Внешняя антенна для роутера со встроенной антенной

Время на прочтение
8 мин

Количество просмотров 361K

Статья о вариантах усиления сигнала сотовой связи на различных объектах: дача, офис, склад…, так же краткий обзор популярных предложений на рынке.

Существует два основных варианта усиления сотовой связи:

1. С помощью антенны, модема и роутера.
2. С помощью активного усилителя (репитера).

Первый вариант для усиления интернета 3G/4G/5G, не усиливает голосовую связь в обычном для нас формате (но можно пользоваться звонками через мессенджеры: WhatsApp, Viber, Skype, Telegram).

Второй вариант универсальный – усиливает интернет и голосовую связь, но имеет ряд ограничений (о ограничениях ниже).

Усиление 3G/4G-интернета с помощью антенны, модема и Wi-Fi-роутера

Система состоит из двух узлов: антенна на улице и модем + Wi-Fi-роутер внутри помещения.

Внешняя антенна для 3G/4G модема/роутера

4G-модем, подключенный переходниками к уличной антенне и вставленный в Wi-Fi-роутер

Как это работает? Антенна направлена в сторону предполагаемой базовой станции сотового оператора. Дальше сигнал попадает на 4G-модем с роутером, который раздает интернет путем распространения Wi-Fi сигнала. Вариант популярен среди частных мастеров по установке дачного интернета. Дешево и работает!

Wi-Fi-роутер со встроенным 3G/4G-модемом

Если брать модем и роутер отдельно, то кабель, идущий от уличной антенны, попадает на модем через переходники с тонким кабелем и очень маленькие СВЧ-разъемы TS-9 или CRC-9. Во-первых, это достаточно ощутимые потери уровня и качества сигнала, во-вторых, механически не надежно. Например, протирая пыль, вы легко можете повредить разъем на модеме, и, как следствие, придется покупать новое устройство.

Решается это просто – достаточно изначально купить роутер с уже встроенным 4G-модемом. Например, на нашем рынке продается несколько моделей роутеров компании Huawei. Без рекламы: работают отлично и разъем у них надежней – SMA.

Huawei-роутер со встроенным 4G-модемом

Почему частные мастера предлагают модем и роутер по отдельности? Ответ простой: ценовая маржа больше.

Что такое MIMO-антенна и для чего она нужна

MIMO-антенна для интернета 3G/4G

MIMO-антенна – устройство, имеющее два параллельных коаксиальных кабеля, идущих до модема/роутера. Из практики это означает, что прирост скорости интернета на прием будет от 0 до 20%, а на отдачу – 50-100%. Нужно тем, кто пользуется видеосвязью или удаленным видеонаблюдением, т.е. активно использует исходящий канал интернета. В других случаях практической пользы нет.

Параболическая антенна и антенны с высоким коэффициентом усиления

Параболическая антенна имеет высокий коэффициент усиления – обычно от 25 дБ и более. Многие потребители при выборе антенны смотрят именно на этот параметр. Однако это ошибочно, объясню почему…

Параболическая 4G-антенна с высоким КУ

Во-первых, антенна с таким высоким КУ имеет крайне узкую диаграмму направленности, и отклонение направления на 1-2 градуса уже уменьшает КУ до значений 0-3 дБ! То есть о самостоятельной установке на крыше и тем более на мачте речь уже не идет.

Диаграмма антенны с КУ=16 дБ:

Диаграмма направленности панельной антенны с КУ=16 дБ

Видно, что при отклонении в 5-10 градусов КУ сильно не меняется, а при отклонении, например, в 25 градусов КУ антенны равен почти 2 дБ.

Диаграмма антенны с КУ=27 дБ:

Диаграмма направленности параболической антенны

Видно, что при отклонении в 2-3 градуса КУ равен практически нулю.

Во-вторых, антенны с узкой диаграммой направленности (т.е. с высоким КУ) плохо ловят отраженный и рассеянный сигнал, что ощутимо уменьшает такой параметр, как качество сигнала (отношение сигнал/шум)!.. Например, лес достаточно сильно рассеивает сигнал.

Распространение сотового сигнала в пространстве

В роутерах и модемах качество сигнала обозначается как RSRQ и SINR. А интернет в первую очередь зависит именно от качества сигнала, а не от его мощности (RSRP или RSSI).

На практике рассеянный и отраженный сигнал лучше ловить антенной с более широкой диаграммой направленности с коэффициентом 5-12 дБ.

Параболическая антенна прекрасно работает в прямой видимости базовой станции, если бы была эта прямая видимость, проблем со связью и интернетом не было бы. Вот такой замкнутый круг получается.

Наш рынок так устроен, что чем выше КУ антенны, тем дороже ее продают. Будьте бдительны! Кстати, еще один популярный «развод на бабки» – это когда между антенной и модемом/роутером предлагают вставить активный усилитель (он же репитер) для усиления сигнала! Это устройство увеличивает мощность сигнала, но ухудшает его качество, от которого и зависит скорость интернета! Ухудшает качество из-за неидеальности разъемов, СВЧ-фильтров, теплового шума транзисторов и прочих несовершенств элементов усилителя. Стоимость таких репитеров соответствует стоимости нескольких хороших антенн.

Частотные диапазоны

Одна из самых важных характеристик антенны – это частотный диапазон (ЧД). У сотовых операторов есть 5 основных частотных диапазонов  – 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц. И во всех этих диапазонах есть интернет.

Распределение стандартов сотовой связи в частотных диапазонах

Из большой практики рекомендую брать антенну на 3 или даже на все 5 ЧД. Да, чем шире ЧД, тем меньше КУ, но про это мы уже говорили. Пример амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) антенн с различной шириной ЧД:

АЧХ антенн с различным количеством диапазонов

Видно, что чем меньше ЧД поддерживает антенна, тем выше у нее КУ.

Еще один довод в пользу использования мультидиапазонных антенн – это агрегация частот у модема/роутера. Агрегация частот – это суммирование сигнала и, как следствие, скоростей передачи интернета с разных ЧД. Например, 800+1800 МГц или 1800+2600 МГц. Агрегация увеличивает скорость интернета и немного занижает пинг, что очень хорошо для игр. Чтобы происходила агрегация частот, в модеме/роутере должен стоять LTE-модуль не ниже 6-й категории. Обозначается как LTE cat.6.

Антенны со встроенным модемом/роутером

На рынке является популярным предложение, когда внутри уличной антенны уже спрятан модем/роутер. От антенны идет один тонкий кабель – витая пара, практически не ограниченная по длине в масштабах загородного дома.

Антенна со встроенным роутером Zyxel и 4G-модемом Huawei

Однако есть одно но: эти модемы и роутеры не предназначены для уличной работы. По паспортным данным они работают от 0 до +40 градусов. Зимой при постоянной работе они еще себя обогреют, но летом в замкнутом пространстве на солнце температура может достигать 80 градусов. Обычно такие устройства работают сезон, от силы – два.

Есть альтернативные решения – так называемые уличные внешние роутеры. Это серийные заводские изделия, которые изначально сделаны для работы в суровых климатических условиях. Примеры таких решений – ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850.

Варианты по решениям для интернета через модем/роутер

По сути, у нас есть три варианта:

1. Домашний роутер Huawei с мультидиапазонной антенной (MIMO-технология – по желанию). Роутер Huawei можно любой, однако не стоит брать портативные роутеры на аккумуляторе. Удобство такого варианта в том, что сим-карта находится внутри помещения. С другой стороны, ее не так часто надо менять.
2. Уличное заводское решение типа ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850. Самый удобный вариант для установки – один гибкий кабель даже с использованием технологии MIMO.
3. В случае, когда вы находитесь в глуши и на улице вокруг дома радиусом 100 метров нет даже намека на интернет – надо ставить мачту метров 6 на крышу или фасад, делать замер частотного диапазона и крепить однодиапазонную антенну.

Во всех случаях высота установки антенны – очень важный фактор, который может сильно повлиять на скорость беспроводного интернета. На практике бывали случаи, что на крыше скорость 10 Мбит/сек, а после поднятия антенны еще на пару метров скорость интернета увеличивалась в полтора-два раза! Так что делайте выводы… Кстати, к вопросу о добросовестности большинства установщиков: частенько «впаривают» антенны с большим КУ и монтируют их на уровне окна, лишь бы не лезть на крышу или ставить мачту.

Активный усилитель сотовой связи – репитер

Принципиальное преимущество репитера перед роутером: он усиливает голосовую связь и интернет – так сказать, устройство 2 в 1.

Схема установки простая:

1. Антенна на крыше, которая направлена в сторону базовой станции сотового оператора или операторов.
2. Репитер (он же усилитель) внутри помещения, который усиливает сам сигнал. Это единственный элемент, которому нужна розетка 220 В.
3. Внутренняя (абонентская) антенна, которая раздает сотовый сигнал на телефон и другие абонентские устройства.
4. Все элементы соединяются коаксиальным (одножильным) кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.

Схема подключения репитера GSM/3G/4G-связи

Фотографии из жизни:

Внешняя антенна, установленная на мачте

Репитер сотовой связи

Внутренняя абонентская антенна

Как выбрать  репитер

Основные параметры репитеров:

1. Коэффициент усиления (КУ).
2. Частотный диапазон и их количество (ЧД).

Вообще, тема достаточно объемная, чтобы можно было раскрыть в одной статье, но для масштабов небольшого дачного домика или строительной бытовки постараюсь адаптировать на пальцах.

КУ обычно выбирают 70-75 дБ. Чем слабее сигнал на улице, тем выше КУ должен быть. Если даже на улице перед домом сигнал недостаточный для нормального разговора, то точно КУ=75 дБ. Плюс понадобится ставить на мачту высотой 4-6 метров внешнюю антенну. Кстати, цена репитера пропорциональна КУ.

ЧД выбирается индивидуально в каждом случае. С помощью телефона на Android следует сделать замеры сигнала. Для этого надо скачать программу «Сотовые вышки, локатор» и запустить на улице перед домом. Сделать один замер в каждом стандарте связи, т.е. в GSM, 3G и 4G. Как это сделать, показано тут:

Если телефон при замерах показывает всегда 1 ЧД, то репитер можно брать однодиапазонный. А если 2, то, соответственно, двухдиапазонный. Опять же цена сильно зависит от количества ЧД в репитере.

Есть еще момент при выборе репитера – ценовой сегмент. Есть уровень Aliexpress, а есть «немного» подороже. Как отличить? Это цена и еще один косвенный показатель – размер корпуса!

На фото ниже абсолютно два одинаковых по техническим характеристикам (согласно паспортным данным) репитера:

Чем они отличаются? Тот, который поменьше (и подешевле), излучает больше радиошумов в сторону базовой станции сотового оператора, а черный репитер – меньше шумов. Подробно по ссылке. Радиошумы мешают работе базовых станций сотовых операторов и могут повлечь за собой штраф и предписание о демонтаже такого усилителя сотовой связи. Смысл такой: более шумящий репитер можно использовать на даче вдали от базовых станций, находящихся за пару километров и более, тем более лес и рельеф местности могут сильно приглушать эти шумы. Репитер «уровнем повыше» надо ставить, когда базовые станции близко, например, прямо в поселке. Выглядят БС так:

Базовые станции сотовых операторов

В некоторых случаях они могут быть более компактными, например:

Базовая станция сотового оператора на столбе

Поэтому, если вы обнаружили у себя рядом БС оператора, то лучше вызвать специалиста для правильного подбора усилителя.

Некоторые нюансы, касающиеся репитеров сотовой связи:

1. Радиус действия внутренней антенны линейно зависит от реальной мощности репитера (а не от максимальной по паспорту), реальная мощность репитера в свою очередь зависит от мощности входящего сигнала. Мощность же входящего сигнала зависит от КУ антенны и высоты ее расположения. То есть делаем вывод, чем выше мы повесим антенну, тем больший радиус действия получим внутри дома. По факту, если на улице перед домом связь не очень хорошая, радиус действия от антенны будет 2-4 метра до ближайшей капитальной стены. Что обычно позволяет покрыть связью гостиную и кухню на первом этаже.
2. Если есть возможность протянуть по дому кабель для установки нескольких абонентских антенн, это даст лучший результат, чем засветить весь дом с одной антенны и более мощного усилителя. Финансовая экономия будет ощутимой: одна антенна с учетом кабелей, разъемов, делителей мощности стоит 3-5 тыс., а за более мощный усилитель можно отдать лишние 20-40 тыс. рублей!
3. Высота установки уличной антенны колоссально влияет на конечный результат, если рядом есть высокие дома соседей или лес. Из большой практики не раз отмечали, что при поднятии антенны на два метра скорость интернета заметно вырастала вплоть до 100% прироста и радиус действия рос на пару метров, что очень ощутимо в масштабах дома.
4. Как выбрать направление уличной антенны? Либо по программе «Сотовые вышки, локатор» (она сразу покажет направление антенны при запуске), либо по сервису speedtest.net. (у них есть программа или можно из браузера). Ну или другим измерителем скорости. Логика простая: крутим антенну с шагом 30 градусов и определяем направление, при котором скорость интернета будет максимальной. Когда находим 1-2 направления с наилучшим результатом, то дорабатываем положение антенны с шагом 5-10 градусов. Тестировать скорость интернета рекомендуется в первой половине дня, когда сеть еще не нагружена.
5. Если уровень сигнала RSSI в точке установки уличной антенны -95 и хуже (например, -105), то вытянуть такой сигнал репитером практически не представляется возможным. А если и удастся, то радиус действия сигнала от внутренней антенны будет составлять менее одного метра даже при установке мощных усилителей. В крайнем случае надо сильно поднимать внешнюю антенну!
6. Бывает так, что уровень GSM сигнала приемлемый, например, -80 – (-85) дБ, а уровень интернета 3G/4G -95 дБ и хуже, то в таком случае под голосовую связь ставится репитер, а под интернет – роутер!

Так же интересная статья об усилителях связи на сайте MobileBooster

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!

WiFi антенна — отличное решение для каждого, кто пробовал организовать у себя дома или на работе беспроводную раздачу интернета, но сталкивался с такой проблемой, что сигнала роутера не хватает, чтобы без проблем пользоваться им в какой-нибудь отдаленной комнате. Однако в этом виноват вовсе не ваш роутер, а антенна — встроенная или внешняя, которая входила в комплектацию. Одно из наиболее действенных решений усиления беспроводного сигнала — направленная внешняя антенна wifi. Они бывают нескольких типов и видов, которые используются в зависимости от ваших потребностей. И как раз в этом многообразии мы сейчас и будем разбираться.

Внешняя пассивная антенна для WiFi роутера

Прежде всего надо отметить, что пассивная антенна для wifi роутера, то есть которая не имеет своего собственного питания от электросети, не усиливает сигнал, а лишь направляет его спектр для более уверенного приема. Мощность этого «усиления», которую еще называют коэффициентом направленного действия, измеряют в децибеллах (dBi). Небольшими внешними антеннами уже снабжаются многие модели маршрутизаторов и адаптеров, однако их мощность не превышает 3-5 dBi, что не позволит значительно улучшить дальность действия беспроводного сигнала.

Поэтому для этого используют внешние wifi антенны. У них есть два типа разделения — для наружного или внутреннего использования, а также всенаправленные и узконаправленные.

Наружное и внутреннее использование антенны

• Наружные антенны — это те, которые предназначены для работы на улице. Они защищены от воздействия осадков и солнечного света и специальные крепления для установки на стене здания. Они понадобятся, если вы хотите создать уверенную зону приема во дворе или для связи между соседними домами.
• Внутренние антенны — для использования в помещении. Например, если ваш роутер установлен в отдаленном или закрытом место, то такую антенну можно соединить кабелем с антенным разъемом роутера и вывести в центр комнаты.

Направленная wifi антенна

Это самый используемый тип. Антенна, направляющая wifi сигнал в определенную сторону, например, из дома на приусадебный участок, или на балкон соседнего дома, если речь идет о внешней направленной беспроводной антенне. Дальность их действия может составлять от одного до нескольких км. Главное, чтобы источник приема находился в прямой видимости.

Внутренние направленные wifi антенны для роутера будут полезны, если он, например, висит на стене. Чтобы излучение не шло стену, можно подключить ее к роутеру и направить в сторону вашего рабочего стола, на котором стоит ноутбук. Или наоборот, направить антенну в перегородку, чтобы сигнал более уверенно через нее проходил, обеспечивая стабильную связь в соседней комнате. Очень удачная конструкция такой антенны — панельный прямоугольник, излучающий радиосигнал в одном направлении.

Обратите внимание, что подключение ее к маршрутизатору происходит не по USB, а вместо прикрепленной антенны, которой комплектовался роутер. Соответственно, если она была несъемная, то поставить вместо нее другую не получится.

Есть также компактные модели, которые подойдут как для комнатного использования, так и для крепления снаружи.

Всенаправленная антенна wifi

Всенаправленная wifi антенна отличается тем, что равномерно распределяет сигнал вокруг себя. Недостаток в том, что сигнал может искажаться излучениями других электронных приборов, находящихся в квартире, или внешними радиоволнами, если она установлена на улице. Выглядят такие антенны в виде вертикального штыря. Внешние могут устанавливаться на крыше дома или на вертикальном шесте, вкопанном в землю. Внутренние — на столе или полке, по возможности ближе к предполагаемому центру зоны желаемого приема.

Внешняя wifi антенна для роутера точно так же крепится на место штатной к тому же самому разъему.

Еще один интересный тип внутренних всенаправленных wifi антенн — для крепления на потолке. Они внешне напоминают светильник. Ее особенность в том, что прямо под антенной располагается мертвая зона и вешать ее нужно именно в том месте, где сигнал не нужен, а уверенный прием начнется только на небольшом от нее расстоянии.

Установка WiFi антенны

При монтаже любого типа антенн, необходимо учитывать, откуда идет источник сигнала. В условиях современной городской застройки он может очень сильно терять в эффективности как из-за плотности домов, так и из-за материалов, из которых они сделаны. Привожу таблицы, из которой можно приблизительно понять, насколько ухудшает работу точки доступа тот или иной материал. Самым главным параметром здесь будет «Эффективное расстояние» (ЭР). Рассчитывать его надо следующим образом. Например, в характеристиках роутера указано, что он работает на 400 метров. подразумевается, что при прямой видимости. Вас же от него отделяет межкомнатная стенка, у которой ЭР равно 15%. Рассчитываем: 400 м умножаем на 15% и получаем 60 метров. То есть через стену 15-20 см роутер будет «стрелять» всего на 60 метров. При этом, если присоединить к нему антенну в 15-20 децибел, то эта потеря нейтрализуется.

Самодельная wifi антенна своими руками

Сделать вайфай антенну направленного действия можно и своими руками. Посмотрите ролик о том, как сделать самодельную конструкцию из обычной пивной банки.

Не могу сказать точно, это правда или ложь — думаю, доля разума есть. По аналогии с этим народным примером, сделать антенну направленного действия можно также из всенаправленной. Для этого достаточно прикрепить за ней отражающий экран, например, из того же листа фольги. Ниже привожу несколько занятных вариантов как сделать антенну своими руками, которые можно взять на вооружение.

На сегодня все. О способах усиления сигнала 3G модема можете почитать в другой статье на блоге.

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.