки. Вам на месте останется только всё подключить. Удачи, хорошего пинга и стабильной скорости!

Роутер – устройство, предназначенное для приема и передачи сетевого сигнала при беспроводном подключении смарт-устройств с использованием технологии Wi-Fi. В продаже можно встретить модели роутеров с одной антенной или несколькими, а также вообще без каких-либо выступающих элементов на корпусе. Какой из них подойдет для небольшой квартиры, а какой следует купить для обеспечения беспроводного соединения в просторном офисе разберем в этой статье.

Зачем роутеру антенны

Вопреки распространенному мнению, антенна не определяет выходную мощность приемника, но может влиять:

• на мощность и дальность сигнала, то есть зону покрытия;
• на формирование зоны покрытия (купол или луч);
• на качество сигнала, что сказывается на стабильности соединения.

Роутеров без антенн не существует. И если Вы видите компактную «таблетку» MESH-системы для крепления на потолок или стену, или оригинальный цилиндр без антенн, знайте, что они в конструкции предусмотрены, просто располагаются в корпусе и называются внутренними. Некоторые внутренние антенны представляют собой извилистую дорожку фольги прямо на плате.

Как выбрать количество антенн

Сейчас в продаже можно найти роутеры с количеством антенн от 1 до 8. Выбор подходящего роутера должен основываться на параметрах сетевого подключения и потребностях пользователей.

1 антенна у роутера одновременно работает и на прием сигнала и на передачу. Это может создавать определенные задержки при обмене данными , особенно если к сети подключено несколько мощных абонентских устройств, например системы хранения данных с Wi-Fi. Сейчас одной антенной оснащаются самые бюджетные модели, предназначенные для минимальных скоростей подключения.

Роутеры на 2 антенны способны одновременно принимать и передавать сигнал, с использованием технологии MIMO. Скорость передачи данных у таких роутеров достигает 144 Мбит/с. Если роутер поддерживает два диапазона, то одна антенна будет работать в диапазоне 2,4 ГГц, а вторая – 5 ГГц.

Роутеры с одной и двумя антеннами можно использовать, если интернет поступает посредством телефонной линии, или провайдер предоставляет подключение Ehternet по витой паре. Заявленная скорость при этом составляет 100 Мбит/с, но на практике оказывается ниже.

Роутеры с тремя антеннами способны обеспечивать скорость передачи данных до 216 Мбит/с с технологией MIMO. Если роутер оснащен протоколом TurboQAM или NitroQAM, скорости передачи данных могут быть значительно выше.

Роутеры с 4 антеннами смогут проявить свой потенциал только если провайдер предоставляет скорость 1 Гбит/с. При высоких скоростях, маршрутизатор способен одновременно поддерживать несколько интенсивно-загруженных каналов:

• просмотр потокового видео с разрешением 4К и выше;
• онлайн-гейминг;
• видеозвонки в мессенджерах;
• просмотр IPTV в высоком качестве.

У роутеров с четырьмя антеннами, работающих в двух диапазонах за каждый тип покрытия отвечает по 2 антенны.

Если Вы занимаетесь стриминговой деятельностью, или ваша работа связана с необходимостью передачи больших пакетов данных, лучшим вариантом станет проводное соединение. Патч-корд, протянутый от роутера к компьютеру гарантирует стабильное соединение и минимизацию электромагнитных помех и минимальную задержку передачи сигнала со внешнюю сеть.

Где установить роутер

Подавляющее большинство пользователей располагают роутер там, где им кажется удобным:

• на входе в квартиру;
• возле пустующей розетки;
• в неприметном месте, чтоб не мешал.

Однако все эти варианты являются некорректными. Лучшее месторасположение для роутера – центр помещения, на которое будет транслироваться сигнал Wi-Fi. При этом следует учесть наличие стен на пути сигнала к важным устройствам-потребителям и постараться найти такое место, чтоб их было не больше одной.

Также определенные помехи может создавать бытовая техника: холодильник, микроволновая печь, стабилизаторы. Их расположение также следует учесть, выбирая место для роутера.

Как расположить антенны

Роутеры с двумя и более антеннами предоставляют возможность настроить параметры раздачи в соответствие с конфигурацией квартиры.

Для начала следует определить тип антенн, которыми оснащен роутер:

• Всенаправленные широко представлены в современных роутерах. Они распространяют сигнал равномерно по площади и не требуют корректировки направления. Зона покрытия имеет форму немного сплюснутой сферы, расположенной перпендикулярно антенне.
• Узконаправленные работают по принципу фонаря – транслируют пучок волн в определенном направлении. В современных абонентских устройствах они практически не используются. Узконаправленные антенны применяются только для организации магистрального соединения операторского оборудования, или в специфических сценариях, таких как подключение беседки или гостевого домика к домашней сети загородного дома при расстоянии между ними более 50 метров.

Если в наличии роутер с несколькими антеннами, можно направить их в разные стороны и под разным углом. Вертикально направленные антенны обеспечат стабильное подключение на одном уровне с роутером. Антенны, направленные горизонтально позволят пользоваться сетью тем, кто находится этажом выше и ниже.

Как установить роутер с внутренними антеннами

Особенно тщательно следует выбирать место для размещения роутера со встроенными антеннами, поскольку другой возможности регулирования соединения он не предоставляет.

Размещение роутера с внутренними антеннами зависит от их количества. Плоские роутеры-коробочки с одной встроенной антенной рекомендуется крепить на стену, потому что антенна в них располагается вдоль корпуса. Роутеры с двумя и более встроенными антеннами менее чувствительны к пространственной ориентации. Следует только выбрать оптимальное место, чтоб площадь покрытия соответствовала размерам помещения.

Надеемся, что информация, предоставленная в статье, поможет Вам в выборе роутера, его установке и ориентации антенн для получения стабильного и качественного сигнала в соответствие с исходными условиями.

Вопрос: Как из одного дома в другой дом пробросить Интернет по Wi—Fi? Какое требуется оборудование и какие нужны антенны?

1 вариант.

В доме есть Интернет и стоит роутер с одной антенной.

НА СТОРОНЕ РАЗДАЧИ ИНТЕРНЕТА:

У роутера скручиваем штырьковую антенну и убираем ее. Покупаем панельную антенну на частоту, соответствующую частоте радиотракта роутера. Для частоты 2,4 ГГц должна быть антенна KP14-2400, для частоты 5 ГГц должна быть одна из антенн KP20-5300, KP20-5850 или KP20-6150. Покупаем кабель пигтейл N(папа)-RP-SMA(папа). Этим пигтейлом соединяем роутер и антенну. Каждый метр кабеля вносит потери до 1 дБ на метр длины. Длина пигтейла для работы на частоте 2,4 ГГц должна быть не больше 10 метров, для работы на частоте 5 ГГц — не больше 1 метра. Вешаем антенну снаружи на стене дома и направляем ее на дом абонента, используем для этого стандартные кронштейны от спутниковых тарелок. Должна быть прямая видимость абонента, без препятствий! Выбираем направление поляризации антенн, в условиях города с сильными помехами лучше выбрать горизонтальную поляризацию. Роутер настраиваем на раздачу.

НА СТОРОНЕ АБОНЕНТА:

а) Расстояние до 500 м. Ставим ноутбук у окна, включаем встроенный в него Wi—Fi адаптер, настраиваем прием.

б) Расстояние до 500 м. Покупаем точку доступа на ту же частоту, что и у имющегося роутера (например, Level One WAP-3100 или D-Link DWL-2100AP). Ставим ее у окна. У этой точки доступа есть антенна-штырек, у этой антенны-штырька и у антенны на стороне раздачи должны быть одинаковые поляризации (т.е. у обеих вертикальная, или у обеих горизонтальная). Настраиваем точку доступа в режим клиента. Точку доступа соединяем с компьютером или ноутбуком с помощью патч-корда.

в) Расстояние до 500 м. Покупаем точку доступа на ту же частоту, что и у имющегося роутера (например, Level One WAP-3100 или D-Link DWL-2100AP). Ставим ее у окна. У этой точки доступа есть антенна-штырек, у этой антенны и у антенны на стороне раздачи должны быть одинаковые поляризации (т.е. у обеих вертикальная, или у обеих горизонтальная). Настраиваем точку доступа в режим репитера. Тогда точка доступа будет ловить сигнал из-за окна от роутера и переизлучать его в комнате, где эта точка доступа установлена. Ноутбук будет ловить Wi—Fi сигнал в любой точке комнаты.

г) Расстояние до 2 км. Покупаем точку доступа на ту же частоту, что и у имеющегося роутера (например, Level One WAP-3100 или D-Link DWL-2100AP). Покупаем панельную антенну, например KP14-2400. Покупаем пигтейл N(папа)-RP-SMA(папа). Вешаем антенну снаружи на стене дома и направляем ее на антенну раздающего роутера. Выбираем поляризацию, соответствующую поляризации раздающей антенны. Соединяем антенну с точкой доступа с помощью пигтейла. Точку доступа настраиваем на прием, в режим клиента. Точку доступа соединяем с компьютером или ноутбуком с помощью патч-корда.

Как выбрать точку доступа:

2 км между абонентами — точка доступа 2,4 ГГц — антенна 14 дБ KP14-2400.

5 км между абонентами — точка доступа 5 ГГц — антенна 20 дБ KP20-5300, KP20-5850 или KP20-6150 (смотрим инструкцию к точке доступа для выбора конкретной частоты антенны).

2 вариант.

Компьютер стоит далеко от места крепления антенны и пигтейл получится слишком длинный. Тогда покупаем 2 беспроводные точки доступа Ubiquiti Bullet5 и две антенны KP20-5850.

Вкручиваем точку доступа своим разъемом прямо в антенну, вешаем антенну на стену. От точки доступа до компьютера (маршрутизатора) тянем кабель витая пара. Максимальная длина кабеля — 70 метров. С обеих сторон обжимаем кабель компьютерными разъемами RJ-45 (можно купить готовый патч-корд нужной длины). Напряжение питания подается по витой паре при помощи инжектора питания (идет в комплекте с Ubiquiti Bullet5 или покупается отдельно).

То же самое делаем у второго абонента. Антенны направляем друг на друга, в одинаковой поляризации.

3 вариант.

То же самое, что и в 1-ом варианте, только покупаем точки доступа стандарта MIMO 802.11n, с двумя антеннами. Далее действуем по аналогичному алгоритму, только используем двухполяризационные антенны KAA14-2400, KAA20-5300, KAA20-5850 или KAA20-6150 (смотрим инструкцию к точке доступа для выбора конкретной частоты антенны).

Точки доступа можно покупать в принципе любые, с двумя антеннами каждая. Точку доступа выбираем так:

2-4 км между абонентами — точка доступа 2,4 ГГц — антенна 14 дБ KAA14-2400.

5-7 км между абонентами — точка доступа 5 ГГц — антенна 20 дБ KAA20-5300, KAA20-5850 или KAA20-6150 (смотрим инструкцию к точке доступа для выбора конкретной частоты антенны).

Максимальная скорость передачи до 100 Мбит/с и выше.

Стабильность, надежность и скорость передачи у варианта с MIMO выше, чем в 1-ом и во 2-ом вариантах.

4 вариант.

Компьютер стоит далеко от места крепления антенны и пигтейл получится слишком длинный. Тогда покупаем 2 беспроводные точки доступа Ubiquiti Rocket M5 стандарта MIMO и две двухполяризационные антенны KAA20-5850.

Каждую точку доступа соединяем с антенной двумя короткими пигтейлами по 20 см (покупаются дополнительно), вешаем антенну на стену, точку доступа крепим рядом. От точки доступа до компьютера (маршрутизатора) тянем кабель витая пара. Максимальная длина кабеля — 70 метров. С обеих сторон обжимаем кабель компьютерными разъемами RJ-45 (можно купить готовый патч-корд нужной длины). Напряжение питания подается по витой паре при помощи инжектора питания (идет в комплекте с точками доступа или покупается отдельно).

То же самое делаем у второго абонента. Антенны направляем друг на друга.

5 вариант.

То же самое, что и в 4-ом варианте, только вместо панельной антенны используем спутниковую тарелку с облучателем KIR-5800DP. Тарелки наводим друг на друга. Необходим определенный навык для точного наведения тарелок друг на друга. Помним про прямую видимость! При точном наведении можно пробить более 20 км при скорости 100 Мбит/с!

Общие замечания:

Без антенн роутеры и точки доступа не включать (могут погореть радиомодули)!

Окно ослабляет сигнал на 2 дБ.

Дерево на пути сигнала ослабляет его на 3-5 дБ

Нужны только качественные пигтейлы!

В городе очень много помех и максимально возможное расстояние связи может уменьшиться в 2 и более раз.

Всегда нужна прямая видимость между антеннами, без препятствий.

При заказе пигтейла обязательно уточните, какой разъём стоит на вашем беспроводном устройстве и какой разъём у антенны!

Недавно я проводил сравнительное тестирование LTE-роутеров, и вполне ожидаемо оказалось, что производительность и чувствительность радиомодулей у них существенно отличаются. Когда же я подключил к роутерам антенну, прирост скорости увеличился кратно.

Это натолкнуло меня на мысль провести сравнительное тестирование антенн, которые позволят не просто обеспечить связь в частном доме, но и сделать её не хуже, чем в городской квартире с подключением по кабелю. Ну а чем закончилось это тестирование, можно узнать ниже. Традиционно для желающих смотреть, а не читать, сделал видеоролик.

Методика тестирования

Без нормального структурного подхода не получить качественных результатов, а целью этого теста я поставил выбор лучшей антенны для максимально скоростного доступа в интернет. В качестве эталона измерения был выбран роутер Zyxel LTE3316-M604, который в предыдущем тесте вполне оправданно занял первое место.

Этот девайс может работать как с обычным проводным провайдером, задействуя резервный канал связи по 3G или 4G в случае необходимости, так и работать полностью автономно, используя сотовые сети 3G и 4G. В моём тесте используется лишь сеть 4G, так как через неё передаются только данные и нагрузка голосового трафика не влияет на этот канал связи.

Для теста я выбрал три различных антенны, относящиеся к разным типам: в первом тесте, для получения чистых значений, роутер работал без внешних антенн, используя только встроенные антенны. Во втором тесте была подключена антенна с круговой диаграммой направленности. В третьем тесте была задействована панельная антенна, имеющая более узкую диаграмму направленности. Ну а четвертым этапом шло испытание узконаправленной сетчатой параболической антенны.

Все замеры скорости проводились в будний день в дневное время, чтобы нагрузка на базовую станцию была минимальна, а скорость закачки — максимальна. На каждом этапе тест проводился три раза и вычислялось среднее значение скорости скачивания и отдачи. Роутер подключался к одной и той же БС, юстировка антенн производилась по показаниям сигнала в веб-интерфейсе роутера.

Также я сделал суточный график значений скорости скачивания и отдачи данных в моей местности, что прекрасно демонстрирует работу пользователей с интернетом. Полагаю, у провайдера будет примерно та же картина нагрузки на БС. Что интересно, график скорости скачивания существенно скачет, а вот график отдачи практически неизменен, — это говорит о том, что пользователи больше качают, нежели отдают данные.

Антенна GSM/3G/4G Fregat MIMO

Цена: 4800 рублей.

ТТХ:

Начнём с испытания антенны, которая имеет круговую диаграмму направленности. Эта антенна не может похвастаться каким-то запредельным коэффициентом усиления, но зато она поддерживает технологию MIMO, то есть это две антенны в одном корпусе. Кроме того, она герметична и имеет сразу смонтированные кабельные сборки длиной 5 метров.

Частотный диапазон захватывает все сегменты от GSM до LTE, то есть поддерживаются сети 2G, 3G, 4G. В комплект входит крепление на штангу или сразу к стене. А теперь рассмотрим, в каких ситуациях она может применяться, если обладает таким размером и КУ.

Первое, что приходит на ум, — это экранированные помещения: полуподвал или подвал, металлический склад или ангар, корабль или катер. Во всех этих случаях железобетон и металл отлично экранируют внешний сигнал, и если снаружи радиотехника может работать отлично, то внутри приема может не быть вовсе.

В этом случае, такая антенна решит проблему связи. Её можно использовать не только для роутера, но и для репитера. Но именно для роутера она раскроет весь свой потенциал, а круговая диаграмма направленности хорошо работает на движущихся объектах, позволяя не настраивать антенну на какую-то одну вышку.

В моём случае скорость с антенной оказалась несколько ниже, чем без неё, поскольку КУ антенны схож с КУ встроенных антенн в роутер, а вот на пятиметровых кабелях происходят потери.

Плюсы

Минусы

Цена: 4500 рублей.

ТТХ:

Вторая антенна проработала у меня уже несколько лет и участвовала в предыдущем тесте. Зарекомендовала себя очень хорошо при работе как напрямую с вышкой, так и с отражённым сигналом. Так как диаграмма направленности у неё уже, чем у всенаправленной антенны, то и коэффициент усиления вырос до 16–18 dBi (изотропный децибел) в зависимости от частоты сигнала. Кроме того, работает она в режиме MIMO, а это уже даёт прирост в скорости.

Стандартное крепление на штангу обеспечивает возможность настройки как по горизонту, так и по вертикали. Более того, крепление позволяет повернуть антенну на 45°, чтобы сменить поляризацию, — иногда это даёт выигрыш в несколько мегабит. Большая, герметичная и эффективная!

И если без этой антенны показатели RSRP и SINR были -106 и 10 соответственно, то с панельной антенной выросли до -98 и 11. Это дало прирост в скорости на скачивание с 13 до 28 Мбит/с, а на отдачу — с 12 до 16 Мбит/с. Двукратный прирост на скачивание на той же БС — отличный результат.

Кроме того, антенна, благодаря небольшому углу, позволяет отсечь ближние, но более загруженные базовые станции и переключиться на другие, менее загруженные. Стоит только учесть, что кабельную сборку желательно делать покороче, чтобы не терять сигнал в проводах.

Плюсы

Минусы

Цена: 6000 рублей.

ТТХ:

Параболическая сетчатая антенна примечательна сама по себе: она обладает впечатляющими размерами 90 x 81 сантиметров. Она не круглая, как это принято у спутниковых антенн, что даже положительно сказывается на диаграмме направленности.

Кроме того, сетчатое исполнение очень заметно снижает парусность: ветер просто проходит сквозь неё, а на фокусировке сигнала это практически не сказывается. Антенна работает в диапазоне частот от 1700 до 2700 МГц.

Минусы тоже есть: время отстройки на БС заметно увеличивается, а работать с отражённым сигналом становится сложнее. Но самое главное — это коэффициент усиления. Он колеблется от 25 до 27 dBi. В моём случае это позволило усилить сигнал с изначальных RSRP и SINR -106 и 10 до -90 и 19 dBi соответственно, а скорость приёма выросла с 13 до 41 Мбит/с, передачи — с 12 до 21 Мбит/с.

То есть скорость приёма возросла более чем в три раза! Ну а в глухой местности, где сотовая связь может вообще не ловить, вполне реально поймать как 3G-, так и 4G-сигнал за несколько десятков километров!

Плюсы

Минусы

Подведение итогов

Сравнительное тестирование показало, что даже без антенны при хорошем возвышении (10 метров от земли), роутер Zyxel LTE3316-M604 может обеспечить приемлемую скорость работы с интернетом. Но роутер не оставишь на улице, поэтому данный вариант подходит для квартиры, офисы, но не там, где вышку даже с биноклем не разглядеть.

Антенна Fregat MIMO подойдёт тем, кто по ряду причин не может получить радиосигнал в месте установки роутера. Это могут быть экранированные стены, низкое расположение, иные помехи. А две антенны в едином корпусе обеспечат поддержку технологии MIMO, что должно увеличить скорость работы.

Что касается панельной антенны Omega 3G/4G MIMO, то она себя показала очень достойно. Работа как с прямым, так и с отражённым сигналом, масса вариантов монтажа, хороший коэффициент усиления. Небольшие габариты не дают большой парусности, а выигрыш в скорости заметный. Можно брать смело, если сигнал 3G или 4G есть, но крайне слабый, или его нет вообще.

Ну а параболическая сетчатая антенна Prisma 3G/4G MIMO подойдёт для самых отчаявшихся, потому что с таким усилением и возможностью точной настройки на БС можно получить связь даже в самой отдалённой деревне, если в радиусе нескольких десятков километров есть базовая станция сотового оператора.

Заключение

На данный момент я оставил работать антенну Omega 3G/4G MIMO. Пришлось несколько переместить штангу крепления на стене, так как габариты антенны диктуют свои условия. При кабеле длиной 3 метра и выбранном роутере я видел скорости до 50 Мбит/с, когда БС была наименее загружена.

Это стремится к теоретическому пределу скорости в 75 Мбит/с при имеющихся условиях работы БС: частота Band3 — 1800 МГц, ширина канала — 10 МГц. Но главное, что при удалении более 8 километров от базовой станции мне удалось получить скорости близкие к тем, которые можно иметь в непосредственной близости от вышки. Приведу для примера картинку покрытия радиосигнала при использовании различных частот.

В заключении скажу, что обеспечить себя хорошим интернетом на даче или в частном доме можно всегда. Не стоит опасаться незнакомого оборудования: для выбора 3G- или 4G-роутера просто прочитайте мою предыдущую статью.

А при выборе антенны обращайтесь к тем, кто ими занимается всерьёз, там подберут оптимальное решение и даже подготовят все кабельные сборки. Вам на месте останется только всё подключить. Удачи, хорошего пинга и стабильной скорости!