WiFi-направленная антенна: описание и назначение устройства. Антенна внешняя направленная wifi

Wi-Fi антенна дальнего действия: доступная беспроводная сеть

Узаконить беспроводную сеть

В РФ электромагнитная сеть, работающая за пределами здания, производственной территории, превышающая мощностью сигнала фиксированный порог, должна регистрироваться. Закон содержит длинный ряд исключений, касающийся высоты расположения устройств, назначения. Ряд препонов, двояких толкований объясняют сложившееся у разработчиков аппаратуры мнение: Wi-Fi антенна дальнего действия должна оставаться пассивной. Безусловно уменьшает затраты энергии, делает электромагнитный фон района благоприятным.

Как заставить пассивный излучатель усиливать сигнал, известно давно — диаграмма направленности снабжается одним-двумя резко выделенными направлениями: будет распространяться основная часть энергии ограниченное.

Напоминает узкое русло реки. Пока берега далеко друг от друга, — течение спокойное. Стоит зажать поток узким рукавом, вода бурлит, течет быстрее, скорость движения повышается.

Wi-Fi антенна дальнего действия руководствуется схожим принципом, препровождая запас мощности в нужное русло. Коэффициент усиления, выраженный изотропными децибелами (dBi), характеризует свойство излучателя — увеличивать плотность энергии отдельных направлений.

Сразу появляется ограничение — территория покрытия резко сужается. Достоинство очевидно — полная ликвидность глазами закона, поскольку под ограничения подпадает полная излучаемая мощность.

Кому нужен больший уровень сигнала, докупают усилители, юридически узаконивают покупку фиксированным порядком. Избегайте забывать: некоторые передатчики обложены ограничениями ЭИИМ. Параметр, из вполне безобидной точки доступа может сделать объект, подлежащий обязательному лицензированию. Представлен произведением полной подведенной антенне мощности на коэффициент усиления.

Например, при некой мощности, излучаемой всенаправленной антенной, лицензия не нужна. При замене узконаправленной моделью может возникнуть ситуация, когда ЭИИМ выйдет за пределы дозволенного. Вероятность тем выше, чем больше коэффициент усиления изделия.

Вопрос обсуждался подробно, поскольку не одна организация оштрафована за несоблюдение элементарных требований, предъявляемых беспроводным сетям. Наружная антенна Wi-Fi способна стать настоящим камнем преткновения непродуманным использованием.

Принципы действия антенн дальнего действия

Реализация суженных диаграмм направленности движется двумя путями:

1. Применение рефлекторов специальной формы.
2. Создание фазированных решеток.

Антенны рефлекторные

Научные термины в переводе на понятный большинству язык не выглядят пугающими. Рефлектор — отражатель. Спутниковые тарелки используют часть поверхности параболоида с излучателем, помещенным в фокусе. Используется школьный закон оптики: лучи, падающие перпендикулярно на линзу, собираются одной точкой. Рефлектор параболической антенны выступает линзой электромагнитных волн.

Для инженера дальнейший ход мысли очевиден, большинство простолюдинов задают любопытный вопрос: если лучи падают параллельно, как явление связано с передачей, диаграммой направленности?

Свойства антенн идентичны обоих направлений движения электромагнитных волн. Излученная энергия будет распространяться параллельными лучами, вызывая сужение диаграммы направленности. Поток уйдет по направлению, перпендикулярному раскрыву рефлектора, дальность действия Wi-Fi антенны увеличивается. Для понимания указанного момента полезно представить прожектор, бьющий тонко на большое расстояние.

Антенные решетки

Не создано стройной теории фазированных антенных решеток, практические наработки, включая усилия отечественных институтов, позволят добиваться отличных результатов способами, основанными на эмпирических изысканиях. Ученые используют известную тыковую методику. Выглядит более обоснованно с теоретической точки зрения, суть именно такова.

Доказано: расположенные в определенном порядке излучатели, формируют суммарную диаграмму направленности более узкую, нежели по отдельности. Принято — имеются исключения — помещать ровным рядами, подобно сиденьям зрительного зала. Сужение происходит в плоскости, перпендикулярной линии расположения излучателей.

Дальнейший ход конструкторской мысли понятен. Например, четыре пластины — называемые патчами — по углам квадрата сужают диаграмму направленности в вертикальном и горизонтальном направлениях. Принцип, использованный антенной Wi-Fi TP Link TL-ANT2414A.

Комбинированные варианты

Продуманное сочетание рефлектора, ровных рядов излучателей дает отличные результаты. Такова двухконтурная конструкция диапазона ДМВ на квадратных излучателях, расположенных симметрично восьмеркой.

В силу равнозначности двух перпендикулярных плоскости расположения излучателей направлений антенна излучает (принимает) сигнал в обе стороны. Дефект уменьшает коэффициент усиления, способствуя проявлению эффекта многолучевости, вносящего дополнительные накладные расходы в процесс связи. Рефлектор исправляет проблему.

Примеры практической реализации антенн с большой дальностью действия

Антенны Wi-Fi с параболическим рефлектором

Наружная антенна Wi-Fi TL-ANT5830B снабжена рефлектором в виде усеченного параболоида. Конструкторов интересовало сужение диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (азимут). По вертикали (угол места) получается большая ширина основного лепестка, — генерального направления распространения энергии.

Указанные особенности реализованы рефлектором, ширина которого в горизонтальной плоскости превышает вертикальный габарит — высоту. Выбранная форма отражателя позволит результативно сжимать поток по азимуту, давая углу места больший простор расположения приемников абонентов.

Такие наружные антенны Wi-Fi подходят двусторонней связи, малопригодны широкому вещанию. Особое внимание уделим значению ЭИИМ, коэффициент усиления изделия составляет 30 дБи.

Прием-передача ведутся на частоте 5 ГГц, отражатель выполнен сетчатым, снижая массу, ветровую нагрузку.

Попутно стоит упомянуть две особенности антенн с узкой диаграммой направленности:

• В устойчивость связи вносит коррективы ветер. Несмотря на значительное удаление абонентов, малый угловой размер, порывы воздушных масс, раскачивая изделие, способны вызвать временную потерю сигнала.
• Настроить точное положение тарелки сложно. Узкий луч должен попадать на абонента. Требуется вдобавок прямая видимость для организации канала.

Дальность действия Wi-Fi антенны с параболическим рефлектором максимально возможная.

Фазированные решетки Wi-Fi

Упомянутая модель TL-ANT2414A достигает сужения диаграммы направленности двумя горизонтальными рядами патчей из четырех штук каждый. Расположенные синфазно излучатели действуют единым целым, принимая и посылая сигнал.

Wi-Fi роутер с внешней антенной TL-ANT2414A сузит поле вещания до области, находящейся в пределах переднего лепестка диаграммы направленности. Полезно при разворачивании сети на стадионе вытянутой формы, территории фабрики.

Дальность действия конструкции будет сильно уступать параболическим моделям, процесс установки, настройки сравнительно прост, допустимо вещать группе абонентов, тарелки образуют канал с двумя концами.

Уровень мощности антенны Wi-Fi

Каждое электронное изделие рассчитано пропустить допустимый уровень мощности. Превышение разрешенного производителем порога выводит прибор из строя гораздо быстрее. Режим функционирования недопустим. Мощная Wi-Fi антенна излучает десятки Ватт. Для сравнения порог регистрации устройств диапазона находится в области 200 мВт (пятая часть одного Ватта).

Обычный адаптер работает с допустимыми (без регистрации) уровнями сигнала. Некоторым потребителям требуется обеспечить дополнительные мощностные требования. Придётся приобрести специальный усилитель. Стоимость прибора составляет 500$ и выше в зависимости от конкретной модели.

Дальность действия системы повышается, прием становится увереннее. На оборудование требуется получить лицензию. Экспертизами занимается ГРЧЦ, куда подают заявку на проведение исследований.

Домашних условия

Ноутбуки, преимущественно старенькие модели, не поддерживают беспроводные сети. Временами Wi-Fi-антенна внутренняя неспособна уловить сигнал в силу слабых характеристик.

Специально выпускаются адаптеры шины PCMCIA. Отличительной особенностью изделий назовем возможность подключить выносную антенну. Резко улучшает качество приема.

Почему вариант хорош для помещений? Увеличение длины провода резко снижает действенность. Антенна для Wi-Fi-адаптера часто выглядит придатком. Торчащий из платы стержень. Увеличение длины кабеля резко снижает чувствительность.

Сидя под окном, вполне допустимо разместить антенну в форточке, повысив дальность приема.

vashtehnik.ru

Очумелые ручки. Антенна для Wi-Fi

Изготовление антенны для Wi-Fi в домашних условиях из подручных материалов.

Как и в предыдущей заметке из серии Очумелых ручек, материал будет построен на ответах на три вопроса, вынесенные в подзаголовки, однако на этот раз хотелось бы начать с ответа на финальный вопрос -

Что получилось?

К тому времени, как дописывался этот текст, две представленные на фотографии антенны уже несколько дней работали в конечных точках примерно двухсотметрового линка "из окна в окно". Вот как это выглядит с одной стороны – точка доступа с антенной закреплены над окном в офисе, вид снизу:

А теперь об этом по-порядку.

Зачем?

Есть множество ситуаций, когда показано применение внешних антенн. Под внешней в данном случае я имею ввиду антенну, подключаемую взамен штатной из комплекта устройства. Наиболее типичные ситуации применения специальных антенн сводятся к трём наиболее характерным случаям:

1. Для увеличения зоны покрытия точки доступа беспроводной сети. В таком случае обычно ненаправленная (всенаправленная) штатная антенна заменяется на так же ненаправленную, но более эффективную.
2. Для улучшения эффективности зоны покрытия, совмещённой с удобством размещения беспроводной точки доступа и антенны. Обычная ситуация, если необходимо обеспечить уверенный сигнал в ограниченном, но сравнительно большом помещении, а точку доступа с антенной наиболее удобно разместить на одной из стен или в углу. Для этого случая подойдёт антенна с секторной диаграммой направленности (широконаправленная). Кроме того, направленные антенны могут пригодиться для решения задачи уменьшения взаимного влияния близко расположенных беспроводных сетей.
3. Для создания беспроводного моста на большем расстоянии. Для этого случая предназначены узконаправленные антенны. "Дальнобойность" напрямую зависит от того, насколько узкий пучок радиоволн обеспечивает конструкция антенны.

Упомянутый выше случай беспроводного моста примерно на двести метров более похож на третий вариант, однако ввиду "несерьёзности" расстояния вполне сгодятся направленные антенны с довольно широкой диаграммой направленности.

Тут стоит отметить один факт – цены на отдельные Wi-Fi антенны сравнимы с ценами на сами беспроводные устройства. И если в нише узконаправленных антенн с коэффициентом усиления более 18dBi это ещё хоть как-то оправдано (самостоятельное изготовление таких антенн требует некоторого опыта, тщательных расчётов и высокой точности исполнения), то при меньших требованиях частенько бывает вполне резонно попробовать свои силы с антенностроении.

Выбор конструкции антенн упрощался тем, что не нужно было заботиться о защите антенны от воздействия внешней среды (напомню, установить беспроводной мост необходимо было из окна в окно). Так же антенны должны были получиться достаточно лёгкими и не требовать дополнительного крепления, кроме штатного антенного гнезда беспроводных точек доступа. Опираясь на несколько лет опыта изготовления антенн разных конструкций, я пришёл к выводу, что здесь как нельзя лучше подойдёт простая и проверенная хорошо известная схема "двойной квадрат" (biquad antenna), она же зигзаг, она же антенна Харченко.

Как?

Начну, пожалуй, с упоминания того факта, что на самом деле в интернете можно найти огромное количество материалов по самостоятельному изготовлению антенн для Wi-Fi, в том числе и выбранного типа biquad; для примера могу порекомендовать начать изучение вопроса с этой странички. Однако большинство представленных материалов, объясняя как, уделяют мало внимания почему. На этом и постараюсь сосредоточиться. И как всегда, объяснять почему удобнее на конкретном примере.

Итак, первое почему – почему квадрат, а не, например, шестиугольник, или вообще круг? Ответ очень прост. Круг был бы немного эффективнее, но квадрат мне показался технологичнее в изготовлении. Если же понадобится заметно больший коэффициент усиления, лучше посмотреть в сторону антенн других типов, например спиральной или секторной панельной.

Второе – откуда взялись размеры? Из длины волны в вакууме, конечно. В расчёте конструкции длина волны участвует несколько раз: периметр каждого квадрата близок к длине волны (добиваемся, чтобы резонансная частота излучающего элемента была приближена к частоте выбранного канала Wi-Fi диапазона), расстояние от плоскости антенны до отражателя – у меня восьмая часть длины волны (расчёт исключительно с точки зрения распространения электромагнитного излучения показывает, что надо делать четверть, тогда разница в пути прямой и отражённой волн составит половину длины волны, что с учётом изменения фазы от отражения даст сложение амплитуд прямой и отражённой волн в направлении, перпендикулярном плоскости отражателя, но на самом деле есть и другие факторы, вроде согласования и КНД, поэтому на практике можно принять, что расстояние от излучающего элемента до отражателя должно быть где-то в диапазоне от 1/4 до 1/8 длины волны, из технологических соображений конкретно этой переделки я взял минимум), и наконец, размеры отражателя – сравнимы с длиной волны (меньше – хуже, много больше – неоправданно).

В таблице ниже представлены опорные частоты и длины волн тринадцати актуальных для нас (принятых в Европе) каналов Wi-Fi диапазона 2,4 ГГц.

Определившись с каналом (за некоторыми исключениями, во многих случаях достаточно будет ориентироваться на середину диапазона, антенна вполне удовлетворительно будет работать и на краях), можно приступать к изготовлению. Вот, собственно, те самые подручные материалы, из которых скоро возникнет новая антенна: штатная антенна, кусок медного провода и банка шпрот.

Вообще-то, банка для правильного отражателя маловата, но бить рекорды дальности мне и не требовалось. Зато конструкция получится компактнее, и бортики банки послужат защитой излучающему элементу от случайного механического повреждения. И бонус в виде шпрот. :)

Задействованные инструменты и материалы:

Для начала посмотрим на "внутренности" штатной антенны, кое-что от неё ещё пригодится.

Заготовка для излучающего элемента – кусок проволоки, равный двум длинам волн выбранного канала Wi-Fi, с разметкой для сгибания.

Согнутая рамка концами припаяна к металлической трубке, извлечённой из штатной антенны. Трубочку я немного подпилил, чтобы изгиб в центре её не касался. Угол в середине рамки залужён, туда позже будет подпаяна центральная жила.

Припаиваем получившуюся конструкцию к отражателю.

Для удобства установки по высоте на трубку надет 15-миллиметровый кусочек внешней изоляции, оставшейся от очистки медного провода.

Осталось только укоротить до нужной длины кабель в обрезке штатной антенны, подпаять куда нужно центральную жилу и оплётку, и зафиксировать обрезок бывшей антенны на отражателе. Для фиксации удобно воспользоваться клеящим пистолетом. И пора приступать к испытаниям.

Разве что можно антенну ещё покрасить. Как она выгладит после окрашивания, можно ещё раз посмотреть на снимке вначале статьи.

В испытаниях участвовали две Wi-Fi точки доступа D-Link DWL-2100AP. На одной стороне всё время была подключена антенна, показанная вверху на первом в статье снимке (кстати, в банке из-под тушёнки :)), на другой стороне подключались для теста штатная антенна из комплекта точки доступа и конструкция, описанная выше. Их-то и сравним, показания снимались с помощью AP Manager by ACOWA (отдельная благодарность автору программы). Расстояние – около 85 метров.

С антенной из комплекта.

Со свежеизготовленной антенной "двойной квадрат".

Как говорится, комментарии излишни, 8-10dBi разницы будут совсем не лишние.

Оцените материал: 

spvd.ru

Направленная антенна WiFi

Направленные антенны появились задолго до возникновения компьютеров и интернета. С их помощью решались разнообразные и сложные задачи в области радиолокации, радиотехники вообще и в сфере задач телевизионного приема. Не пришла ли пора внедрить эту технологию в обыденную практику пользователя компьютера? Ведь известно, что маршрутизаторы снабжаются одной, двумя и даже тремя антеннами. Может быть, направленная антенна WiFi поспособствует улучшению дальнобойности роутеров? Когда вообще возникают проблемы со связью? Вот неполный перечень причин этого:

• Устойчивую связь довольно трудно получить в удаленных населенных пунктах с далеко расположенными от них ретрансляторами.
• Связь бывает неровной при отсутствии нормальных способов настройки антенны на заведомо известную частоту передатчика.
• Хорошего приема довольно сложно добиться с маломощного маршрутизатора, антенн у которого мало или они имеют недостаточно продуманную конструкцию. Или чрезмерно упрощенную.

Полноценную работу беспроводной сети можно обеспечить при помощи направленной антенны. Ее можно либо приобрести, либо изготовить самостоятельно. Разумеется, первый вариант предпочтителен. Качество промышленно изготовленной продукции за редким исключением значительно превосходит рабочие характеристики кустарно изготовленных изделий.

Но если вы не имеете желания тратиться на покупку этой техники, а горите желанием попробовать себя в роли «мастера-самоделкина», то на этот счет у нас заготовлена пошаговая инструкция того, как изготовить этот прибор, имея под рукой самые простые предметы и инструменты. Но сначала посмотрим, что предлагают нам продавцы такого рода оборудования.

Что можно купить в магазине?

Рассматриваемое нами оборудование предназначено для работы в сетях стандарта 802.11b/g. По его поводу имеет хождение множество мифов, которые необходимо сразу же развеять. Например, вопреки распространенному заблуждению направленные антенны не усиливают сигнал. Будучи пассивными устройствами, не имеющими отдельного источника питания, они излучают именно ту мощность, на которую рассчитан сам роутер.

Эффект повышенной дальнобойности вызван не генерацией дополнительной мощности, а концентрацией ее в узконаправленном пространственном коридоре. Как если бы разместили позади обычной электрической лампочки параболическое зеркало и направили все излучение от лампы в одну сторону.

Согласно всем законам сохранения, плотность энергии в этом направлении непременно бы увеличилась, а дальность освещения таким прожектором обязательно бы возросла. То же самое происходит и в нашем случае.

На рисунке ниже изображен внешний вид антенны WiFi, выпускаемой отечественной или зарубежной промышленностью:

Кабель, идущий к устройству, вставляется в отдельный разъем маршрутизатора, а само устройство устанавливается так, чтобы сигнал был направлен в сторону ретранслятора. Нельзя сказать, чтобы эти приборы были слишком дешевы. Показанная на рисунке LteCom 3G/4G-18D стоит порядка тринадцати с половиной тысяч, а стоимость некоторых других образцов этой техники переваливает через 15 000 р.

Решайте сами, хотите ли вы заплатить эти деньги за то, что может быть изготовлено своими руками. А многие роутеры и вовсе не имеют отдельного разъема для подключения 3G и 4G направленных антенн такого типа.

Сделай сам!

Далее мы расскажем, как превратить обычную антенну в направленную. Существует множество схем такой переделки. Самый простой способ – снять с роутера встроенную антенну, удалить с ее поверхности пластиковый корпус и направить в нужную сторону. Рисунки ниже иллюстрируют такие самоделки. Верхний рисунок отражает состояние до модификации, а нижний – после:

Не нужно требовать от такой антенны многого.

Для подключения внешних антенн к кабелю потребуется приобрести и смонтировать специальный разъем. Разъемы такого типа в изобилии производятся электронной промышленностью и имеют, как правило, одну из следующих маркировок: SMA, FME, SMB, TNC, B, F, UHF или N. Примерный вид такого разъема показан на рисунке:

Опишем теперь возможные конструктивные решения:

Одна из достаточно простых конструкций – это конструкция штыревой антенны с перпендикулярным рефлектором. Рефлектор вырезается из листа металла, ему придается форма квадрата, а посередине в нем просверливается отверстие. С одной стороны такой пластины крепится штырь приемника, а с другой – разъем указанного выше типа. В итоге получится нечто такое:

Штыревую антенну с перпендикулярным рефлектором можно переделать в штыревую антенну с параллельным рефлектором. Для этого ортогонально первой пластине располагается вторая так, как показано на следующей иллюстрации:

Можно придумать еще много самоделок такого же типа для работы с вайфай. Можно по-разному направить рефлектор, изготовить его в форме диска.

В качестве приемника сигнала необязательно использовать штырек – для лучшего качества приема ему можно придать и другую форму. Короче говоря, антенны для обыкновенного WiFi-роутера могут быть довольно необычными.

nastrojkin.ru

WiFi-направленная антенна: описание и назначение устройства

Wi-Fi-антенна служит для увеличения расстояния передачи и приема беспроводных сигналов интернет-соединения. Такие устройства делятся на два типа: направленного и всенаправленного действия. Выбор зависит от поставленной задачи, которую необходимо решить. Внешняя антенна WiFi (направленная) концентрирует сигнал, который принимается или передается, в максимально узкий луч. В результате увеличивается мощность и, соответственно, дальность приема или передачи.

Применение Wi-Fi-устройств

WiFi-направленная антенна отлично подходит для организации сетей по типу «точка-точка». Рассмотрим детально, каким образом они создаются. Когда в зоне покрытия установлена одна WiFi-направленная антенна, то можно поставить с обратной стороны второе такое устройство. Тем самым создается своеобразный мост с высоким уровнем сигнала. Для организации таких сетей можно использовать и всенаправленные устройства. Однако при этом теряется дальность передачи, и понадобится большее количество антенн. Идеальной комбинацией является смешанная система, когда используются оба типа приемо-передающих приборов.

WiFi-направленная антенна: характеристики, влияющие на работу устройства

Дальность действия зависит от таких факторов:

1. Мощность передающего устройства. Данный параметр принято измерять в децибелах. Чем он больше, тем мощнее антенна.
2. Длина кабеля. Чем он короче, тем лучше: меньше будет препятствий на пути прохождения сигнала.
3. Помехи, посторонние предметы. Существенное влияние на прохождение сигнала могут оказать здания, стены, металлические конструкции и даже деревья. Поэтому при создании таких систем необходимо строить сеть в обход подобных преград. В идеальных случаях, то есть в условиях прямой видимости, дальность сигнала может достигать 10 км. Если же нет возможности построить беспроводную сеть без препятствий, то дальность одной направленной антенны может сократиться в среднем до 1,5 км.

Дополнительная информация об устройствах

WiFi-направленная антенна имеет зону распыления сигнала до 60 градусов от линии передачи. Однако устройства типа «волновой канал» имеют максимально суженный луч и зону распыления в 30 градусов. Дальность действия - до 10 км, однако при условии применения экранирующих решеток этот параметр может увеличиться.

Как делается Wi-Fi-антенна своими руками

Невзирая на то что в магазинах представлен огромный выбор различных антенн, многие радиолюбители предпочитают изготавливать такие устройства самостоятельно. Тем более что самодельная направленная антенна WiFi делается элементарно. Для этого необходимо подобрать жестяную банку, например из-под кофе или краски, диаметр которой составляет 7,5-10 см, а высота - 13,5 см. Кроме того, нужны медный провод (диаметр - 2 мм, длина - 3-4 см) и разъем (гнездо N-типа) для соединения с источником сигнала. Провод припаивается к центральному контакту – это будет волновод. Крепится он внутри банки, которая играет роль экранирующей решетки. Эта ёмкость помогает сузить луч сигнала, сила которого будет зависеть от направления. Так что банку необходимо разворачивать точно на источник.

fb.ru

Принципы действия Wi-Fi антенн.

Принцип действия и применение Wi-Fi антенн.Wi-Fi антенна () – это радиотехническое устройство для приема и передачи сигналов беспроводного интернета. Для подключения Wi-Fi антенны к приемнику или передатчику (ПК, ноутбук, роутер) используются  антенные кабели или Wi-Fi адаптеры. Одна и та же Wi-Fi антенна может работать в двух режимах (прием и передача) одновременно.

Исполнение для внутреннего и наружного применения.

Все антенны подразделяются на два типа: для наружного и для внутреннего применения. Отличие их состоит в геометрических параметрах и устойчивостью к внешним помехам. Антенны наружного применения идут в комплекте с креплением. Антенны внутреннего исполнения используется в домах или офисах, а наружного – для покрытия, например, площади на дворе вашего дома или в саду.

Направленность антенны. Всенаправленные и направленные.

Направленностью антенны называется зависимость создаваемого магнитного поля с его направлением, а диаграмма направленности показывает графическое представление коэффициента усиление антенны.

Главные параметры, по которым делают количественную оценку направленности Wi-Fi антенны это ширина лепестка, коэффициент направленного действия.

По направленности антенны можно разделить: направленные и всенаправленные. Разница между ними в том, что первые с помощью  рефлектора-отражателя перенаправляют сигнал в нужную сторону и имеют диаграмму в виде лепестка, а вторые распространяют сигнал по радиусу вокруг себя и имеют круговую диаграмму в горизонтальной плоскости. Стоит отметить, что каждая из них может быть, как внутренней, так и наружной.

Направленная Wi-Fi 

Всенаправленная антенна распространяет сигнал по окружности вокруг себя.

• Секторные антенны – мощность сигнала максимальна в определенном секторе.
• Панельные антенны –  направлены и имеют диаграмму виде лепестка в обоих плоскостях.

Коэффициент усиления.

Коэффициент усиления на самом деле не усиливает сигнал, так как не имеет собственного источника электрической энергии, а просто концентрирует сигнал в определенном направлении, обеспечивая более надежную связь между приемником и передатчиком.

Коэффициент усиления определяет разность между плотностью потока энергии, излучаемого антенной в каком-то направлении, и плотностью потока при работе изотропного излучателя. Изотропный излучатель (антенна) – генератор электромагнитных волн, излучающий их во все направления равномерно. Измеряется коэффициент в изотропных децибелах.

Определить коэффициент можно по формуле:

Окружность C составляет длину волны L, а расстояние d между витками составляет 0,25*С.  Размер отражателя  R равен C или L. N – количество витков.

Поляризация. Однополяризационные, двуполяризационные(MIMO, AirMax)

Поляризация – это направление вектора электромагнитной волны.

Большое значение имеет поляризация антенны, так как радиоволны распространяются в окружающей среде по-разному. По виду поляризации различают

• Однополяризационные – это антенны, которые испускают сигнал либо в горизонтальной, либо в вертикальной поляризации.  Зависит от расположения излучателя.
• Двуполяризационные – это антенны, которые передают данные одновременно в горизонтально и вертикальной поляризациях.

При изготовлении антенн на них клеится бирка, которая показывает в какой поляризации излучает антенна (чаще всего нарисована стрелка). Если повернуть вокруг оси на 90 градусов, то антенна изменит свою поляризацию.     

Для того чтобы связь была надежной, необходимо, чтобы поляризация источника и приемника совпадали. 

В двухполяризационных антеннах используется технологи MIMO и расшифровывается Multiple Input Multiple Output (несколько входов и выходов).  Принцип работы антенн  MIMO следующий:

• на передающей  стороне присутствует делитель потоков, который  разбивает данные на подпотоки. Число под потоков равняется числу антенн. Далее идет передача данных по каждой из антенн с различной поляризацией. Это делается для того чтобы  сигнал мог быть идентифицирован принимающей стороной
• на принимающей стороне  антенны принимают сигнал. Каждый из передающегося подпотока поступает на антенну в приемнике. Далее из всего потока энергии  сигнала каждая антенна принимает только тот подпоток, за который она отвечает.  Распределение происходит по закону, которым снабжен каждый сигнал.

Вторая технология, которая используется в беспроводных сетях называется AirMax. Различие между Wi-Fi  и WiMax в том, что в первом случае станция прослушивает радиосигналы и определяет занятость канала (при свободном канале пакет отсылается), а во втором каждому абоненту выделяется слот для  передачи и приема данных. Как следствие, задержек нет, слушать эфир не надо. Количество пользователей в Wi-Fi технологии не более 20, а в WiMax до 120. AirMax решает проблему, когда два клиента посылают сигнал в одно время. Так же задержка передачи голоса и видео уменьшается, так как после опроса  абонентов накладывается приоритет.

Рабочий диапазон частот

Рабочий диапазон частот – это интервал частот, где предусмотрены характеристики присущи ТВ антенне (коэффициент усиления, согласование)

Рабочий диапазон частот позволяет использовать антенну в разных стандартах(3G, Wi-Fi, WiMax).

Рассмотрим пример антенны ТРИАДА-2696. Диапазон частот следующий:

• GSM-9001800 МГц
• 3G-2100 МГц
• Wifi-2400 МГц
• WiMax-2600 МГц 

Подробней на двух примерах расскажу о том, где могут быть полезны wi-fi антенны в системах безопасности:

1) Было ТЗ по установке wi-fi вызывной панели с переносной ответной частью (трубкой), характеристики гласили о том, что максимальное удаление трубки от вывызной панели будет составлять до 300 метров. На практике оказалось, что сигнал пробивал всего 20-25 метров. Оказалось, что штатные антенны, установленные в самой вызывной панели не могли распространять wi-fi сигнал на такие расстояния по причине замурованности в кирпичную стену с металлическими конструкциями. Было принято решение снять штатные антенны и заменить на всенаправленную антенну с выносом на высоту 4 метра. Результатом усиления сигнала стало расстояние передаваемое wi-fi до 100 метров.

2) Довольно часто сталкиваемся с необходимостью использовать направленные антенны для видеонаблюдения. Они позволяют передать пакеты данных от камеры до регистратора на дальние расстояния по воздуха, в тех условиях, когда прокладка кабелей не возможна по ряду причин. При этом остается видеонаблюдение хорошего качества

Подробней о направленных антеннах можно посмотреть в наших работах.

neva-control.ru

Как подключить внешнюю направленную антенну к Wi-Fi роутеру?

к любому. оставшиеся можно отключить, либо оставить со стоковыми антеннами. почитать нигде, скорее всего, включаем собственный мозг и логику.

Внешние WiFi антенны снабжены в 10% случаев таким же разъемом как и роутере - SMA и в 90% случаев разъемом "N" - типа. Так что нужен переходник SMA-N или так называемый "пигтейл кабель". С одной стороны этого 50-и сантиметрового кабеля-переходника разъем SMA включаемый в роутер, а с другой стороны разъем "N" включаемый в антенну. Если нужна передача на большие расстояния, то модем герметизируют в бокс и выносят на крышу прямо к антенне (крепят за ней или чуть ниже) . Подводят к роутеру питание и кабель интернета. WiFi работает на частоте 2,4 гигагерца, так что каждый метр кабеля это большие потери. Есть спец кабель типа Draka, но стоит 10$ метр. Из направленных антенн лучшие это параболические. Круговой диаграммы - коллинеарные. Ваша TP-Link TL-ANT5830B это наилучший выбор. У нее разъем типа "N", так что нужен или переходник SMA-N или пигтеил кабель с такими разъемами. Многие к таким антеннам как TP-Link TL-ANT5830 идут перепокупая много разного хлама. Если вам нужна именно дальняя передача WiFi то дешевле и проще будет взять пару внешних роутеров со встоенными антеннами (есть разъем для наружной) типа TP-LINK TL-WA5210G. На своих встроенных антеннах две такие точки свяжутся на 15км. А если использовать внешнюю антенну TP-Link TL-ANT5830B, то связь увеличится до 50км при условии что дом минимум 9 этажей и роутер на крыше и нет конкретных преград на пути.

touch.otvet.mail.ru

Внешние wifi антенны, усиление wifi сигнала

Вот некоторые факторы, связанные с уровнем сигнала (и, следовательно, максимальным расстоянием) радиоканала между точкой доступа и сетевым клиентом в сети Wi-Fi:

• коэффициент усиления антенны;
• передаваемая мощность;
• длина антенны;
• затухание в кабеле.

Имейте в виду, что Wi-Fi-соединение перемещает данные в двух направлениях: от точки доступа к сетевому адаптеру и от адаптера к точке доступа. Поэтому антенны и радиоустройства должны иметь способность как передавать, так и принимать радиосигнал. К счастью, коэффициент усиления и характеристики направленности антенны являются одинаковыми и для приема, и для передачи, поэтому антенна, увеличивающая полезную мощность исходящего сигнала, может также повысить чувствительность приемника к слабому входящему сигналу.Внешняя антенна должна быть устойчива и к физической среде, в которой она работает. Сильный ветер может сместить антенну от цели, на которую та была изначально ориентирована; скопившийся лед и снег могут ослабить сигнал и увеличить нагрузку на крепежное оборудование, а солнечные лучи - ухудшить качество пластикового покрытия. Поэтому многие антенны размещены внутри обтекателей или иных корпусов, обеспечивающих дополнительную защиту. В настоящее время существует множество различных форм и размеров антенн на частоту 2,4 ГГц. Всенаправленная антенна может представлять собой один элемент всего в несколько сантиметров длиной с покрытием или без него. Антенны, встроенные в PCMCIA-адаптеры, являются еще более короткими. Наиболее распространенные направленные антенны - это «волновой канал» (уменьшенная версия размещаемых на крыше ТВ-антенн), миниатюрные антенны, напоминающие детекторы дыма, параболические рефлекторы, которые могут достигать высоты до 0,9 м, и крупные панели с очень широкими углами аперетуры.Помните, что в сети 802.1 lb используются цифровые радиосигналы, поэтому использование повышенной мощности или модной антенны, а также размещение ее на крыше не дает абсолютно никакого преимущества. Если антенна с умеренным коэффициентом усиления обеспечивает приемлемый сигнал, ваши данные не станут сколько-нибудь лучше, если заменить антенну на крупногабаритную и более дорогую. А маленькие антенны также гораздо менее заметны, что может снизить вероятность появления претензий со стороны соседей и местных муниципальных органов. Характеристики антенныБеспроводные сетевые устройства используют одни и те же антенны как для передачи, так и для приема радиосигналов. В режиме передачи антенна оперирует с гораздо большей мощностью, чем в режиме приема, но эффективность характеристик остается одинаковой. Антенна, которая повышает эффективную излучаемую мощность сигнала передатчика, на то же значение повышает и чувствительность приемника, поэтому антенна, подключенная к Wi-Fi-точке доступа или сетевому адаптеру, будет повышать уровень радиосигналов, передающихся в обоих направлениях. Наиболее важными характеристиками, которые определяют эффективность антенны, являются апертурный угол и коэффициент усиления. Апертурный угол представляет собой угол дуги, в пределах которого антенна излучает или принимает энергию с максимальной мощностью или чувствительностью. Если, например, апертурный угол антенны составляет 20°, «пространство» максимального уровня сигнала составляет по 10° с каждой стороны от фронтальной части антенны. Уровень сигнала будет падать, когда обе антенны соединения перестают находиться в пределах взаимных апертурных углов. На рис. 10.1 показан процесс взаимного ориентирования пары направленных антенн. Встроенные антенны, поставляемые со многими точками доступа и большинством сетевых адаптеров, не являются направленными, поэтому они в равной ненаправленной антенны (также называемой всенаправленной) не включают апертурный угол, но если такое случается, он должен составлять 360°. Как следует из названия, при соединении точка^гочка антенны ориентируются непосредственно одна на другую, поэтому их апертурные углы могут быть очень узкими. Коэффициент усиления антенны представляет собой ее эффективную выходную мощность или чувствительность по отношению к стандартной диполь-ной антенне. Поэтому при измерении уровня сигналов от двух одинаковых передатчиков или одного и того же через два приемника сигнал, проходящий через антенну с коэффициентом усиления 3 dBi, будет на 3 дБ сильнее, чем на эталонной дипольной антенне. Коэффициент усиления антенны возрастает с увеличением размеров антенны и при фокусировании сигнала в пределах узкой апертуры. Углы и коэффициент усиления антенны удобно представлять аналогично фокусировке света. Стандартная электролампа рассеивает одинаковое количество света во всех направлениях (за исключением основания колбы). Однако, если вы поместите рефлектор с одной стороны от источника света или сфокусируете свет в заданном направлении, кажущаяся яркость света в пределах зоны фокуса возрастет, а при отдалении от целевой зоны будет падать сила света. Общее количество света, излучаемого лампой, остается тем же самым, но большая часть света концентрируется в определенных местах. Радиоантенны работают похожим образом. Ненаправленная антенна излучает равное количество энергии во всех направлениях, тогда как направленная антенна может концентрировать большую часть энергии в одном направлении. Направленные антенны с узкими апертурными углами полезны для соединений точка-точка, но это не единственный способ извлечения преимуществ такой антенны в беспроводной сети. При наличии потенциальной возможности помех от других радиосигналов часто полезно расположить направленную антенну так, чтобы их источник был вне апертурного угла с тем, чтобы приемная антенна гораздо менее чувствовала источник помех, чем полезный сигнал. Когда вы пытаетесь обеспечить покрытие вашей территории сетью, одновременно избегая влияния на соседей, можно разместить направленные антенны на краю охватываемой зоны и направить внутрь ее. Антенна большого размера эффективнее, чем некрупная антенна, но весьма важен именно правильный размер. Идеальная антенна для любой радиочастоты имеет длину, в точности совпадающую с длиной волны на данной частоте или кратную ей. Поэтому совместно с вашей сетью 802.1 lb рекомендуется использовать антенну, специально спроектированную для работы на частоте 2,4 ГГц (2400 МГц). Антенна правильных размеров будет отправлять и принимать Wi-Fi-сигналы гораздо более эффективно, чем антенна произвольной длины. Максимальное значение мощности, излучаемой радиопередатчиком 802.11b, определяется конструкцией радиоустройства. При работе с сетью регулировать ее обычно невозможно или, если такая возможность предоставляется, все действия сводятся к выбору между «высокой» и «низкой» мощностью. Тем не менее выходная мощность одного из радиоустройств значительно меньше допустимого максимума, поэтому часто можно увеличить значение мощности, подаваемой на антенну, не нарушая закон. Если вы не можете повысить мощность, излучаемую передатчиком, единственный способ увеличить мощность сигнала радиоустройства точки доступа или сетевого адаптера - между передающим устройством и антенной разместить радиочастотный усилитель. Это устройство похоже на черный ящик, на вход которого поступает сигнал малой мощности, а с выхода снимается мощный сигнал с тем же содержимым. Некоторые РЧ-усилители предназначены для использования внутри помещений рядом с точкой доступа, маршрутизатором или сетевым адаптером. Другие монтируются снаружи на вышках или мачтах рядом с антенной. Комнатные усилители обычно проще устанавливать и управлять ими. К ним легче подключить источник переменного тока, но они менее эффективны, так как длинный антенный кабель поглощает часть мощности. Усилитель в герметичном корпусе рядом с антенной подает на нее больше мощности, но доступ к нему будет затруднен, когда понадобится ремонт или замена. Если вы используете внешний усилитель, выберите тот, который питается постоянным током по антенному фидеру. HyperLink Technologies и другие производители предлагают усилители на частоту 2,4 ГГц. Многие из этих устройств усиливают как входящие, так и исходящие сигналы. Это полезная функция делает возможной установку усилителя только на одной стороне соединения и по-прежнему увеличивает уровень сигнала в обоих направлениях. Длина антенныРадиосигналы с частотой 2,4 ГГц распространяются в пределах прямой видимости, расстояние передачи сигнала можно увеличить, подняв выше одну или обе антенны. Поэтому размещение антенн на крышах, вершинах холмов и высоких башен - распространенная практика. Чтобы компенсировать кривизну земли, средняя высота подвеса антенн должна увеличиваться по мере увеличения расстояния, на которое передается сигнал. Радиосвязь по принципу прямой видимости на самом деле осуществляется на большее расстояние, чем линия видимости между двумя антеннами. Радиоволны распространяются в пределах сигарообразной зоны, называемой зоной Френеля, которая окружает прямую линию между передающей и приемной антеннами. Для максимально лучшей передачи зона Френеля должна быть свободной от холмов, деревьев, зданий и прочих препятствий. Поэтому максимальное расстояние, на которое можно передавать беспроводной сетевой сигнал, зависит от средней высоты подвеса обеих антенн с поправкой на кривизну земли и на наличие зоны Френеля. В таблице приведен набор минимальных высот, требуемых для различных дистанций на частоту 2,4 ГГц. Помните, что это приблизительные оценки, поэтому на самом деле можно передавать данные несколько дальше максимальных указанных расстояний. Зависимость между высотой подвеса антенны и максимальной дальностью распространения сигнала

Заметим, что высота двух антенн является усредненной высотой над усредненной поверхностью. Если одна антенна расположена выше усредненного значения, другая может быть размещена ближе к земле. Поэтому, если одна из сторон соединения на расстоянии 8 км расположена на вершине холма или на крыше восьмиэтажного здания, другая может располагаться ближе к уровню земли при условии отсутствия препятствий между обеими точками. Если вы пытаетесь обеспечить покрытие Wi-Fi-сетью крупной территории, эффективнее поместить максимально высоко антенну точки доступа, а не пытаться поднять множество антенн отдельных пользователей.

Потери в кабелеКабель, по которому радиосигнал передается от радиопередатчика к антенне и от антенны к приемнику, не является идеальной средой для передачи. Каждый метр кабеля поглощает малое, но измеримое количество энергии. Это означает, что с увеличением длины кабеля количество мощности, поступающей на антенну, падает.Влияние такого затухания в коротком кабеле обычно незначительно, но может оказаться весьма заметным при большей длине. Если антенна расположена на башне или крыше или вы пытаетесь оценить коэффициент усиления антенны, необходимый для связи точка-точка на длинное расстояние, необходимо учесть потери в кабеле при вычислении уровня сигнала, поступающего на нее. Уровень потерь в конкретном кабеле зависит от его диаметра и материалов, используемых при его изготовлении. Спецификации для каждого типа кабеля включают значение затухания, часто выражаемое в дБ на 30 м на различных рабочих частотах.Если на частоте 2500 МГц потери в кабеле составляют 6,80 дБ, можно предположить, что в кабеле длиной 6 м на частоте 2,4 ГГц будет теряться примерно 1,3 дБ. Если выходная мощность точки доступа или сетевого адаптера равна 20 dBi, по такому кабелю антенна будет получать только 18,7 дБ. Поэтому, когда вы подаете сигнал на антенну с коэффициентом усиления 6 dBi, эффективная излучаемая мощность примерно будет равна 24,7 дБ (20 - 1,3 + 6 = 24,7). Каждый метр фидера увеличивает значение потерь в кабеле, следовательно, точки доступа и сетевые адаптеры следует располагать как можно ближе к антенне. Если антенна крепится на крыше или стене здания, попробуйте поместить радиоаппаратуру в ближайшем распределительном щите или другом месте, где есть доступ к сети переменного тока и Ethernet-кабелям. 1ораздо эффективнее проложить более длинный Ethernet-кабель к точке доступа и более короткий фидер к антенне. Прокладывая фидерный кабель, оставьте небольшой запас на каждом конце, чтобы упростить подключение и отключение кабеля от антенны и радиоустройства. Но не оставляйте лишнюю часть кабеля лежать в свернутом виде на полу только потому, что он оказался длиннее, чем необходимо. Вся эта часть будет поглощать сигнал без какой-либо пользы.

qpcs.ru

• 
  Аэс украины
• 
  Что нужно чтобы создать управляющую компанию
• 
  Что называется электрическим полем
• 
  Оптопары принцип работы
• 
  Кабель монтаж
• 
  Что такое магнитная цепь
• 
  Экономия эл энергии
• 
  Влияние высоковольтных линий на здоровье человека
• 
  Безмасляный поршневой компрессор
• 
  Стоимость газа в ленобласти в 2018
• 
  Какое сделать освещение в гараже