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:
| Препятствие | Снижение расстояния связи на |
| Окно | 30% |
| Деревянная стена | 70% |
| Межкомнатная стена | 80% |
| Несущая стена | 90% |
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.
Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie
Довольно часто, бывая в гостях у друзей и родственников, я вижу, что на их wi-fi роутерах антенны расположены как угодно, но не так как нужно. И происходит это по причине того, что люди просто не знают, как распространяется сигнал от wi-fi антенн. А на самом деле всё очень просто. И даже сами производители показывают, как именно должны располагаться антенны. Посмотрите на коробку от своего роутера (если вы её еще не выбросили), там и будет подсказка. Ниже же я расскажу как именно нужно расположить антенны для более хорошего приёма и передачи сигнала.
Для того чтобы понять, как нужно располагать антенны на wi-fi роутере, нужно понять, как расходится сигнал от этих самых антенн. И тут, конечно, не всё так просто. И типы антенн бывают самые разные. Но нас интересуют конкретно антенны в бытовых роутерах, которые, как правило, представляют собой пружину, с нужным количеством витков, спрятанную в пластиковый штырь. Классическая антенна на роутере выглядит вот так:
А вот её внутренности:
Именно такого типа антенны и установлены в большинство домашних роутеров. Хотя есть модели и с встроенными антеннами и всенаправленными антеннами. Но их мы рассматривать не будем, так как в этом случае производитель сам позаботился о том, чтобы антенны были установлены в правильном направлении.
Теперь посмотрим, как расходится сигнал Wi-Fi от такого типа антенн. Для этого нам поможет гугл, где можно найти кучу различных исследований и замеров. Если взять упрощенную схему, то она выглядит вот так:
А если условно наложить этот рисунок на роутер, то это будет выглядеть примерно вот так:
Получается, что если мы располагаем антенны вертикально, то сигнал от них распространяется по горизонтальной плоскости (грубо говоря). И наоборот, если антенны расположены горизонтально, то сигнал будет распространяться по вертикальной плоскости. Исходя из этого, могу предположить, что все те, кто расположил на своем роутере антенны по горизонтали, просто добрые люди и пытаются усилить сигнал wi-fi у соседей в квартирах сверху и снизу, при этом жертвуя площадью распространения сигнала по своей квартире. Хотя не исключено, что такие люди просто хотят ловить сигнал во дворе у подъезда, и тогда да, антенны расположены правильно. Но это конечно шутка.
Например, наклон антенн даже на 45 градусов, меняет направление сигнала так, что он может значительно ослабнуть в дальних комнатах, но при этом усилиться у соседей снизу и сверху:
И с другой стороны, если вы живёте в двухэтажном доме, то наоборот, чтобы на втором этаже иметь более сильный сигнал, тогда наклон антенн на 45 градусов — это ваш вариант. А вот в обычной квартире хрущёвке, антенны роутера лучше направлять строго вверх.
Также стоит отметить, что на силу сигнала влияет не только расположение антенн, но и выбранная частота. В данный момент в многоквартирных домах диапазон 2,4 ГГц очень сильно загружен большим количеством роутеров. Это также очень сильно влияет как на качество приёма, так и на его дальность. Поэтому лучше выбрать роутер с поддержкой 5 ГГц и по возможности использовать этот диапазон, если, конечно, ваши устройства умеют работать в 5 ГГц. Правда в этом диапазоне дальность приёма хуже, и тут уже лучше находиться поближе к роутеру.
Ну и сразу скажу по поводу того, что не стоит писать в комментах «автор ты еще посоветуй включить роутер в розетку, чтобы интернет работал». Данная статья предназначена для тех, кто действительно не знает, что антенны на роутере нужно устанавливать вертикально. Таких людей много, и они просто не задумываются над этим. Так что посмотрите на свой роутер, и убедитесь что он установлен правильно. Хотя еще отдельной статьи стоит тема, в которой нужно рассмотреть где именно расположен роутер в квартире. И не окружают ли его экранирующие устройства, такие как телевизор, стены из металлического каркаса, ящики или даже зеркала.
Сейчас на главной
Новости
Публикации
Тепловизор Xinfrared XH09 (X2) позиционируется продавцом именно как поисковый прибор, который в связке с вашим смартфоном позволит найти животное в любом месте и в любое время на дистанции до 500…
Знали ли вы, что акустические колонки гораздо чаще покупают мужчины? Даже не просто чаще, а в 90 % случаев. Исходя из этих знаний, бренд ELTRONIC создал новую серию небольших по размеру…
Сегодня на обзоре компьютерный корпус XPG CRUISER, предназначенный для мощных игровых сборок. Бренд XPG принадлежит компании ADATA, и думаю, что известен многим, а само выделение в отдельный бренд…
Бактерии — это одни из самых распространенных и простых живых организмов на Земле. Они состоят из одной клетки, которая не имеет ядра и других сложных структур. Однако это не значит,…
Многие считают туалет эпицентром
бактерий в доме. Однако, как оказалось, есть предметы и места, которые куда
более загрязненные. Мы активно используем чистящие средства для уборки туалета,
в то…
Чайником Polaris PWK 1753CGL Brilliant Collection я активно пользуюсь дома уже около года, а когда речь зашла о чайнике на дачу — решил немного сэкономить и заказал Scarlett SC-EK27G70….
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.
Используя роутер в домашних условиях или на работе, вы можете столкнуться с тем, что его сигнал не достаёт до определённых мест или ослабевает в них настолько, что пользоваться им некомфортно. В этом случае необходимо усилить раздаваемый сигнал при помощи внешней антенны.
За что отвечает антенна роутера
В большинстве роутеров изначально установлена одна антенна. Она создаёт возле себя сеть из радиоволн, а также принимает сигналы, исходящие от устройств, подключённых к Wi-Fi. Передавая сигнал, антенна позволяет устройствам скачивать что-либо из интернета, принимая его — загружать информацию на сайты и другие ресурсы.
Если на роутере установлена одна антенна, она распределяет свою мощность между передачей и приёмом информации. Если используется две антенны, то одна работает только на приём, а вторая — на передачу. Если три — две на передачу, одна на приём (так как мы намного больше скачиваем на устройство, чем загружаем что-то с него в интернет). Максимально к роутеру может быть подключено 6 антенн.
Самые мощные современные роутеры имеют шесть антенн
Увеличивая количество антенн, вы увеличите скорость передачи данных. Конечно, если у вашего роутера и интернета есть запас мощности.
Тип антенны указывает на то, как в пространстве будет распределён сигнал: равномерно или в определённую сторону. Этот фактор зависит от формы выбранной антенны.
Какие бывают антенны
Существует два основных типа антенн, используемых для раздачи Wi-Fi-сети:
- круговые (ненаправленные). Распределяют сигнал вокруг роутера практически равномерно. Сеть можно представить в виде сферы. Конечно, уровень сигнала будет неравномерным: чем дальше от роутера будет находиться устройство, тем ниже будет сигнал. Качество падает пропорционально квадрату расстояния;
Круговая антенна распространяет сигнал во все стороны, уровень сигнала уменьшается по мере удаления от передатчика
- направленные. Сужают зону распределения сигнала, посылая его только в одном направлении. Их диаграмма направленности похожа на дирижабль или лепесток. Чем уже коридор раздаваемого сигнала, тем дальше будет его действие.
В отличие от круговой антенны направленная передаёт сигнал только в одну сторону
Антенны-насадки
Отдельно можно выделить такой тип, как антенны-насадки. Они надеваются на уже установленную круговую антенну, превращая её в направленную. Конечно, полностью направленную антенну они не заменяют, но немного усилить сигнал в определённом направлении могут.
На антенну можно надеть насадку, чтобы усилить сигнал в нужном направлении
Видео: виды антенн для роутера
Какую антенну выбрать
Круговые антенны распределяют сигнал равномерно. Если вам нужно иметь доступ к сети со всех направлений, стоит приобретать именно такую антенну. Она подходит в большинстве случаев. Например, её удобно использовать в доме или офисе, когда и сверху, и снизу, и справа, и слева от роутера есть люди, которым понадобится Wi-Fi.
Если устройства, которые будут подключаться к сети, расположены по одну сторону от роутера, лучше выбрать направленную антенну. Сигнал будет передаваться только туда, но зато он будет куда сильнее. При выборе антенны необходимо иметь в виду, что любые преграды на пути распространения сигнала снижают его качество. В расположенной ниже таблице приведены значения степени ослабления радиосигнала в зависимости от материала перегородки.
Таблица: влияние преград на уровень сигнала
| Препятствие | Снижение качества сигнала, % |
| окно | 30 |
| деревянная стена | 70 |
| бетонная стена | 80 |
| несущая бетонная стена | 90 |
Основные характеристики антенн
Выбирая антенну, нужно знать, на какие параметры стоит обратить внимание. От них будет зависеть, насколько качественным будет раздаваемый сигнал, будет ли использовать антенна все мощности интернета и сможет ли она работать с имеющимся оборудованием.
Цена
Круговые антенны дешевле направленных, так как их конструкция проще. Изготовление направленных антенн требует особой точности, иначе сигнал будет рассеиваться, а без чёткой фокусировки смысл направленной антенны пропадает.
Цена антенны будет зависит от:
- качества используемых материалов;
- качества сборки и применяемых технологий;
- предназначения (уличная или домашняя);
- мощности и коэффициента усиления.
В зависимости от этих параметров бытовая Wi-Fi-антенна может стоить от двухсот до нескольких тысяч рублей.
Предназначение
Если антенна нужна для роутера, который стоит в помещении и раздаёт сигнал только в его пределах, то можно использовать обычную антенну. Но если встаёт задача по установке наружной антенны, следует обратить внимание на материалы, из которых она изготовлена, а также показатели герметичности и диапазон рабочих температур. Немаловажной частью будет наличие громоотвода (если его нет в комплекте, придётся покупать отдельно).
На улице устанавливаются более защищённые антенны с громоотводом
Наружную антенну стоит использовать в том случае, если Wi-Fi должен быть как в помещении, так и вне его. Это необходимо потому, что любые препятствия ухудшают качество сигнала, вследствие чего снижается скорость интернета и зона покрытия сети.
Поддерживаемые стандарты
Стандарт — это набор правил, по которым общается роутер, модем и антенна. Если одно из устройств не поддерживает стандарт, по которому работают остальные, оно не сможет работать в связке с ними. Поэтому нужно выбирать антенну, поддерживающую тот стандарт, который использует ваш роутер.
На данный момент самый универсальный и часто используемый стандарт — 802.11n. Существуют разные модификации (например, 802.11a/b/с), названия которых отличаются стоящей в конце буквой. Но стандарт с буквой n на конце имеет обратную совместимость со всеми остальными. То есть если вы приобретёте антенну с поддержкой 802.11n, то сможете использовать её с практически любым устройством.
Чтобы узнать, какие стандарты поддерживает ваш роутер, прочитайте документацию к нему. Её можно найти на официальном сайте производителя.
Разъём
Во время выбора антенны стоит обратить внимание на разъём, которым она будет прикручиваться к роутеру. Конечно, если разъёмы не совпадут (антенна не будет вставляться в роутер), можно будет приобрести переходник. Но любой лишний посредник может негативно сказаться на качестве сигнала.
При выборе антенны необходимо обратить внимание на разъём, которым она будет подключаться к роутеру
Коэффициент усиления
Коэффициент усиления показывает, насколько сильно будет усилен сигнал антенной. Усиление влияет на дальность распространения сигнала. Поскольку антенна сама не вырабатывает энергию, а берёт её от роутера, то усилить сигнал она может только при помощи концентрации энергии, то есть изменения диапазона действия. Например, не отсылать сигнал вверх, распределив освободившуюся мощность по горизонтали.
Параметр рассчитывается по формуле: 10* log (Pвых / Pвх), где Pвх — мощность на входе, а Pвых — на выходе, и измеряется в децибелах (дБ). Например, при усилении энергии в определённом направлении в два раза коэффициент будет равен 3 дБ.
Иногда можно встретить единицу дБи. Она рассчитывается по-другому и не является достоверным показателем. Обычно её используют, чтобы визуально увеличить цифры в характеристике антенны.
Поляризация
Существует три вида поляризации: вертикальная, горизонтальная и круговая. Антенна распространяет волны, а они могут колебаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Круговые антенны закручивают волны по спирали.
Существует три вида поляризации
Эту характеристику антенны нужно знать для того, чтобы правильно её расположить. Антенны принимающего и передающего устройств должны иметь одну поляризацию, иначе скорость сигнала упадёт. В большинстве домашних роутеров используется вертикальная поляризация, поэтому антенну нужно располагать вертикально.
Оба устройства должны иметь антенну с одинаковой поляризацией
В большинстве случаев используются антенны с вертикальной или горизонтальной поляризацией, так как они проще в изготовлении и, соответственно, дешевле круговых.
Производитель
При выборе антенны вы столкнётесь с больши́м количеством производителей этого товара. Какого из них выбрать, зависит от того, какие характеристики вам нужны и какую цену вы готовы заплатить. Лучше выбирать антенну в интернет-магазинах, так как выбор там больше, а цены ниже (главное, не забывать проверять условия доставки).
Самые дешёвые — круговые антенны с малым коэффициентов усиления или антенны-насадки. Они стоят в районе 200 рублей. Чуть дороже, от 400 рублей, обойдутся направленные антенны. Самые дорогие — наружные направленные устройства, цены на них начинаются от 2 500 рублей.
Чтобы упростить себе задачу, лучше во время поиска указывать модель роутера, для которого покупается антенна. Тогда вы сразу сможете убрать варианты, не работающие с вашим роутером. Хотя не все магазины предоставляют полный список поддерживаемых устройств. Но можно покупать антенну той же фирмы, что и роутер, тогда точно не возникнет конфликтов.
Можно ли сделать антенну самостоятельно
Сделать антенну самостоятельно можно, но для этого понадобится некоторое умение, понимание того, как они устроены и какого типа антенна вам нужна. Существует огромное количество типов антенн, предназначенных для разных ситуаций.
Для изготовления подойдут подручные средства (например, обычная проволока и DVD-диск), но от их качества будет зависеть мощность антенны. Самое важное — соблюсти размеры конструкции и правильно заменить старую антенну, в большинстве случаев её придётся выпаивать, а затем припаивать новую.
В интернете можно найти много примеров того, как люди самостоятельно собирают антенны. Изучите их перед тем, как браться за это дело. Например, так собирается биквадратная антенна Харченко:
- Из диска и проволоки собирается антенна. Проволока сворачивается в два квадрата, расстояния между средними точками которых должно быть равным 31 мм.
Антенну можно сделать из подручных средств
- От роутера отпаивается стандартная антенна и припаивается новая. От длины и материала кабеля также зависит качество сигнала.
Припаиваем новую антенну к плате
Видео: антенна для роутера своими руками
Подключение внешней антенны
В большинстве роутеров можно использовать несколько антенн одновременно. Благодаря этому внешнюю антенну можно подключить и настроить, например, только на передачу данных, а внутренние, которые находятся на плате самого роутера, поставить в режим приёма. За счёт увеличения количества антенн скорость вырастет, а внешняя антенна позволит увеличить радиус действия сигнала.
Для подключения внешней антенны и её настройки необходимо выполнить следующие шаги:
- Если к роутеру уже подсоединена антенна, откручиваем её. Разъём MMCX должен быть свободным.
Штатную антенну необходимо отсоединить, освободив разъём для подключения внешней антенны
- Вкрутить новую антенну в паз и повернуть её в соответствии с полярностью.
Подключаем внешнюю антенну к освободившемуся разъёму
- На компьютере, подключённом к роутеру по LAN-кабелю или Wi-Fi сети, скачайте и установите приложение WinBox. Оно позволит нам настроить сеть.
- Открыв программу, перейдите ко вкладке Wireless. В блоке Interface выберите ваше подключение (по умолчанию оно названо wlan 1).
- Развернётся окошко, в котором надо выбрать раздел HT. В строке Antenna mode выберите режим antenna b. После сохранения настроек и перезагрузки роутера все антенны начнут работать одновременно. Если вы хотите, чтобы работала только внешняя антенна, а внутренние бездействовали, то снимите галочку с пункта chain0.
Устанавливаем вариант работы antenna b
Тестирование
После того как антенна будет подключена и настроена, можно переходить к тестированию.
Тестировать можно вручную, проверяя каждый раз скорость интернета и его стабильность. Но лучше воспользоваться специальными программами, собирающими всю информацию автоматически. Например, можно использовать простое приложение Homedale. Запустив его и дождавшись результата, вы увидите следующие данные:
- Mac-адрес устройства;
- название роутера;
- dBm (единица уровня сигнала, хорошим показателем считается значение около 60–65 dBm);
- используемую частоту;
- битрейт — количество байт в единицу времени. Чем выше, тем лучше.
Приложение Homedale показывает все параметры сети
После установки программы выполните следующие действия:
- Подключитесь к роутеру.
- В процессе настройки нужно выяснить, в каком положении антенна работает лучше всего. Изменяйте угол наклона антенны и месторасположение роутера, каждый раз проверяя качество сигнала. В результате проделанной работы вы найдёте их наилучшее расположение.
От антенны зависит, как будет распространяться сигнал в сети. Существует два вида антенн — направленные и ненаправленные. Вместо полноценной замены антенны можно подключить насадку. Внешнюю антенну нужно правильно расположить и настроить. После смены антенны рекомендуется провести тестирование, чтобы проверить качество сигнала.
- Распечатать
Оцените статью:
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
(3 голоса, среднее: 4.7 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Содержание
- 1 Зачем нужны антенны
- 2 Сколько необходимо антенн
- 2.1 Две и более
- 2.2 А добавим еще одну
- 2.3 А если четыре
- 3 Располагаем роутер правильно
- 4 Направление антенны роутера
- 5 Меняем настройки
- 6 Заключение
- 7 Видео по теме
Изначально, когда «пошли» роутеры в народ, они имели на борту одну антенну. А помните выдвижную антенну на первых сотовых телефонах? Нет? А они были! Это теперь никого не удивишь двумя и более антеннами на роутере. В принципе ее вообще может быть и не видно. Она может быть скрытой, как на современных смартфонах. В этой статье разберем, зачем на некоторых маршрутизаторах так много антенн.
Зачем нужны антенны
Понятно, что любой модем — приемо-передающее устройство. Изначально мы подключались к Интернету с помощью кабеля. И на тот момент эти устройства были хороши. Теперь в цепочке Роутер ↔ Компьютер появилась антенна. Какого она типа, скрытого или открытого — не важно. Главное, что без нее невозможна передача радиоволн на расстояния.
В настоящее время антенной оснащены все устройства:
- смартфоны;
- Wi-Fi-адаптеры;
- Wi-Fi-роутеры.
Причем их визуально может быть и не видно. А нас интересует именно расположение всех антенн роутера.
Раньше были телефоны с торчащей антенной. Теперь таких моделей не выпускают. Сама антенна осталась, но визуально ее не видать. Теперь они находятся внутри аппарата.
Это явление в полной мере касается и маршрутизаторов. Если перед вами такое устройство, но антенны не видно, то помните, она там точно присутствует. Роутеров, да еще с функцией Wi-Fi без антенны не существует в принципе. Мало того, их может быть несколько:
- одна;
- пара;
- три;
- четыре и больше.
Как правило, теперь они внешние. Это не делает сигнал мощнее. Просто коэффициент усиления антенны выше. А мощность напрямую зависит от передающего устройства внутри маршрутизатора. Это обеспечивает устойчивость радиосигнала и увеличение радиуса действия. Теперь мы разобрались, что главное в передающем устройстве — коэффициент усиления. Именно за счет него обеспечивается расширение площади покрытия Wi-Fi.
Теперь, переходим к вопросу для чего роутеру необходимо много антеннок.
Сколько необходимо антенн
Старые системы были оснащены одной антенной, и, на тот момент, этого хватало для медленного Интернета со скоростью одного-двух мегабит в секунду.
Но время шло, скорости увеличились. Старое сетевое оборудование просто не соответствовало новым требованиям.
Для быстрого Интернета Wi-Fi должен работать гораздо быстрее. Для улучшения быстродействия было решено добавить вторую антеннку, потому что одна не справлялась с приемом и передачей данных (SISO) при возросшей скорости.
Две и более
Две антенны на роутере обеспечивали одновременную работу и на прием, и на передачу по технологии MIMO. Соответственно, увеличились и скорости — до 144 Мбит/сек.
Надо сказать, что у современных моделей смартфонов также присутствует две антенны.
А добавим еще одну
Если для передачи данных используется конфигурация 3×3 MIMO или 2×3 MIMO, то может понадобиться и третий «усик», который так же работает на прием/передачу. Это поддерживает работу беспроводных сетей на уровне в 216 Мбит/сек. Если маршрутизатор может работать по протоколу TurboQAM или NitroQAM, то скорость может существенно возрасти!
А если четыре
Для обычной квартиры с подключением Ehternet по витой паре смысла в дополнительных «усиках» нет никакого. Теоретически скорость может составить 100 Мбит/сек, но в действительности она ниже.
А если используется простая телефонная линия по протоколу xDSL, то реальная скорость вообще 20–30 Мбит/сек. В этом случае оптимальным устройством будет роутер или с двумя антеннами, или со встроенной.
Другое дело, если раздача Интернета идет по оптоволоконным сетям. Они могут обеспечить скорость от 1 Гбит/сек и выше. Тут открывается возможность:
- прямых трансляций потокового видео;
- общение в Интернете;
- он-лайн игры;
- качественное ТВ;
- телефон.
В этом случае применение роутеров с четырьмя «усами» будет оправдано. Особенно, если пользователей Интернета в доме несколько, и у всех разные предпочтения.
Располагаем роутер правильно
Может показаться странным, но есть такие пользователи, которые считают достойным местом для размещения такое, чтобы не бросалось в глаза или наличие поблизости розетки. Они не думают о том, как располагается маршрутизатор и как это скажется на приеме/передаче сигнала. Если устройство устанавливается специалистом, то тот уже заранее знает, как правильно разместить и установить оборудование.
Так где должны быть расположены антенны роутера и как правильно он должен стоять? Очевидно, что наилучшее положение в центре помещения.
Отчасти это так. Если квартира однокомнатная. А если комнат две-три?
Если есть разделяющая стена, то маршрутизатору самое место в самой большой комнате на той стене, которая разделяет две соседние комнаты. Но есть ограничения. Такие бытовые устройства, как холодильник, микроволновка, стабилизаторы и другие электроприборы будут мешать распространению радиосигнала. Поэтому от всех подобных устройств лучше держаться подальше.
Также не лишним будет учесть, где находится клиент Интернета в соседних жилых помещениях. Самая выгодная точка установки — на равноудаленном расстоянии от всех сетевых потребителей. В этом месте и лучше всего располагать ваше устройство.
Направление антенны роутера
Для тех, у кого роутер с внутренней антенной, этот раздел не актуален. Но если на маршрутизаторе два и более «усика», то вопрос, как правильно расположить антенны Wi-Fi-роутера, будет весьма острым.
Есть возможность подстроить раздачу под параметры квартиры. Но необходимо учитывать такой параметр, как коэффициент усиления. Чем больше его величина, тем больше расширяется радиус распространения волн.
Теперь самое главное — как распространяется радиоволна. Если этот коэффициент приближается к единице, то форма зоны влияния ближе к шарообразной. Но современные устройства обладают коэффициентом больше 1,0. Поэтому форма зоны охвата дискообразная. Иначе говоря, по краям антенн сигнал увеличивается, сверху или снизу «диска» уменьшается.
Что из этого следует:
- В первом случае зона охвата у роутера может распространяться на несколько этажей здания.
- Во втором — подойдет для помещений в пределах одноэтажного дома.
Теперь самое интересное. Зачастую современные модели обладают несколькими радиоканалами, например, по количеству антенн. Поэтому, если все «усики» направить в разные стороны, то мы тем самым поменяем зоны приема/передачи по разным плоскостям. Тем самым радиус действия маршрутизатора увеличится.
Еще необходимо помнить, что антенны бывают двух типов:
- Узконаправленные — сигнал собран в пучок и уходит в нужном направлении.
- Всенаправленные работают на все стороны.
Маршрутизатор, у которого антенны всенаправленные, а этот тип в основном и применяется в современных устройствах, вообще нацеливать конкретно куда-то не требуется.
Вернемся к роутерам со встроенными антеннами. Их изначально рекомендовано монтировать на стене вертикально. Но так как встроенных антенн может быть и больше, то для таких моделей вертикальное или горизонтальное положение значения не имеет. В любом варианте направленной передачи будет обеспечена стабильная работа устройства. Можно даже посоветовать и поработать с разными положениями, чтобы увидеть, когда сигнал будет самым лучшим.
Меняем настройки
Есть еще вариант улучшить качество радиоимпульса — изменить его настройки. Рассмотрим, зачем это делать.
Ваш сигнал может забиваться передачей от роутера соседей за стеной, который также раздает Wi-Fi, но на свою квартиру и, что самое плохое, на той же частоте. В результате — вы будете от этого недополучать Интернет.
Эта проблема решается переходом на другой канал. Большинство маршрутизаторов так и делают. Они могут выделить самый незагруженный канал и перейти на него. Для этого в списке Wi-Fi каналов надо активировать пункт «Auto». Увы, не во всех приборах такая функция есть.
Можно попробовать увеличить мощность радиосигнала. Правда эта опция ограничена диапазоном от 0 до 100 %. Но если ваш роутер обладает возможностью повысить уровень мощности выше стандартных значений, то это может спасти положение.
Увеличение мощности нарушает стандарты Государственной комиссии по радиочастотам. Никто, конечно, контролировать вас не будет, но все же — имейте это ввиду.
Заключение
Теперь вы точно знаете, что у Wi-Fi-роутеров антенны есть в любом случае и расположенны они могут быть по-разному. Сколько их — одна, две или больше — от этого зависит только зона покрытия сетью ВайФай. И если ваша скорость передачи данных до 100 Мбит/сек, то это не так критично для небольших комнат. А вот если у вас высокоскоростной Интернет, который используется для просмотра потокового видео в улучшенном качестве или для сетевых игр, то тут нужен роутер с большим количеством антенн.