Направленный вай-фай обеспечивается с помощью установки направленных антенн. Такие антенны используются для увеличения длины расстояния от точки приема до точки передачи беспроводного сигнала соединения с интернет вай-фай.
Существуют вай-фай антенны двух основных типов: направленные и всенаправленные . Выбор этих антенн зависит от желаемого результата. Например, направленная вай-фай антенна концентрирует принимаемый и передаваемый сигналы в один узкий «луч», за счёт чего и увеличивается расстояние приёма и передачи сигнала вай-фай. Такая вай-фай антенна идеально служит для создания сетей вай-фай, где нужна передача из одной точки в другую. То есть, если в пределах видимости находится направленная антенна, можно установить направленную вай-фай антенну со своей стороны, создав тем самым так называемый вай-фай мост, с очень высоким качеством самого сигнала вай-фай. Поскольку весь возможный передаваемый сигнал сконцентрирован в одном узком «луче». Чтобы управлять расстоянием приема и передачи сигнала, необходимо учитывать следующие факторы:
Эти антенны имеют коэффициент усиления до 9 дБи. Если маршрутизатор имеет два соединения, оба устройства должны быть оснащены такой подключаемой антенной. Кроме того, конечно, можно использовать все другие антенны. В зависимости от типа, также необходимо заказать кабель.
Все это не помешает квалифицированному любителю, потому что что-то перестроить, особенно если вы готовы принять определенные компромиссы с оптикой и, по крайней мере, полупрофессиональные инструменты, такие как горячий клей. Обеспечьте хороший монтаж монтажной гильзы, кабель слишком тонкий и чувствительный, чем тот, который можно просто выпустить «щель» из вентиляционного отверстия. Мы говорим о всенаправленности, когда им не нужна объективная фокусировка и направленность, когда необходимо сосредоточиться на сигнале.
- Мощность передатчика.
- Мощность вай-фай антенн.
- Длина кабеля, чем длиннее кабель, тем хуже качество сигнала
- Какие именно препятствия и помехи существуют на пути сигнала
В самом идеальном случае расстояние от передачи до приема сигнала может составить 10 километров. Однако в реальности рассчитывать стоит только на 1,5 километра.
Он является одним из самых простых в построении и основан на использовании изогнутой медной проволоки для формы двух или более лопастей. Самое интересное в этой антенне заключается в том, что она направленная, и она дает нам минимум 8 дБи усиления. В антенне Яги для построения проводников используются медные стержни или провода - также бронза или алюминий. Эти, которые отделены конкретными мерами, сопровождаются сзади спиралью, соединенной на диполе. Другое дело иметь в виду, что они направлены, но они отличаются от других типов антенн из-за их высокой эффективности на любой частоте.
Всенаправленная вай-фай антенна в свою очередь принимает и передает сигнал во все направления одновременно. А поэтому и дальность расстояния такого сигнала на порядок короче, чем у направленной вай-фай антенны. Здесь при идеальных условиях можно рассчитывать на расстояние до 1000 метров. Цель установки всенаправленной антенны иная. Она больше подходит для помещений, таких как офисы, квартиры, и даже целые этажи в зданиях, если это позволяет мощность сигнала.
Принципы размещения wifi антенны
Он может служить для захвата сигнала в точках доступа более 200 километров и основан на серии эллиптических элементов для сбора сигналов. С несколькими листами овального алюминия, закрепленных на центральной опоре, мы построили режиссеров и отражатель.
Он выделяется особенно для его небольших размеров и состоит в том, что он состоит всего из трех овальных элементов. Для их строительства можно использовать алюминий, латунь или медь. В то время как два из них работают как ядра, другие действуют как отражатель.
Для управления расстоянием приема и передачи сигнала вай-фай, можно руководствоваться теми же факторами, что были выше перечислены для направленных вай-фай антенн.
Для ускорения процесса рассчета стоимости, заполните форму которая находится ниже. Наши специалисты ответят Вам в короткие сроки.
Самодельная внешняя всенаправленная Wi-Fi антенна
Итак, нам нужна внешняя антенна для точки доступа 802.11b на которую будут ориентированны направленные антенны всех остальных пользователей беспрововодной сети (WLAN). Эта антенна должна будет принимать и передавать сигналы во все стороны, чтоб доступ к сети имелся с любого направления, т.е. должна иметь круговую диаграмму направленности. Иными словами, нам нужна внешняя всенаправленная антенна WiFi .
Проверяли вышеуказанные моменты, если сигнал хороший, и мы можем рассмотреть его повторение дома, у нас есть несколько способов генерировать новый сигнал, давайте посмотрим на некоторые из них. Повторитель подберет сигнал и повторит его полностью автономно. Недостатки Передатчик должен быть очень близко.
Один из них будет отвечать за захват сигнала, а другой - за его распространение дома. Преимущества Возможно одно из самых быстрых, простых и экономичных решений. Преимущества Он работает полностью автономно. У нас есть много возможных наружных антенн для использования с большей или меньшей долей.
Конечно есть заводские решения на этот счёт но стоят они бешеных денег, например, вот эта антенна ANT24-1500 стоит 175 у.е. (Рис. 1)
а эта ANT24-0500 - 65 у.е. (Рис. 2)
Рис. 2
И вообще дурят нашего брата и не только в этой сфере, себестоимость этих изделий копейки! Поэтому мы сделаем антенну сами и работать она будет не хуже заводских так как законы радиотехники одни для всех и здесь всё будет упираться лишь в точность и качество изготовления.
Наша антенна WiFi будет представлять собой классическую штыревую антенну с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, называемую радиолюбителями Ground Plane пересчитанную на нужный нам диапазон 2.440 Мгц. Антенна представляет собой, штырь длинной в четверть длинны волны c противовесами той же длинны, расположенными под 135° относительно штыря.
С открытой точкой доступа
Антенна дает беспроводной сети три фундаментальных свойства: увеличение, направление и поляризацию. Увеличение является мерой увеличения мощности. Увеличение представляет собой увеличение энергии, которое антенна добавляет к радиочастотному сигналу. Адрес - это форма модели передачи. По мере увеличения увеличения направленной антенны угол излучения обычно уменьшается. Это обеспечивает большее расстояние покрытия, но с уменьшенным углом покрытия. Они измеряют зону покрытия или диаграмму направленности градусов.
Почему именно 135°? Потому что лишь при этих параметрах наша антенна будит иметь волновое сопротивление 50 ом и будит согласована с питающим её 50 омным кабелем. Вот как меняется волновое сопротивление при изменении этого угла.
Эти углы измеряют степени и называются амплитудами лучей. Антенна - это пассивное устройство, которое не предлагает никакой дополнительной мощности для сигнала. Вместо этого антенна просто переориентирует мощность, которую он получает от передатчика. Изменение направления этой энергии приводит к увеличению энергии в одном направлении и уменьшению энергии в остальных направлениях.
Кто за пивом
Рэй-амплитуды определяются на горизонтальной и вертикальной равнинах. Амплитуда пучка представляет собой угловое разделение между концами средней мощности по схеме излучения антенны в любом самолете. Поэтому, поскольку антенна имеет амплитуду горизонтального луча и амплитуду вертикального луча.
При рассогласовании антенны с кабелем не вся подходящая к антенне энергия будит излучаться ей т.е здесь надо будет соблюсти точность изготовления. Длина штыря, для середины нашего диапазона 2,440 МГц, будит равна 27.95 мм (28 мм округлённое), длина противовесов будет равна 30.72 мм (31 мм округлённое).
А вот как это делают умельцы за бугром
Антенны классифицируются относительно изотропных или дипольных антенн. Изотропная антенна представляет собой теоретическую антенну с равномерной трехмерной диаграммой направленности. То есть теоретическая изотропная антенна имеет 360-градусную вертикальную и горизонтальную амплитуду пучка или сферическую диаграмму направленности. Это идеальная антенна, которая излучает во всех направлениях и имеет увеличение 1, то есть нулевой коэффициент усиления и нулевую потерю. Он используется для сравнения уровня мощности данной антенны с теоретической изотропной антенной.
Почему штырь короче противовесов? Здесь мы соблюдаем такое радиотехническое правило как коэффициент укорочения, так как длинна радиоволны в различных средах разная. Для нашей антенны при диаметре штыря 2.28 мм он будет равен 0.91. Размеры штыря и противовесов желательно выдержать точнее насколько это возможно от этого также зависит волновое сопротивление антенны. Стараться надо в плоть до долей миллиметра, так как на этих частотах антенна очень маленькая и даже пара миллиметров несоответствия размерам сильно нарушает соответствие длины штыря четверти длины волны. Количество противовесов желательно сделать не менее 12 ти а ещё лучше вырезать конус из медной фольги.
Антенны могут быть широко классифицированы как всенаправленные и направленные антенны, которые зависят от направленности. В отличие от изотропных антенн, дипольные антенны являются настоящими Антеннами. Радиационная диаграмма диполя составляет 360 градусов в горизонтальной плоскости и приблизительно 75 градусов в вертикальной плоскости и напоминает пончик в форме. Говорят, что дипольные антенны имеют увеличение на 14 дБи, что связано с изотропной антенной. Чем выше увеличение Антенны, тем меньше амплитуда вертикального луча.
WiFi-направленная антенна: характеристики, влияющие на работу устройства
Представьте себе диаграмму направленности изотропной антенны в виде воздушного шара, который простирается от антенны одинаково во всех направлениях. Теперь представьте, что вы прибиваете верх и низ земного шара. Это заставляет баллон расширяться во внешнем направлении, который покрывает большую площадь в горизонтальной модели, но уменьшает зону покрытия выше и ниже антенны. Это приводит к большему увеличению, поскольку антенна, по-видимому, распространяется на большую зону покрытия.
Практическое исполнение
Всенаправленная антенна WiFi выполняется путём освобождения центральной жилы питающего кабеля от оплётки с учётом нужной длинны штыря.
Противовесы изготовлены из скрученной и отведенной на нужный угол оплётки того же кабеля. Срезаем верхний покров кабеля по уровню 31 мм, отводим оплётку и укорачиваем штырь до 28 мм. Залуживаем паяльником кончик штыря чтоб проводки центральной жилы не разошлись и снимаем изоляцию с центральной жилы, так как если её оставить, нужно будет пересчитать коэффициент укорочения с учётом её влияния. Всё это необходимо герметично закрыть в пластмассовую коробочку так чтоб не проникал даже свежий воздух.
Всенаправленные антенны имеют аналогичную диаграмму направленности. Эти антенны обеспечивают горизонтальную диаграмму направленности на 360 градусов. Они используются, когда покрытие требуется во всех направлениях антенн с разной степенью вертикального охвата. Всенаправленная антенна, например, обычно представляет собой антенну с вертикальной поляризацией.
По мере увеличения увеличения направленной антенны расстояние покрытия увеличивается, но эффективный угол покрытия уменьшается. Для направленных антенн доли выталкиваются в некотором направлении, и на задней стороне антенны мало энергии. Другим важным аспектом антенны является обратная связь с отношением трансформации. Он измеряет направленность антенны. Это коэффициент преобразования энергии, которую направляет антенна в определенном направлении, которая зависит от ее диаграммы направленности от энергии, которая остается за антенной или потеряна.
А вот как это делают умельцы за бугром:
Рис. 8
Во-первых, только на разъеме здесь теряется около 2 дб у нас же его просто нет, во-вторых, не учтён коэффициент укорочения, в-третьих, форма самого коннектора искажает форму теоретически правильной антенны этого типа.
Чем выше увеличение антенны, тем выше коэффициент обратной связи. Это означает, что увеличение обратного направления составляет 1 дБи, а увеличение стороны - 6 дБи. Беспроводное распространение может быть осуществлено путем отражения, преломления или дифракции в заданной среде. Дифракция - это сгиб волн вокруг углов. Многолучевое распространение представляет собой комбинацию первичного сигнала и отраженного, преломленного или дифрагированного сигнала. Таким образом, на принимающей стороне отраженные сигналы в сочетании с прямым сигналом могут испортить сигнал или увеличить амплитуду сигнала, который зависит от фаз этих сигналов.
Выбор кабеля.
Так как радиочастотный выход всех точек доступа обычно имеет сопротивление 50 Ом то особого выбора у нас нет - кабель должен быть волновым сопротивлением 50 ом. Ну конечно же нам идеально подошел бы кабель типа Н-1000 фирмы Belden с затуханием 0.22 дб/метр, но таких денег у нас нет. Поэтому можно выбрать более дешёвый и доступный РК-50-7-11 с затуханием на наших частотах примерно 0.6 дб. Естественно, он должен быть без стыков и повреждений, желательно новый.
Поскольку расстояние, пройденное прямым сигналом, короче сигнала прощания, разность во времени вызывает прием двух сигналов. Эти сигналы перекрываются и объединяются в соло. В реальной жизни время между первым принятым сигналом и последним сигналом эхо-сигнала называется расширением задержки. Расширение задержки - это параметр, используемый для обозначения множественного пути. Задержка отраженных сигналов измеряется в наносекундах. Период продления задержки зависит от периода препятствий или инфраструктуры, присутствующих между передатчиком и приемником.
Соединяем кабель с точкой доступа дешево и сердито.
Обычно все соединения в этом деле делаются с помощью специальных разъемов.
Рис. 12
Разделение внешних антенн по способу установки
Следовательно, расширение задержки имеет большую ценность для пола производства из-за присутствующей металлической структуры в отношении конкретной среды. Общее, многолучевое ограничение скорости передачи данных или снижение производительности. Это связано с наличием препятствий, потолков и твердых почв, которые способствуют затуханию и потере многолучевого сигнала. Следовательно, множественное расширение траектории или задержка больше во внутренней среде. Если продление задержки завершено, помеха больше и приведет к наименьшей производительности при заданной скорости передачи данных.
Но мы не используем это по известным причинам. Вместо этого берём плоскогубцы и без капли сожаления ломаем штатную комнатную антенну WiFi от точки доступа примерно в 2-х сантиметрах от изгибающегося колена антенны.
Осторожно, внутри идёт тонкий кабелёк, он нам ещё пригодится. Вытаскиваете его вместе с реальной антенной расположенной внутри этого корпуса.
Амплитуды полученных эхо-сигналов намного меньше, чем первичные. Мультитраектория была полузакрытым событием. Однако в игру могут войти другие факторы, такие как движущиеся объекты. Определенное условие множественного пути изменяется от одного периода выборки к следующему. Это называется изменением времени.
Вы не должны ограничивать анализ только уровнем мощности. Вы должны проанализировать частотный план канала снова в таком сценарии. Строительный материал также влияет на распространение внутренней волны. Бумага и виниловые стены мало влияют на проникновение сигнала. Твердые стены, сплошные полы и сборные бетонные стены могут ограничить проникновение сигнала на одну или две стены без ухудшения охвата. Это может варьироваться в зависимости от любого стального арматуры, широко используемого в бетоне.
Вот она какая. Кстати, она описана на рис. 4, только чтоб снизить сопротивление её до 50 Ом, они укоротили её до 26 мм сделав тем самым её менее эффективной чем четверть волновая антенна.
Отпаиваем кабелёк у основания штыря антенны, вытаскиваем его из трубки и режем в этом месте. Затем освобождаем примерно сантиметр центральной жилы от оплётки, распушив её и отогнув назад. Далее освобождаем примерно 4 мм центральной жилы от изоляции и залуживаем паяльником этот конец. Теперь берём большой кабель, срезаем где-то сантиметр наружной оболочки, отводим назад оплётку и придаём внутренней изоляции вид конуса. Затем иголкой пытаемся проделать отверстие между проводками жилы глубиной 4 мм, желательно ближе к центру жилы.
На что обратить внимание при выборе
Бетонные и бетонные стены могут ограничить проникновение сигнала на три или четыре стены. Древесина или гипсокартон обычно обеспечивают достаточное проникновение пяти или шести стен. Толстая металлическая стена вызывает отражение сигналов, что приводит к плохому проникновению. Железобетонный пол из стали ограничивает покрытие между этажами, возможно, на один или два этажа.
Чем выше частота, тем короче длина волны. Более короткие длины волн, скорее всего, будут поглощены и скручены строительным материалом. Поэтому необходимо провести исследование на сайте. Вы должны сделать исследование на сайте, чтобы увидеть уровень сигнала, который вы получаете на другой стороне стен. Изменение типа антенны и местоположения антенны может устранить многолучевые помехи.
В это отверстие мы и воткнём жилу маленького кабелька.
А затем маленькой капелькой олова с канифолью пайнём обе жилы. Место спайки заливаем расплавленным материалом изоляции центральной жилы от какого-нибудь ненужного кусочка такого же кабеля. Далее соединяем оплётки обоих кабелей со всех сторон равномерно и спаиваем так чтоб не было щелей, можно добавить для этого ещё медных волосков и олова или применить медную фольгу. Затем заматываем всё это изолентой и получаем вот это.
При всей топорности и неаккуратности изделия, которое я смастерил всё работает на расстоянии 90 м с уровнем сигнала 61% на полной скорости 11 мбит/с.
Если учесть, что длина моего кабеля около 8-ми метров и у товарища на том конце метров 12 такого же кабеля с такими же соединениями, питающего простую не доведенную до ума баночную антенну (кому интересно - вот статейка по баночной Wi-Fi антенне), то я считаю это очень даже неплохо.
По истечении года я приобрёл смарт nokia n95 с поддержкой wi-fi и смог произвести новые замеры.
Итак, точка доступа таже с мощностью 15dBm, т.е. 31.6 милливат, wi-fi модуль nokia n95 имеет мощность 100 милливатт, но это не важно, так как дальность связи определит самое маломощное устройство в системе, т.е. на том растоянии где ТД услышит нокию, нокия уже не услышит ТД из-за меньшей её мощности. Антенны WiFi в обоих случаях ненаправленные: на ТД всё тоже, что описано выше, а на нокии её встроенная антенна. По показаниям gps я определял растояния с точностью до пары метров. Отойдя на расстояние 1100 метров связь всё ещё была устойчивой. C HTTP сервера всё качалось без срывов выход в интернет шёл нормально, хотя и скорость была уже минимальной 1 мегабит сек. На растоянии 1200 метров связь уже сильно рвалась работать было невозможно. При ипользовании более мощных ТД, таких как DWL-2100AP возможно будет связь на большее расстояние.
Была прямая видимость и без всяких направленных антенн. Хотя у меня есть подозрение, что в нокии антенна имеет некоторую направленность, хотя и не ярко выраженную - она немного лучше ловит в положении вертикальном левой стороной к источнику сигнала. Конечно же связь будет хорошей не в любом месте где включил телефон обычно на бугорках связь лучше в низинках может пропадать.
