Дополнительная антенна для роутера. Wi-fi антенна: мастер-класс по изготовлению и проектированию мощных самодельных устройств

Стандарт беспроводных сетей поныне бессилен вытеснить технологию мобильной связи, объясняется просто: дальность действия сравнительно невелика. Замечены, конечно, некоторые другие особенности - сложности идентификации, большая величина расходуемой энергии, ключевой момент в расстоянии. Рассмотрим, возможно ли изготовить направленную антенну Wi-Fi самостоятельно.

Пугает постановка вопроса. Все просто, потрудитесь освоить пару-тройку терминов. Попов, изобретая радио, мало знал, как распространяются электромагнитные волны. Просто имелось два провода-антенны - первая излучала, вторая принимала. Постепенно выяснилось: характер распространения волн атмосферой определен помимо частоты (длины волны) погодными условиями.

Немедленно оптимальные диапазоны забрало государство, обеспечив военные нужды, связь организаций. Остатки отданы вещанию, радиолюбителям.

Помимо условий распространения энергии большую роль в организации стабильного канала играют антенны. Если с диапазонами длин волн ничего поделать нельзя - заданы априорно, с антеннами возможно проводить эксперименты.

Антенны, использованные Поповым, всенаправленные. Мощность сигнала равномерно по всем сторонам света. Быстро инженеры обнаружили указанный факт, стали искать пути исправления недостатка.

Решений найдено было много. В простейшем случае излучатель помещается в фокусной точке гиперболической тарелки. Получается антенна спутникового телевидения. Эффект подобен оптическому: лучи, под прямым углом падающие на раскрыв урезанного гиперболоида, собираются фокусной точкой. Тарелка называется рефлектором - с латинского — отражателем. Передающие, приемные антенны, помещенные в фокус, работают эффективнее, нежели всенаправленная антенна Wi-Fi.

Диаграмма направленности, коэффициент усиления

Человек, далекий от инженерных расчетов, спрашивает: лучи собираются в фокусе, усиливая многократно мощность приходящего сигнала, при чем здесь передатчики? Свойства антенны на прием, передачу идентичны. Характеризуются диаграммой направленности. Кривая, круглая либо построенная в прямоугольной системе координат, показывает, сколько мощности излучается в заданном направлении.

Антенны Попова имели диаграмму, близкую формой круговым. Иначе действует направленная Wi-Fi-антенна: впереди образуется длинный пик. Высота настолько огромна, выражать приходится децибелами - относительными единицами, иначе придется нарисовать тонкую иголку посередине, ровные нулевые горизонтали по бокам. Ненаглядно.

Последний термин, с которым осталось ознакомиться, - коэффициент усиления антенны. Отношение пиковой мощности основного направления к мощности, излучаемой в аналогичных условиях всенаправленной антенной. Параметр исчисляется сотнями единиц, выражается децибелами (20 дБ).

Легко понять, почему направленная антенна Wi-Fi столь эффективна - усиливает сигнал многократно. Самодельные модели, рассмотренные ниже, лишены столь грандиозных показателей, даваемые 6 дБ выигрыш приносят больший, нежели 2 дБ стандартной антенны, идущей комплектом с роутером.

Простейшие варианты самодельных антенн Wi-Fi

Способ 1

Мастер-класс SLTV устами ведущей-блондинки поведал о двух известных способах сделать антенну роутера направленной. Вперемешку высказана главная идея - штырь, торчащий из небольшой коробочки, снабжен рефлектором. О помещении излучателя в фокус говорить не приходится, нулевого эффекта не предвидится.

Простейший способ - снабдить антенну лазерным диском блестящей стороной наружу. Механика проста: алюминиевый слой печатного, записываемого изделия отлично отражает любые длины волн, в разумных пределах.

Диаграмма направленности штыря резко изменится - напротив, перпендикулярно диску, появится ярко выраженный максимум. Придется расположить шпиль горизонтально, вершиной к потребителям, либо большая часть энергии уходит ввысь. Блондинка, мило улыбнувшись, сказала: помимо указанного метода имеется более продвинутый сделать направленную антенну своими руками.

Способ 2

Понадобится пустая, высушенная банка из-под пива, другая аналогичная. Донышко отрезается, горлышко отделяется периметром, оставить нужно узкий перешеек шириной пару сантиметров.

Боковина рассекается прямо вдоль, диаметрально противоположно перешейку. Стенки разравниваются. Теперь через отверстие яйцевидной формы, откуда сорвана открывалка, рефлектор надевается на антенну.

Скругленная стенка напоминает параболоидную тарелку с урезанными краями. Достоинство решения: можно вращать отражатель по кругу, корректируя нужное направление.

Коэффициент усиления придется регулировать умелыми руками, чутко подбирая положение рефлектора. Теперь антенна Wi-Fi направленная.

Альтернативные способы

Помимо шпиля роутера схожие действия допускается производить с маломощным модемом Wi-Fi (флэшка). Понадобится удлинитель USB. Укрепясь полученными знаниями (см. первые два способа), изготовим рефлектор, плюс защитный кожух из:

коробки для лазерных дисков с одной болванкой на дне;
плоского металлического сита со складными краями и небольшой пластиковой банки;
большого проволочного сита в форме полусферы/усеченного гиперболоида;
самодельной плетеной из тонкого кабеля конструкции с каркасом из металлического прута.

Модем-флэшка помещается по возможности ближе фокусу, шнур через прорезь в центре рефлектора уходит на персональный компьютер.

Прием, несомненно, улучшится, когда имеется Wi-Fi антенна, своими руками доведенная. Несомненным преимуществом конструкции назовем возможность произвольной ориентации главного луча диаграммы направленности. Обычно имеется один удаленный источник/приемник сигнала, туда следует развернуть модем с рефлектором.

Лирическое отступление

Пивные банки используются в помощь конструкторам спектра СВЧ. Напоминают волноводы, изнутри покрытые алюминием. Неудивительно, часто радиолюбители пытаются приспособить жесть нуждам ловли вещания.

Указанный случай типичен. Детские магазины СССР заполнили… салазками. Шло чередом, пока местные инженеры не сообразили: лежащие на полках изделия являются параболическими антеннами, отбракованные военной приемкой предметы клерки отдали продавцам. К концу дня салазки выкупили.

Отступление преследует единственной целью показать: Wi-Fi антенна легко изготавливается из подручных материалов. Прямоугольный волновод невозможно изготовить, круглый сделан пивным заводом.

Антенна-пивная банка

Чтобы сделать банку достойным рефлектором диапазона 2,4 ГГц, потрудитесь аккуратно срезать донышко. Излучателем станет четвертьволновый вибратор, сформированный куском тонкой (1,5 мм) проволоки длиной порядка 5 см. 1,5 см будут утоплены n-коннектором, 30 мм должно выступать над внутренней стенкой.

Отверстие под разъем прорезается в нижней части боковой стенки на расстоянии от дна, определяемом диаметром банки. Для 90 мм отступ составит 51 мм, для 80 - 70 мм. Придется подбирать расстояние опытным путем, испортив немало отличных пивных банок.

Дальнейшие действия очень просты - вибратор укрепляется перпендикулярно внутренней стенке, выступая на 30 мм. Диаграмма направленности шириной 30 градусов. Важное значение имеет поляризация: две банки с излучателями, направленными перпендикулярно друг другу, работать сообща откажутся.

Кстати, проволочный штырь длиной 30 мм - всенаправленная антенна Wi-Fi, своими руками изготовленная из подручного материала, предназначенная освоить частоту 2,4 ГГц. Подручные материалы — здорово! Остается дополнить штырек противовесами, играющими роль земли приемного устройства.

Модель откажется ловить частоты 900 МГц, 5 ГГц, кроме того - при выборе жестяной банки отдавайте предпочтение емкостям диаметром 7 — 10 см. Значения габаритов, выбивающиеся из промежутка, сильно понижают коэффициент усиления изделия.

Присоединить собранное устройство

В предыдущих случаях просто. Брались модем Wi-Fi, подсоединенная антенна, окружались рефлектором. Пивная банка с четвертьволновым вибратором несильно отличаются в плане стыковки: вскрыв флэшку-модем, внутри обнаружите контакты для присоединения жестянки. Имеются антенные слоты в роутерах, куда отлично впишется пивная продукция.

Естественно алюминиевое, медное изделие может заменить емкость горячительного напитка. Габариты подбираются схожими. Удачи в конструировании.

Беспроводная система передачи информации Wi-Fi (аббревиатура не расшифровывается, она была изобретена как маркетинговый ход) – один из столпов современного высокотехнологического социума. С ее помощью распространяется не только интернет, но и, например, сигналы с видеокамер. По своей физической сущности она является радиосвязью на частоте 2,4 ГГц и подчиняется всем законам распространения радиоволн.

Поэтому, если ваш планшет или ноутбук отказывается связываться с роутером из-за мешающих стен и перекрытий, вы можете попробовать сделать усилитель сигнала своими руками. Таковым является направленная антенна сантиметрового диапазона. Ее конструкция может быть штыревой, рамочной, спиральной или зигзагообразной. В этой статье мы попытаемся на пальцах, не углубляясь в дебри теории антенно - фидерных устройств, объяснить вам, как сделать антенну из подручных материалов, которая будет ничуть не хуже продающихся в магазине.

Перед тем как начать выбирать тип антенны и претворять свои грандиозные планы в жизнь, вам стоит познакомиться основополагающими законами теории антенно - фидерных устройств. Их два:

Длина волны, от чего зависят размеры устройства.
Коэффициент усиления. Самый интересный момент, позволяющий уловить слабый радиосигнал на больших расстояниях – как раз то, ради чего мы за это дело и беремся.

Эпюра напряженности магнитного поля любого радиосигнала имеет форму синусоиды. Расстояние между первой и третьей точками пересечения ею оси абсцисс называется длиной волны.

Номинал частоты – это количество колебаний в одну секунду. Поскольку радиосигнал распространяется со скоростью света, то длина волны в метрах будет равна результату ее деления на частоту. Для низкочастотного (наиболее распространенного) диапазона Wi-Fi: 299792458 / 2,4 = 12,5 см.

Запомните это значение, поскольку все размеры будущей антенны будут рассчитываться как его дробные части.

Коэффициент усиления – это условная величина, показывающая, во сколько раз выходной сигнал на зажимах направленной антенны больше, чем у ненаправленной. Причем это соотношение вычисляется как десятичный логарифм и обозначается дБ – децибел. Всенаправленной является та, для которой безразлично положение относительно источника радиосигнала. Такие применяются в мобильных телефонах и планшетах, поскольку это, во-первых, предполагается условиями пользования, а, во-вторых, определяется малым размером устройств.

Направленные свойства антенны проявляются в том случае, если ее длина равна половине длины волны. Для Wi-Fi это 6,25 см. Ее пространственная диаграмма направленности представляет собой тор – бублик, перпендикулярный оси антенны. Коэффициент усиления в этом случае равен двум децибелам, то есть 1,58 раза. Такие полуволновые диполи позволяют увеличить дальность на десяток метров, что уже неплохо для уверенного приема сигнала в своей квартире.

Самый простой способ усиления сигнала

Если вы возьмете линейку и измерите длину штыревой антенны домашнего роутера, то окажется, что ее длина от 10 до 12 см. Длиннее не делают потому, что в штыре, размер которого больше длины волны, значительно возрастает внутреннее сопротивление и сигнал вместо усиления гаснет. Это увеличение размера приводит сужению толщины «бублика» диаграммы направленности и незначительному увеличению удельной мощности излучаемого сигнала. Гораздо больший эффект дает экранирование передающей антенны с одной стороны.

Экран позволяет сконцентрировать излучение роутера в нужном вам направлении. Например, если он стоит у стены, то нет никакого резона передавать сигнал Wi-Fi соседям или на улицу. Его установка увеличивает коэффициент усиления передающей антенны до 3 дБ, то есть, в два раза. Что фактически отражает физическую суть дела, ведь вы половину бесполезно направленного сигнала переориентировали в нужную сторону.

Вся хитрость в том, на каком расстоянии от антенны роутера расположить экран. По законам распространения радиосигналов оно должно быть равно 1/8 длины волны. Для Wi-Fi это 1,56 см.

Им может быть лист железа (раскроенная пивная или консервная банка), компакт-диск или толстая фольга. Лучше всего выполнить конструкцию в виде подставки под роутер, перпендикулярно которой поставлен экран. Добиться результата можно опытным путем, передвигая по миллиметру источник сигнала ближе или дальше от экрана. В помощь вам будет интерфейс отображения уровня сети.

Достоинством способа является простота, а также то, что антенна для планшета вам не понадобится. То есть, не придется его вскрывать или изыскивать возможности для подключения дополнительного оборудования. Недостатком – малая дальность приема сигнала.

Направленные антенны

Мощная – с коэффициентом усиления от 10 дБ – антенна понадобится в том случае, если предполагаемая дальность приема не менее 50 метров. В этом случае используются остронаправленные антенны. Например, зигзагообразные или спиральные.

Зигзагообразная

Ее называют и антенной Харченко, по имени радиолюбителя, предложившего такую конструкцию в 1961 году, и биквадратной – за характерную форму. Строится она из проводника длиной в две волны предполагаемого сигнала. Для Wi-Fi это значение равно 25 см. Он изгибается в виде двух квадратов со стороной в ¼ длины волны – 3,125 см. Точка их сочленения разъемная. Обычно ее крепят к диэлектрической пластине, для обеспечения жесткости, чтобы не было смыкания точек припаивания центральной жилы коаксиального кабеля к одной ветви и экрана к другой.

Антенна биквадрат имеет коэффициент усиления равный 8 дБ в базовом варианте, и около 12 дБ, если установлен экран, которым может быть компакт-диск, фольга, лист металла. Расстояние до него от плоскости согнутого в два квадрата проводника 1,56 метра – восьмая часть длины волны. Конструкция удобна тем, что крайние точки квадратов по оси имеют нулевой потенциал, поэтому их можно крепить к экрану чем угодно, в том числе и металлической проволокой, обеспечивая хорошую жесткость.

Для обеспечения необходимого коэффициента усиления она ставится вертикально. В горизонтальном ее направленные свойства не лучше, чем у полуволнового диполя. Ось приема расположена перпендикулярно плоскости фигурного проводника.

Согласование с кабелем не требуется, он подключается к проводнику напрямую.

Спиральная антенна изобретена в конце 40-х годов прошлого века американским радиоинженером Дж. Краусом. Очень простая по конструкции, она обеспечивает усиление сигнала до 20 дБ (100 раз) и используется во всех диапазонах, начиная от УКВ. Дальность приема до 2 км в пределах прямой видимости. Представляет собой несколько витков проводника, скрученного спиралью.

Диаметр витка спирали равен длине волны. Поэтому при создании каркаса самодельной антенны этого типа замечательно подходит отрезок канализационной пластиковой трубы диаметром 40 мм. Они есть в каждом хозяйственном магазине.

Спираль разреженная. Расстояние между витками ¼ длины волны. Чем она длиннее, тем острее диаграмма направленности и выше коэффициент усиления. Для дистанции в три километра достаточно, чтобы общая длина была равна трем длинам волн – 36 см.

В качестве проводника используется бытовой одножильный медный провод сечением 2,5 мм 2 – диаметр 1,5 мм. Изоляционная оболочка не снимается. Он равномерно приклеивается к трубе-основанию.

Экран выполняется из любого листового материала, его положение от кратности длины волны не зависит.

Антенна требует согласования с питающим кабелем. Для этого используется кусочек медного листа в виде прямоугольного треугольника с катетами длиной в 71 и 17 мм. Он приклеивается к трубе так, чтобы наклон гипотенузы повторял наклон витка. Центральная жила кабеля припаивается к углу, который противолежит прямому (на пересечении гипотенузы и короткого катета). Оплетка припаивается к экрану.

Недостаток антенны – некоторая громоздкость и определенная сложность в ее позиционировании – направление на роутер должно быть выдержано с точностью до нескольких градусов.

Подключение

После сборки антенны для Wi-Fi у вас обязательно возникнет вопрос о том, как ее подключить. Обычно на корпусах ноутбуков и планшетов разъемов для этого не делают. Чтобы решить проблему, купите выносную антенну для мобильного телефона с магнитным адаптером, который приклеивается к корпусу устройства. Отключите от магазинного устройства кабель и используйте его в своих целях. Конечно, в этом случае увеличатся потери сигнала, и реальная дальность приема окажется несколько ниже, чем ожидаемая. Зато вам не придется вскрывать компьютер и манипулировать с его схемой.

Аккуратно собранная Wi-Fi антенна поможет вам оказаться в зоне действия бесплатных сетей и не отказываться от услуг интернета даже во время загородной поездки.

Иногда бывает, что при наличии беспроводной сети в здании из 2-3 этажей, WiFi сигнал не доходит в некоторые комнаты, или сигнал есть, но скорость соединения слабая. Одной из причин, по которой это может происходить, это неправильно подобранная wifi антенна для роутера.

WiFi – это технология, работающая хорошо только на «прямой видимости». Любые преграды в виде стен, шкафов, зеркал и другого очень плохо влияют на распространения беспроводного сигнала. Поэтому от разумного выбора антенны для роутера будет зависеть комфортная работа в сети.

Какие бывают WiFi антенны

Все WiFi антенны можно разделить на два вида: направленные или всенаправленные антенны, которые, в свою очередь, на внутренние и наружные.

Всенаправленные антенны

Класс этих антенн является основным для построения беспроводных сетей. Основная масса «домашних» роутеров комплектуется именно этими антеннами. Они равномерно распространяют WiFi сигнал по всему радиусу своего действия. В основном всенаправленные антенны представляют из себя обычный штырь, распространяющий WiFi сигнал в плоскости, перпендикулярной собственной оси.

Вариант внутренней всенаправленной антенны

Обратите внимание – всенаправленные антенны должны устанавливаться лишь вертикально. Тогда распространение сигнала будет происходить правильным образом, и зона распространения беспроводной сети будет максимальной.

Иногда бывает, что нужно покрыть беспроводной сетью большую территорию, к примеру, какого-то производственного объекта. Тогда на центральном здании устанавливается наружная всенаправленная антенна, имеющая коэффициент усиления 8 дБ. Такая антенна способна передать WiFi сигнал в радиусе 600 метров со скоростью 54 Мбит и на 1800 метров со скоростью 1 Мбит.

Вариант наружных всенаправленных антенн

Направленные антенны

Этот класс антенн применяют для организации wіfі сети по типу точка-точка. Т.е. они хорошо работают, если вам требуется соединиться, лишь с одной точкой доступа или одним компьютером.

Пример работы направленных антенн

Внутри здания, направленная антенна способна «пробить» непроходимые стены для WiFi сигнала. Неплохим вариантом будет применение направленной антенны панельного типа. Эта антенна, представляет из себя плоский прямоугольник, способный излучать радиоволны в одном направлении. При этом коэффициент усиления может доходить до 6 дБ.

Вариант внутренней направленной антенны

А вот если вам потребуется передать сигнал, к примеру, на соседний дом, то можно применить наружную антенну цилиндрической формы. Она устанавливается горизонтальным образом и направляется в сторону места, где находится приемник. При помощи такой антенны можно добиться коэффициента усиления до 18 дБ.

Вариант наружной направленной антенны

Если вдруг вы не совсем уверены, где вам надо расположить вашу антенну, то можно использовать универсальный направленный вариант. Такой тип антенн подходит как для внутренней установки, так и для наружной. Коэффициент усиления около 8 дБ.

Вариант универсальной направленной антенны

Принципы размещения wifi антенны

На мощность wifi антенны влияет множество факторов.

Если антенна всенаправленная, то размещать ее необходимо в центре здания.
Антенна или сам роутер лучше устанавливать над уровнем мебели.
Проверьте прошивку роутера, она должна иметь последнюю версию.
Неплохо будет, если антенна будет располагаться вдалеке от окон, зеркал и стальных конструкций.

Подключение роутера к внешней антенне и его настройка

Для примера выбран роутер MikroTik RВ751U-2НnD.

Подключение внешней антенны

Берем роутер, и на задней панели ищем разъем MMCX.

Разъем ММСХ

Для подключения внешней антенны вам потребуется специальный переходник, который соединит ваш роутер с антенной. Обычно эти переходники имеют небольшой размер, приблизительно 20 см, поэтому их можно использовать два или три. Можно приобрести один переходник, но длинный. Теперь производим соединение, как показано на рисунке ниже.

Вариант подключения антенны

После выполнения физического соединения роутера с антенной, его нужно настроить, чтобы он ее «видел».

Настройка роутера на работу с внешней антенной

Для настройки роутера используется утилита WinBox. Запускаем ее на компьютере, подключенном к роутеру и в поле – Connеct To выбираем ваш маршрутизатор.

Выбор роутера

Для включения на использование внешней антенны выполняем следующие действия:

Открываем меню Wireless.
В меню – Interface заходим во вкладку НТ.
Из списка Antenna Mode указываем вариант работы – antenna b.
Жмем – Ок.

Настройка роутера

После выполнения настроек внешняя антенна должна работать параллельно с внутренними. Вдруг вы захотите, чтобы работала одна внешняя антенна, то уберите галочки с поля – chain0, а chain1 оставьте. Не забывайте жать – Apply, для сохранения настроек.

Пример настройки работы внешней антенны

Настройка мощности передатчика

В данном роутере присутствует возможность программно настроить уровень мощности Wi-Fi передатчика. Эта особенность может пригодиться, если понадобиться передать сигнал с внешней антенны на дальнее расстояние.

Для настройки мощности выполняем следующие действия:

Открываем меню Wireless.
B Wireless Tables указываем Wi-Fi интерфейс wlan1.
В меню Interface жмем кнопку – Аdvanced Mode.
Выбираем вкладку … , а там пункт Tx Power.

Настройка мощности передатчика

В появившемся окне можно настроить мощность передатчика. В Tx Power Mode можно выбрать режим установки мощности, а в Tx Power указать саму мощность.

Выбор режимов установки мощности

Виды режимов установки:

Default – в этом режиме мощность выбирается из таблицы расположенной в памяти роутера.
card rates – режим выбора мощности по специальному алгоритму с применением значения мощности, указанной пользователем.
Manual – тут можно для каждой скорости задать свою мощность.
all rates fixed – на всех скоростях мощность одинаковая, ее указывает пользователь.

Усилить WіFi сигнал просто и легко

Вне дома - мощности сигнала постоянно мало. В кафе или бизнес-центре роутеры установлены далеко не в каждом помещении. А мощность ресиверов на современных ноутбуках и смартфонах достаточно невелика.

Антенну для приема Wi-Fi сигнала можно сделать самостоятельно

Можно обратить внимание на популярные решения - дорогие внешние антенны. Кто-то использует 3G-модем с функцией роутера , но скорость интернета таким образом снижается, а стоимость - существенно возрастает. Мы расскажем, как сделать антенну для Вай-Фай из доступных средств.

Финансовые расходы на антенну для Wi-Fi не должны составить более 35 долларов. Вам будут необходимы:

USB-ресивер для сетей Wi-Fi форм-фактора «донгл». Найти такой можно в крупных магазинах электроники или на радиорынках.
Любая кухонная посуда полусферической формы (из металла). Подойдёт дуршлаг или сито.
Пассивный удлинитель USB типа A. Если позволяют финансы, то активный всё же лучше - он позволит разместить антенну выше. Мы сможете соединить 2–3 кабеля, когда нет удлинителя нужных размеров.
Расходные материалы: термоклей, скотч, кусок садового шланга (обязательно). Фольга, верёвка (опционально).

Как правильно выбрать детали?

Ресивер Вай-Фай для наших целей должен соответствовать нескольким параметрам:

Нам будет необходимо сделать антенну направленной. Это значит, что кабель USB должен обладать достаточной длиной. Заранее просчитайте её. Кабель не должен быть длиннее 5 метров, иначе возможны искажения сигнала.

Кухонная посуда

Лучшая посуда для этих целей - котелок с сетчатым днищем полукруглой формы. Подойдёт азиатская посуда, пароварка, сито или крышка от светильника. Форма полусферы и металлический корпус - основные требования. Если вы планируете сделать большую антенну, старая телевизионная вполне подойдёт. Учтите возможные проблемы с установкой.

Сборка и подключение ресивера

Соедините адаптер Вай-Фай и часть удлинителя с антенной. Для этого лучше использовать термоклей или двухсторонний скотч. Адаптер должен быть установлен в центре антенны, на несколько сантиметров выше его поверхности (в идеальном случае). Важно направить принимающий центр антенны именно в точку передачи сигнала, так как она является узконаправленной.

Нужный конец USB-удлинителя подключите к компьютеру. Установите приёмник так же, как стандартный Wi-Fi-адаптер.

ВАЖНО. Лучше сразу отрегулировать уровень сигнала.

Сделать это можно при помощи программ, например:

NetStumbler, Free Wi-Fi Scanner, NetSpot (для Windows);
NetSpot (для OS X);
LinSSID, iwScanner (Linux).

Мы рассмотрели изготовление самой примитивной антенны для приёма сигнала Wi-Fi. Дальше - больше!

Антенна «Биквадрат»

Другое название приёмников сигнала Wi-Fi такого типа - «зигзаг Харченко». Антенну типа биквадрат сравнительно просто изготовить. Она относится к оптимальным вариантам по соотношению сложности, времени изготовления и полученного результата.

Компоненты

Для антенны типа биквадрат нам понадобятся:

медная трубка или N-коннектор;
односторонний текстолит;
медная проводка (диаметром 1,5–3 мм);
кабель RG-6U (коаксиальный).

Эти компоненты можно найти на местном радиорынке или в магазине радиотоваров.

Порядок действий

Спиральная антенна

В качестве приёмника сигнала для роутера можно использовать ещё один интересный тип антенны. Это спиральная конструкция, которая была изобретена ещё в 1947 году. По некоторым сведениям, она способна принимать сигнал с расстояния около 650 метров.

Компоненты

Пластина из меди или алюминия - для отражателя. Она не должна быть слишком тонкой.
Медная проводка длиной около 150 см и диаметром не менее 1 мм.
Крепления.
Винипластовый сердечник круглой формы.
Медная фольга, которую будет необходимо обогнуть вокруг сердечника.
Коннектор

Слабый сигнал WiFi - актуальная проблема для жителей квартир, загородных домов и работников офисов. Мертвые зоны в сети WiFi свойственны как большим помещениям, так и малогабаритным квартирам, площадь которых теоретически способна покрыть даже бюджетная точка доступа.

Радиус действия WiFi роутера - характеристика, которую производители не могут однозначно указать на коробке: на дальность WiFi влияет множество факторов, которые зависят не только от технических спецификаций устройства.

В этом материале представлены 10 практических советов, которые помогут устранить физические причины плохого покрытия и оптимизировать радиус действия WiFi роутера, это легко сделать своими руками.

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости - параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

Антенна - ось «бублика». От ее наклона зависит угол распространения сигнала.

При наклонном положении антенны относительно горизонта, часть излучения направляется вне помещения: под плоскостью «бублика» образуются мертвые зоны.

Вертикально установленная антенна излучает в горизонтальной плоскости: внутри помещения достигается максимальное покрытие.

На практике : Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

Разместить роутер ближе к центру помещения

Очередная причина возникновения мертвых зон - неудачное расположение точки доступа. Антенна излучает радиоволны во всех направлениях. При этом интенсивность излучения максимальна вблизи маршрутизатора и уменьшается с приближением к краю зоны покрытия. Если установить точку доступа в центре дома, то сигнал распределится по комнатам эффективнее.

Роутер, установленный в углу, отдает часть мощности за пределы дома, а дальние комнаты оказываются на краю зоны покрытия.

Установка в центре дома позволяет добиться равномерного распределения сигнала во всех комнатах и минимизировать мертвые зоны.

На практике : Установка точки доступа в “центре” дома далеко не всегда осуществима из-за сложной планировки, отсутствия розеток в нужном месте или необходимости прокладывать кабель.

Обеспечить прямую видимость между роутером и клиентами

Частота сигнала WiFi — 2,4 ГГц. Это дециметровые радиоволны, которые плохо огибают препятствия и имеют низкую проникающую способность. Поэтому радиус действия и стабильность сигнала напрямую зависят от количества и структуры препятствий между точкой доступа и клиентами.

Проходя через стену или перекрытие, электромагнитная волна теряет часть энергии.

Величина ослабления сигнала зависит от материала, который преодолевают радиоволны.

*Эффективное расстояние - это величина, определяющая как изменяется радиус беспроводной сети в сравнении с открытым пространством при прохождении волной препятствия.

Пример расчета : Сигнал WiFi 802.11n распространяется в условиях прямой видимости на 400 метров. После преодоления некапитальной стены между комнатами сила сигнала снижается до величины 400 м * 15% = 60 м. Вторая такая же стена сделает сигнал еще слабее: 60 м * 15% = 9 м. Третья стена делает прием сигнала практически невозможным: 9 м * 15% = 1,35 м.

Такие расчеты помогут вычислить мертвые зоны, которые возникают из-за поглощения радиоволн стенами.

Следующая проблема на пути радиоволн: зеркала и металлические конструкции. В отличие от стен они не ослабляют, а отражают сигнал, рассеивая его в произвольных направлениях.

Зеркала и металлические конструкции отражают и рассеивают сигнал, образуя за собой мертвые зоны.

Если переместить элементы интерьера, отражающие сигнал, удастся устранить мертвые зоны.

На практике : Крайне редко удается достичь идеальных условий, когда все гаджеты находятся на прямой видимости с роутером. Поэтому в условиях реального жилища над устранением каждой мертвой зоной придется работать отдельно:

выяснить что мешает сигналу (поглощение или отражение);
продумать куда переместить роутер (или предмет интерьера).

Разместить роутер подальше от источников помех

Диапазон 2,4 ГГц не требует лицензирования и поэтому используется для работы бытовых радиостандартов: WiFi и Bluetooth. Несмотря на малую пропускную способность, Bluetooth все же способен создать помехи маршрутизатору.

Зеленые области - поток от WiFi роутера. Красные точки - данные Bluetooth. Соседство двух радиостандартов в одном диапазоне вызывает помехи, снижающие радиус действия беспроводной сети.

В этом же частотном диапазоне излучает магнетрон микроволновой печи. Интенсивность излучения этого устройства велика настолько, что даже сквозь защитный экран печи излучение магнетрона способно “засветить” радиолуч WiFi роутера.

Излучение магнетрона СВЧ-печи вызывает интерференционные помехи почти на всех каналах WiFi.

На практике :

При использовании вблизи роутера Bluetooth-аксессуаров, включаем в настройках последних параметр AFH.
Микроволновка - мощный источник помех, но она используется не так часто. Поэтому, если нет возможности переместить роутер, то просто во время приготовления завтрака не получится позвонить по скайпу.

Отключить поддержку режимов 802.11 B/G

В диапазоне 2,4 ГГц работают WiFi устройства трёх спецификаций: 802.11 b/g/n. N является новейшим стандартом и обеспечивает большую скорость и дальность по сравнению с B и G.

Спецификация 802.11n (2,4 ГГц) предусматривает большую дальность, чем устаревшие стандарты B и G.

Роутеры 802.11n поддерживают предыдущие стандарты WiFi, но механика обратной совместимости такова, что при появлении в зоне действия N-роутера B/G-устройства, - например, старый телефон или маршрутизатор соседа - вся сеть переводится в режим B/G. Физически происходит смена алгоритма модуляции, что приводит к падению скорости и радиуса действия роутера.

На практике : Перевод маршрутизатора в режим “чистого 802.11n” однозначно скажется положительно на качестве покрытия и пропускной способности беспроводной сети.

Однако девайсы B/G при этом не смогут подключиться по WiFi. Если это ноутбук или телевизор, их можно легко соединить с роутером через Ethernet.

Выбрать оптимальный WiFi канал в настройках

Почти в каждой квартире сегодня есть WiFi роутер, поэтому плотность сетей в городе очень велика. Сигналы соседних точек доступа накладываются друг на друга, отнимая энергию у радиотракта и сильно снижая его эффективность.

Соседние сети, работающие на одной частоте, создают взаимные интерференционные помехи, подобно кругам на воде.

Беспроводные сети работают в пределах диапазона на разных каналах. Таких каналов 13 (в России) и роутер переключается между ними автоматически.

Чтобы минимизировать интерференцию, нужно понять на каких каналах работают соседние сети и переключиться на менее загруженный.
Подробная инструкция по настройке канала представлена .

На практике : Выбор наименее загруженного канала - эффективный способ расширить зону покрытия, актуальный для жильцов многоквартирного дома.

Но в некоторых случаях в эфире присутствует сетей настолько много, что ни один канал не даёт ощутимого прироста скорости и дальности WiFi. Тогда имеет смысл обратиться к способу № 2 и разместить роутер подальше от стен, граничащих с соседними квартирами. Если и это не принесет результата, то стоит задуматься о переходе в диапазон 5 ГГц (способ № 10).

Отрегулировать мощность передатчика роутера

Мощность передатчика определяет энергетику радиотракта и напрямую влияет на радиус действия точки доступа: чем более мощный луч, тем дальше он бьет. Но этот принцип бесполезен в случае всенаправленных антенн бытовых роутеров: в беспроводной передаче происходит двусторонний обмен данными и не только клиенты должны “услышать” роутер, но и наоборот.

Асимметрия: роутер “дотягивается” до мобильного устройства в дальней комнате, но не получает от него ответ из-за малой мощности WiFi-модуля смартфона. Соединение не устанавливается.

На практике : Рекомендуемое значение мощности передатчика — 75%. Повышать ее следует только в крайних случаях: выкрученная на 100% мощность не только не улучшает качество сигнала в дальних комнатах, но даже ухудшает стабильность приема вблизи роутера, т. к. его мощный радиопоток “забивает” слабый ответный сигнал от смартфона.

Заменить штатную антенну на более мощную

Большинство роутеров оснащены штатными антеннами с коэффициентом усиления 2 — 3 dBi. Антенна — пассивный элемент радиосистемы и не способна увеличить мощность потока. Однако повышение коэффициента усиления позволяет перефокусировать радиосигнал за счет изменения диаграммы направленности.

Чем больше коэффициент усиления антенны, тем дальше распространяется радиосигнал. При этом более узкий поток становится похож не на “бублик”, а на плоский диск.

На рынке представлен большой выбор антенн для роутеров с универсальным коннектором SMA.

На практике : Использование антенны с большим усилением — эффективный способ расширить зону покрытия, т. к. одновременно с усилением сигнала увеличивается чувствительность антенны, а значит роутер начинает “слышать” удаленные устройства. Но вследствие сужения радиолуча от антенны, возникают мертвые зоны вблизи пола и потолка.

Использовать повторители сигнала

В помещениях со сложной планировкой и многоэтажных домах эффективно использование репитеров — устройств, повторяющих сигнал основного маршрутизатора.

Простейшее решение — использовать в качестве повторителя старый роутер. Минус такой схемы — вдвое меньшая пропускная способность дочерней сети, т. к. наряду с клиентскими данными WDS-точка доступа агрегирует восходящий поток от вышестоящего маршрутизатора.

Подробная инструкция по настройке моста WDS представлена .

Специализированные повторители лишены проблемы урезания пропускной способности и оснащены дополнительным функционалом. Например, некоторые модели репитеров Asus поддерживают функцию роуминга.

На практике : Какой бы сложной ни была планировка — репитеры помогут развернуть WiFi сеть. Но любой повторитель — источник интерференционных помех. При свободном эфире репитеры хорошо справляются со своей задачей, но при высокой плотности соседних сетей использование ретранслирующего оборудования в диапазоне 2,4 ГГц нецелесообразно.

Использовать диапазон 5 ГГц

Бюджетные WiFi-устройства работают на частоте 2,4 ГГц, поэтому диапазон 5 ГГц относительно свободен и в нем мало помех.

5 ГГц — перспективный диапазон. Работает с гигабитными потоками и обладает повышенной емкостью по сравнению с 2,4 ГГц.

На практике : “Переезд” на новую частоту — радикальный вариант, требующий покупки дорогостоящего двухдиапазонного роутера и накладывающий ограничения на клиентские устройства: в диапазоне 5 ГГц работают только новейшие модели гаджетов.

Проблема с качеством WiFi сигнала не всегда связана с фактическим радиусом действия точки доступа, и ее решение в общих чертах сводится к двум сценариям:

В загородном доме чаще всего требуется в условиях свободного эфира покрыть площадь, превышающую эффективный радиус действия роутера.
Для городской квартиры дальности роутера обычно достаточно, а основная трудность состоит в устранении мертвых зон и интерференционных помех.

Представленные в этом материале способы помогут выявить причины плохого приема и оптимизировать беспроводную сеть, не прибегая к замене роутера или услугам платных специалистов.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter