Практические способы увеличть радиус действия WiFi роутера. Выясняем, как увеличить зону покрытия WiFi

Используя роутер в домашних условиях или на работе, вы можете столкнуться с тем, что его сигнал не достаёт до определённых мест или ослабевает в них настолько, что пользоваться им некомфортно. В этом случае необходимо усилить раздаваемый сигнал при помощи внешней антенны.

За что отвечает антенна роутера

В большинстве роутеров изначально установлена одна антенна. Она создаёт возле себя сеть из радиоволн, а также принимает сигналы, исходящие от устройств, подключённых к Wi-Fi. Передавая сигнал, антенна позволяет устройствам скачивать что-либо из интернета, принимая его - загружать информацию на сайты и другие ресурсы.

Если на роутере установлена одна антенна, она распределяет свою мощность между передачей и приёмом информации. Если используется две антенны, то одна работает только на приём, а вторая - на передачу. Если три - две на передачу, одна на приём (так как мы намного больше скачиваем на устройство, чем загружаем что-то с него в интернет). Максимально к роутеру может быть подключено 6 антенн.

Самые мощные современные роутеры имеют шесть антенн

Увеличивая количество антенн, вы увеличите скорость передачи данных . Конечно, если у вашего роутера и интернета есть запас мощности.

Тип антенны указывает на то, как в пространстве будет распределён сигнал: равномерно или в определённую сторону. Этот фактор зависит от формы выбранной антенны.

Какие бывают антенны

Существует два основных типа антенн, используемых для раздачи Wi-Fi-сети:


Антенны-насадки

Отдельно можно выделить такой тип, как антенны-насадки. Они надеваются на уже установленную круговую антенну, превращая её в направленную. Конечно, полностью направленную антенну они не заменяют, но немного усилить сигнал в определённом направлении могут.

На антенну можно надеть насадку, чтобы усилить сигнал в нужном направлении

Видео: виды антенн для роутера

Какую антенну выбрать

Круговые антенны распределяют сигнал равномерно. Если вам нужно иметь доступ к сети со всех направлений, стоит приобретать именно такую антенну. Она подходит в большинстве случаев. Например, её удобно использовать в доме или офисе, когда и сверху, и снизу, и справа, и слева от роутера есть люди, которым понадобится Wi-Fi.

Если устройства, которые будут подключаться к сети, расположены по одну сторону от роутера, лучше выбрать направленную антенну. Сигнал будет передаваться только туда, но зато он будет куда сильнее. При выборе антенны необходимо иметь в виду, что любые преграды на пути распространения сигнала снижают его качество. В расположенной ниже таблице приведены значения степени ослабления радиосигнала в зависимости от материала перегородки.

Таблица: влияние преград на уровень сигнала

Основные характеристики антенн

Выбирая антенну, нужно знать, на какие параметры стоит обратить внимание. От них будет зависеть, насколько качественным будет раздаваемый сигнал, будет ли использовать антенна все мощности интернета и сможет ли она работать с имеющимся оборудованием.

Цена

Круговые антенны дешевле направленных, так как их конструкция проще. Изготовление направленных антенн требует особой точности, иначе сигнал будет рассеиваться, а без чёткой фокусировки смысл направленной антенны пропадает.

Цена антенны будет зависит от:

  • качества используемых материалов;
  • качества сборки и применяемых технологий;
  • предназначения (уличная или домашняя);
  • мощности и коэффициента усиления.

В зависимости от этих параметров бытовая Wi-Fi-антенна может стоить от двухсот до нескольких тысяч рублей.

Предназначение

Если антенна нужна для роутера, который стоит в помещении и раздаёт сигнал только в его пределах, то можно использовать обычную антенну. Но если встаёт задача по установке наружной антенны, следует обратить внимание на материалы, из которых она изготовлена, а также показатели герметичности и диапазон рабочих температур. Немаловажной частью будет наличие громоотвода (если его нет в комплекте, придётся покупать отдельно).

На улице устанавливаются более защищённые антенны с громоотводом

Наружную антенну стоит использовать в том случае, если Wi-Fi должен быть как в помещении, так и вне его. Это необходимо потому, что любые препятствия ухудшают качество сигнала, вследствие чего снижается скорость интернета и зона покрытия сети.

Поддерживаемые стандарты

Стандарт - это набор правил, по которым общается роутер, модем и антенна. Если одно из устройств не поддерживает стандарт, по которому работают остальные, оно не сможет работать в связке с ними. Поэтому нужно выбирать антенну, поддерживающую тот стандарт, который использует ваш роутер.

На данный момент самый универсальный и часто используемый стандарт - 802.11n. Существуют разные модификации (например, 802.11a/b/с), названия которых отличаются стоящей в конце буквой. Но стандарт с буквой n на конце имеет обратную совместимость со всеми остальными. То есть если вы приобретёте антенну с поддержкой 802.11n, то сможете использовать её с практически любым устройством.

Чтобы узнать, какие стандарты поддерживает ваш роутер, прочитайте документацию к нему. Её можно найти на официальном сайте производителя.

Разъём

Во время выбора антенны стоит обратить внимание на разъём, которым она будет прикручиваться к роутеру. Конечно, если разъёмы не совпадут (антенна не будет вставляться в роутер), можно будет приобрести переходник. Но любой лишний посредник может негативно сказаться на качестве сигнала.

При выборе антенны необходимо обратить внимание на разъём, которым она будет подключаться к роутеру

Коэффициент усиления

Коэффициент усиления показывает, насколько сильно будет усилен сигнал антенной. Усиление влияет на дальность распространения сигнала. Поскольку антенна сама не вырабатывает энергию, а берёт её от роутера, то усилить сигнал она может только при помощи концентрации энергии, то есть изменения диапазона действия. Например, не отсылать сигнал вверх, распределив освободившуюся мощность по горизонтали.

Параметр рассчитывается по формуле: 10* log (P вых / P вх), где P вх - мощность на входе, а P вых - на выходе, и измеряется в децибелах (дБ). Например, при усилении энергии в определённом направлении в два раза коэффициент будет равен 3 дБ.

Иногда можно встретить единицу дБи. Она рассчитывается по-другому и не является достоверным показателем. Обычно её используют, чтобы визуально увеличить цифры в характеристике антенны.

Поляризация

Существует три вида поляризации: вертикальная, горизонтальная и круговая. Антенна распространяет волны, а они могут колебаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Круговые антенны закручивают волны по спирали.

Существует три вида поляризации

Эту характеристику антенны нужно знать для того, чтобы правильно её расположить. Антенны принимающего и передающего устройств должны иметь одну поляризацию, иначе скорость сигнала упадёт. В большинстве домашних роутеров используется вертикальная поляризация, поэтому антенну нужно располагать вертикально.

Оба устройства должны иметь антенну с одинаковой поляризацией

В большинстве случаев используются антенны с вертикальной или горизонтальной поляризацией, так как они проще в изготовлении и, соответственно, дешевле круговых.

Производитель

При выборе антенны вы столкнётесь с больши́м количеством производителей этого товара. Какого из них выбрать, зависит от того, какие характеристики вам нужны и какую цену вы готовы заплатить. Лучше выбирать антенну в интернет-магазинах, так как выбор там больше, а цены ниже (главное, не забывать проверять условия доставки).

Самые дешёвые - круговые антенны с малым коэффициентов усиления или антенны-насадки. Они стоят в районе 200 рублей. Чуть дороже, от 400 рублей, обойдутся направленные антенны. Самые дорогие - наружные направленные устройства, цены на них начинаются от 2 500 рублей.

Чтобы упростить себе задачу, лучше во время поиска указывать модель роутера, для которого покупается антенна. Тогда вы сразу сможете убрать варианты, не работающие с вашим роутером. Хотя не все магазины предоставляют полный список поддерживаемых устройств. Но можно покупать антенну той же фирмы, что и роутер, тогда точно не возникнет конфликтов.

Можно ли сделать антенну самостоятельно

Сделать антенну самостоятельно можно, но для этого понадобится некоторое умение, понимание того, как они устроены и какого типа антенна вам нужна. Существует огромное количество типов антенн, предназначенных для разных ситуаций.

Для изготовления подойдут подручные средства (например, обычная проволока и DVD-диск), но от их качества будет зависеть мощность антенны. Самое важное - соблюсти размеры конструкции и правильно заменить старую антенну, в большинстве случаев её придётся выпаивать, а затем припаивать новую.

В интернете можно найти много примеров того, как люди самостоятельно собирают антенны. Изучите их перед тем, как браться за это дело. Например, так собирается биквадратная антенна Харченко:


Видео: антенна для роутера своими руками

Подключение внешней антенны

В большинстве роутеров можно использовать несколько антенн одновременно. Благодаря этому внешнюю антенну можно подключить и настроить, например, только на передачу данных, а внутренние, которые находятся на плате самого роутера, поставить в режим приёма. За счёт увеличения количества антенн скорость вырастет, а внешняя антенна позволит увеличить радиус действия сигнала.

Для подключения внешней антенны и её настройки необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Если к роутеру уже подсоединена антенна, откручиваем её. Разъём MMCX должен быть свободным.

    Подключаем внешнюю антенну к освободившемуся разъёму

  2. На компьютере, подключённом к роутеру по LAN-кабелю или Wi-Fi сети, скачайте и установите приложение WinBox. Оно позволит нам настроить сеть.
  3. Открыв программу, перейдите ко вкладке Wireless. В блоке Interface выберите ваше подключение (по умолчанию оно названо wlan 1).
  4. Развернётся окошко, в котором надо выбрать раздел HT. В строке Antenna mode выберите режим antenna b. После сохранения настроек и перезагрузки роутера все антенны начнут работать одновременно. Если вы хотите, чтобы работала только внешняя антенна, а внутренние бездействовали, то снимите галочку с пункта chain0.

    Устанавливаем вариант работы antenna b

Тестирование

После того как антенна будет подключена и настроена, можно переходить к тестированию.

Тестировать можно вручную, проверяя каждый раз скорость интернета и его стабильность. Но лучше воспользоваться специальными программами, собирающими всю информацию автоматически. Например, можно использовать простое приложение Homedale. Запустив его и дождавшись результата, вы увидите следующие данные:


После установки программы выполните следующие действия:

  1. Подключитесь к роутеру.
  2. В процессе настройки нужно выяснить, в каком положении антенна работает лучше всего. Изменяйте угол наклона антенны и месторасположение роутера, каждый раз проверяя качество сигнала. В результате проделанной работы вы найдёте их наилучшее расположение.

От антенны зависит, как будет распространяться сигнал в сети. Существует два вида антенн - направленные и ненаправленные. Вместо полноценной замены антенны можно подключить насадку. Внешнюю антенну нужно правильно расположить и настроить. После смены антенны рекомендуется провести тестирование, чтобы проверить качество сигнала.

Сейчас трудно найти смартфон, ноутбук или планшет, который не поддерживал бы беспроводные сети — Wi-Fi. Не только они, но и много современной бытовой техники может подключаться к сети. Даже мультиварки подключаются к вай-фаю, поэтому важно обеспечить хороший приём во всех уголках квартиры либо дома. Но существенной проблемой и является избыток беспроводных сетей. В этой статье мы рассмотрим, как усилить сигнал Wi-Fi роутера своими руками.

Причины плохого сигнала

Прежде чем рассмотреть способы усиления сигнала, мы расскажем о причинах его угасания. К основным относятся:

  1. Материал стен. Наиболее распространенной проблемой является существенная разница уровней сигнала в разных комнатах квартиры с бетонными стенами.
  2. Расположение роутера. Чтобы сигнал вай-фай был равномерным по всей предполагаемой площади покрытия, нужно расположить его в месте, равноудалённом от всех дальних углов зоны покрытия. В противном случае каждая стена, шкаф, полка или другой элемент мебели будет ухудшать Wi-Fi сигнал.
  3. Коэффициент усиления антенн. В дешёвых wifi-роутерах обычно установлена одна антенна на 3 dbi — это довольно слабый вариант.
  4. Неверные настройки роутера.
  5. Плохие Wi-Fi приемники.
  6. Много сетей работающих параллельно.

Как усилить Wi-Fi

Теперь, когда мы уже знаем, что приводит к ухудшению распространения и приёма вай фай сигнала, давайте рассмотрим каждую проблему и её решение отдельно. Чтобы усилить Wi-Fi нужно:

  1. Найти идеальное место для установки роутера.
  2. Настроить режим его работы.
  3. Заменить антенны на более мощные.
  4. Установить отражатели.
  5. Установить репитеры или усилить сеть другим роутером.

Правильное расположение роутера

Если вы хотите усилить Wi-Fi сигнал, прежде чем что-то делать убедитесь, что у вас правильно расположен роутер и минимизируйте источники помех и отражений. Роутер должен быть расположен так, чтобы в каждой из комнат обеспечивался нормальный уровень сигнала.

Если вы выбрали оптимальное место, а желаемых результатов не получили, обратите внимание на рекомендации:

  1. СВЧ печи, пульты дистанционного управления и другая техника, работающая на высокой частоте, в частности 2,4 ГГц. Если рядом расположена такая аппаратура — перенесите или её, или роутер.
  2. Соседские Wi-Fi. Слегка улучшить положение можно, если установить роутер в месте, где уровень сигнала самый низкий. Это вы можете определить, если пройдетесь со смартфоном по квартире и обратите внимание на уровень приема сигнала от соседей. Устанавливать роутер нужно там, где все сигналы будут иметь самый низкий уровень. В этом вам поможет программа Wifi Analyzer для Андройд.

Настраиваем роутер правильно

Прежде чем бежать в магазин за новой антенной, Wi-Fi приемником или роутером давайте зайдем в настройки и проверим, какие параметры там установлены. Для этого нужно в адресной строке браузера ввести адрес роутера, обычно он указан на листе, наклеенном на его дне. Чаще всего это 192.168.0.1 или 192.168.1.1

В первую очередь нужно смотреть на стандарт, в котором он работает. В разных моделях Wi-Fi оборудования настройки и веб-интерфейсы существенно отличаются от производителя к производителю. Поэтому попытаемся дать общие рекомендации.

Нужно подключился к роутеру через веб-интерфейс и найти список режимов. Их названия начинают с цифр 802.11, дальше идут буквы, например, 802.11b/g/n. Чтобы усилить сигнал Wi-Fi роутера, нужно выбрать пункт с названием типа:

802.11n only

Уже должно наблюдаться усиление сигнала вай фай.

После этого можно попробовать увеличить мощность передатчика, для этого ищем в настройках пункт с названием типа transmit power. Он может указываться либо в процентах, либо как:

  • High;
  • Medium;

В любом случае нужно установить максимальное возможное значение в процентах ближе к 100% или к High.

Основные настройки для усиления сигнала мы выполнили. Теперь проверяем компьютер. Если у вас ноутбук, проверьте настройки режимов питания. В режиме энергосбережения усиление сигнала с встроенного приемника снижается, отсюда возникают проблемы нестабильного подключения и снижения скорости. Установите режим «нормальный» или «повышенная производительность».

Дублируем сеть

Если нужен приём Wi-fi на 100 метров и больше – то с обычным роутером вы этого не добьетесь. Их диапазон покрытия также зависит от количества преград, мощности передатчика и коэффициента усиления антенны. В среднем можно рассчитывать на 30-50 метров. Самый простой способ усилить сигнал — установить Wi-Fi-репитер. Это повторитель сигнала, который просто втыкается в розетку.

Розетка должна находится в зоне, где сигнал ещё не слишком плохой, но и не рядом с роутером. Усилить сигнал можно одним или двумя репитерами, для получения большей площади покрытия. Но его нужно настроить — выбрать сеть и ввести пароль от неё. Такое расстояние для приема часто требуется в частном доме, чтобы был сигнал во дворе.

Второй способ — увеличить покрытие ещё одним роутером. Некоторые модели поддерживают работу в режиме репитера. Также это можно сделать, соединив первый и второй роутером простым сетевым кабелем со штекерами типа rj-45, так как вы бы сделали это при подключении кабеля к сетевой карте компьютера.

Модернизируем или меняем антенну

Если у роутера нет антенны, то единственный способ усиления — программный, оптимальные настройки мы уже рассмотрели. Следующий вариант усилить сигнал Wi-Fi — экспериментировать с антеннами.

Эксперименты могут быть следующими:


Если вы любитель что-то конструировать, то для усиления сигнала для приема вай-фай на 200 метров может помочь антенна биквадрат, её чертеж показан на рисунке ниже:

А эта антенна – вай фай пушка, поможет передавать интернет на 1 км и больше (зависит от высоты установки и точности направления сигнала). Её разработчик утверждает, что ему удалось добиться приёмка на расстоянии до 10 км.

Таким образом можно организовать связь между удаленными друг от друга домами, или квартирой и дачей, например.

Важно ! Говорить о дальности действия антенны не корректно. Эта цифра зависит не только от её конструкции, но и от места установки, числа преград, и, что немаловажно, антенны того устройства, которое будет принимать сигнал. Если в поле обычный роутер со штатной антенной может передавать сигнал на 50-100 метров, то в бетонных зданиях возникают проблемы со связью при переходе в соседнюю комнату.

Мы рассмотрели основные доступные способы, позволяющие организовать усиление сигнала Wi-Fi роутера, а также увеличения площади покрытия. Если следовать всем рекомендациям — вы добьетесь улучшения сигнала, но нужно учитывать качество и исправность всего оборудования. Например, если после всех проделанных манипуляций качество приёма сигнала на телефоне оставляет желать лучшего, возможно дело в слабом Wi-Fi модуле и встроенной антенне.

Материалы

Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.


Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).

Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.

По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)

Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.


Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме

На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.

Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.


Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)

На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.

Как улучшить зону покрытия WiFi

Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).


Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.


Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.

Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:

— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.

И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.

Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.


Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера

Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.

Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):


Рисунок 7. Антенна WiFi Extender

Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.

Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.


Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi


Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)

Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.


Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi

Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:

— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.

Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.

Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?

Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».

Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?


Рисунок 11. Антенна Connect 2.0

Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)

Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.

Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).


Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder

Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.


Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера

Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.


Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире

Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).


Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder

Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.

В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».

Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?

Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).


Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.

Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.

Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!


Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте

Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.

Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).


Рисунок 18

Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:


Рисунок 19

Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).

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

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:

  1. Открываем меню Wireless.
  2. В меню – Interface заходим во вкладку НТ.
  3. Из списка Antenna Mode указываем вариант работы – antenna b.
  4. 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:

  1. Открываем меню Wireless.
  2. B Wireless Tables указываем Wi-Fi интерфейс wlan1.
  3. В меню Interface жмем кнопку – Аdvanced Mode.
  4. 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:

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

Усилить WіFi сигнал просто и легко

Каждому, у кого дома установлен Wi-Fi роутер, знакома ситуация, когда Wi-Fi соединение вдруг теряется или сигнал становится слабым. Возможно, все дело в том, где расположен ваш Wi-Fi маршрутизатор. Дело в том, что неправильное его расположение может повлиять на силу сигнала и заставить вас долго ждать загрузки страниц. Математически было рассчитано наилучшее расположение роутера в квартире, и это вовсе не дальний неприметный угол.

Чтобы улучшить качество сигнала во всем доме или квартире, воспользуйтесь следующими рекомендациями.

1. Разместите роутер в центральной части помещения

У большинства из нас роутер установлен в углу комнаты, но будет лучше переместить его ближе к центру. В идеале, они должны находиться в пределах видимости от того места, где вы сидите и чаще всего используете Wi-Fi.

Сигнал от роутера проходит по всей квартире за одну десятимиллионную секунды, но он отражается от стен и других препятствий, которые поглощают большую часть его силы. В результате, качественным Интернетом заполнена только одна комната – обычно коридор или холл. Чем дальше вы от источника сигнала, тем слабее соединение.

2. Старайтесь не окружать роутер металлическими предметами

Металл очень сильно рассеивает энергию электромагнитного поля, поэтому кухня – это не лучшее место для размещения маршрутизатора.

3. Бетонные или кирпичные стены также являются врагами роутера

Все материалы отражают часть излучения. Некоторые поглощают его достаточно сильно, особенно бетон. Ограждение роутера бетоном или кирпичом с двух сторон не даст сигналу достичь отдаленных уголков дома. Кроме того, потолки и пол, как правило, лучше проводят сигнал, чем стены.

4. Не ставьте роутер рядом с микроволновой печью

Вы замечали, что, когда работает микроволновка, Интернет замедляется? Микроволновые печи работают приблизительно на той же частоте, что и беспроводные маршрутизаторы, поэтому малейшее излучение, исходящее от микроволновки, может нарушить сигнал роутера.

5. Установите роутер повыше

Wi-Fi роутеры излучают радиоволны, которые распространяются в стороны и вниз от источника. Установка маршрутизатора на стене или на высокой полке даст вам лучший сигнал, особенно если вы проживаете в двухэтажном доме и хотите иметь хорошее Wi-Fi соединение на обоих этажах.

6. Направляйте антенну вверх для лучшего распространения сигнала по горизонтали, а в сторону ‒ для более качественного вертикального распределения сигнала

В двух- или трехэтажном доме боковое расположение антенны маршрутизатора обеспечит лучший сигнал на верхнем этаже. Когда антенна указывает вверх, сигнал роутера преодолевает большее расстояние по горизонтали.

Если у роутера две антенны, направьте одну из них вверх, а другую – вбок. А если у роутера нет антенн, позаботьтесь, чтобы он стоял правильно, то есть не кладите вертикальный маршрутизатор на бок.

7. Не размещайте роутер в помещениях с большим скоплением людей

Замечали, как ухудшается сигнал в переполненных помещениях? Вода подавляет Wi-Fi сигнал, а человек на 60% состоит из воды, поэтому большое скопление людей может повлиять на сигнал. Да, вам бы хотелось иметь хорошее Wi-Fi соединение именно там, где собирается много людей, но тогда в других частях дома сигнал будет ухудшен.

Надеемся, эти советы помогут вам улучшить Wi-Fi сигнал и беспрепятственно бороздить просторы Интернета.