Что такое печатная антенна на роутере

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.

Роутер с шестью антеннами

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:

  • круговые (ненаправленные). Распределяют сигнал вокруг роутера практически равномерно. Сеть можно представить в виде сферы. Конечно, уровень сигнала будет неравномерным: чем дальше от роутера будет находиться устройство, тем ниже будет сигнал. Качество падает пропорционально квадрату расстояния;

    Диаграмма направленности круговой антенны

    Круговая антенна распространяет сигнал во все стороны, уровень сигнала уменьшается по мере удаления от передатчика

  • направленные. Сужают зону распределения сигнала, посылая его только в одном направлении. Их диаграмма направленности похожа на дирижабль или лепесток. Чем уже коридор раздаваемого сигнала, тем дальше будет его действие.

    Сравнение диаграмм направленности

    В отличие от круговой антенны направленная передаёт сигнал только в одну сторону

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.

Антенна-насадка

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

Препятствие Снижение качества сигнала, %
окно 30
деревянная стена 70
бетонная стена 80
несущая бетонная стена 90

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).

Уличная антенна

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.

Разъём для подключения антенны к роутеру

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 (Pвых / Pвх), где Pвх — мощность на входе, а Pвых — 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.

Виды поляризаций

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.

Поляризация антенны

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:

  1. Из диска и проволоки собирается антенна. Проволока сворачивается в два квадрата, расстояния между средними точками которых должно быть равным 31 мм.

    Антенна своими руками

    Антенну можно сделать из подручных средств

  2. От роутера отпаивается стандартная антенна и припаивается новая. От длины и материала кабеля также зависит качество сигнала.

    Подсоединение новой антенны

    Припаиваем новую антенну к плате

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.

    Разъём для внешней антенны

    Штатную антенну необходимо отсоединить, освободив разъём для подключения внешней антенны

  2. Вкрутить новую антенну в паз и повернуть её в соответствии с полярностью.

    Подключение внешней антенны

    Подключаем внешнюю антенну к освободившемуся разъёму

  3. На компьютере, подключённом к роутеру по LAN-кабелю или Wi-Fi сети, скачайте и установите приложение WinBox. Оно позволит нам настроить сеть.
  4. Открыв программу, перейдите ко вкладке Wireless. В блоке Interface выберите ваше подключение (по умолчанию оно названо wlan 1).
  5. 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.

    Настройка роутера в WinBox

    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:

  • Mac-адрес устройства;
  • название роутера;
  • dBm (единица уровня сигнала, хорошим показателем считается значение около 60–65 dBm);
  • используемую частоту;
  • битрейт — количество байт в единицу времени. Чем выше, тем лучше.

    Тестирование сети через Homedale

    Приложение Homedale показывает все параметры сети

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.

  • Распечатать

Оцените статью:

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(3 голоса, среднее: 4.7 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Приветствую, дорогие друзья.

С вами Тимур Гаранин.

Один из моих подписчиков попросил меня, чтобы я объяснил, как работают wi-fi антенны наподобие тех, которые вы видите на экране. Это продолговатые плоские структуры, на поверхности которых можно разглядеть медные дорожки, по форме напоминающие петельки. Антенны окрашены однотонно, поэтому очень сложно различить на видео, где что. Для того, чтобы было более понятно, где проходят дорожки, мы окрасим медные части красным цветом на рисунке.

Даже на этом этапе уже видно, что это система петлевых вибраторов. Но давайте по порядку. Экран и длинный проводник вдоль экрана являются аналогом кабеля. Медная часть имеет немного переменную ширину, что сделано для лучшего согласования кабеля с петлевыми вибраторами и для укорочения длины антенны.

Ну и сами вибраторы. Это петлевые антенны, подключенные попарно. Фактически тоже самое, что биквадрат, только билуп. Пары этих петлевых вибраторов  подключены к одному кабелю на расстоянии одной длины волны друг от друга по кабелю. Какая здесь поляризация поля, я думаю очевидно.

И обратите внимание на тот факт, что второй проводник кабеля выполнен в виде широкого экрана. Поэтому эта антенная система излучает только в одну сторону.

Подытожив всё вышесказанное, имеем антенную систему из 4 петлевых вибраторов и экрана.

Можно ли эту антенну подключать непосредственно к кабелю? Всё зависит от того, Какое сопротивление у кабеля и какое сопротивление у этой антенной системы. На глаз это определить невозможно, поэтому придётся читать документацию по этой антенне, либо проверять на практике.

___

Это не единственная антенна, которая мы рассмотрим сегодня. Взгляните на эту миниатюрную антенну на печатной плате. Известно, что работает она на частоте 2.4 гигагерца. Рассматривая эту антенну, сначала я думал, что это просто укороченная стержневая четвертьволновая антенна. Но, измерив длину дорожки, я обнаружил, что длина ее больше, чем четверть длины волны для частоты 2,4 ГГц.

Следовательно, это не просто четвертьволновый отрезок.

Более того, присмотревшись, можно увидеть, что вся антенна сидит на экране. И самое главное, у неё имеется дополнительный короткий отрезок, который не сразу заметишь.

Я могу ошибаться, но, кажется, у нас тут целая J-образная антенна на экране.

Длинная часть антенны соответствует трем четвертям волны, короткая часть антенны — 1 четверти волны.

Для того, чтобы уменьшить габариты антенны, здесь, на плате, сделано следующее:

1)      Во-первых, длинная часть выполнена зигзагом, чтобы уменьшить ее длину.

2)      Во-вторых, дорожки антенны относительно широкие, и вся антенна лежит плотно на экране, что значительно увеличивает емкость полотна и обеспечивает достаточный коэффициент укорочения.

Из всего этого мы можем определить поляризацию этой антенны. А также отметить тот немаловажный факт, что антенна излучает в только в сторону от экрана.

На этом сегодняшний ролик я заканчиваю. Всем удачи! И обязательно пишите в комментариях, о чём бы вы ещё хотели услышать.

Зачем нужна антенна Wi-Fi?

Затем, чтобы усилить слабый сигнал. Это может потребоваться, когда:

  • поблизости есть точка доступа Wi-Fi, но недостаточно близко и мощности сигнала не хватает для выхода в сеть;
  • мощности передатчика роутера не хватает, чтобы обеспечить уверенный прием во всех точках квартиры, дома или участка;
  • требуется «прокинуть» интернет от роутера к удаленной до 7 км от роутера клиентской точке;
  • требуется соединить в сеть компьютеры, находящиеся на большом расстоянии друг от друга.

Как антенна усиливает сигнал?

Антенна – пассивный усилитель, т.е. для усиления сигнала посторонняя энергия не используется (в отличие от репитеров). За счет чего же происходит усиление сигнала? За счет перераспределения распространения радиоволн в пространстве. Так, обычная антенна-штырь излучает круговой сигнал примерно одинаковой мощности во всех направлениях. Падение уровня сигнала при этом пропорционально квадрату расстояния от передатчика. Неудивительно, что сигнал от такой антенны «добивает» недалеко. К счастью, можно перераспределить излучение антенны, усилив сигнал в нужном направлении за счет ослабления других.

Картина, изображающая, каким образом антенна распределяет в пространстве мощность сигнала, называется диаграммой направленности.

Различают круговые и направленные антенны. У круговой антенны горизонтальная диаграмма направленности будет представлять собой круг. У направленной она обычно выглядит, как вытянутый лепесток.

Как выглядит вертикальная диаграмма направленности – имеет значение в том случае, когда важно распространение радиоволн не только в плоскости (например, когда надо, чтобы сигнал уверенно ловился и на этажах ниже передатчика и на этажах выше). Если же приемник и передатчик расположены на одной плоскости, то чем уже лепестки вертикальной диаграммы направленности антенны, тем она эффективнее.

Чем отличаются различные антенны?

В первую очередь, устройством. Дешевые круговые антенны имеют простую конструкцию, дорогие направленные – намного более сложную. Придумано много различных конструкций для сужения диаграмм направленности, но почти все их объединяет то, что для эффективной работы элементы антенны должны быть изготовлены с очень точным соблюдением размеров. Кроме того, на цену влияет материал, из которого изготовлена антенна – если в дешевых моделях антенны сделаны из меди или алюминия, дорогие антенны могут содержать детали, покрытые серебром – это снижает потери сигнала в антенне.

Характеристики антенн

Вид соответствует направленности антенны. Круговые антенны имеют горизонтальную диаграмму направленности в виде круга и по плоскости излучают сигнал равномерно во все стороны. Такие антенны хороши для раздачи сигнала нескольким абонентам в различных направлениях. Направленные антенны, наоборот, максимум излучения дают в одном направлении – такие антенны используются для связи вида точка-точка и способны обеспечить прием-передачу на значительно больших расстояниях, чем круговые. Если же нужно раздавать сигнал нескольким абонентам в определенном секторе (например, все клиенты находятся с одной стороны от стены, на которой висит антенна) лучше всего использовать секторную антенну. У них горизонтальная диаграмма направленности представляет собой широкий лепесток.

Диаграмма направленности подробно раскрывает распределение мощности сигнала в пространстве, но пользоваться ей не всегда удобно из-за её исключительно графического представления. Поэтому часто используют наиболее важные параметры диаграмм направленности – углы распространения волн (HPBW) по вертикали и по горизонтали.

Существуют также антенны-насадки, строго говоря, антеннами не являющиеся. Такие насадки крепятся на штатной круговой антенне, превращая её в секторную и увеличивая, таким образом, мощность полезного сигнала. Такая насадка может быть оптимальным решением, когда требуется немного усилить сигнал роутера в определенном направлении.

Размещение. Различают антенны для внутреннего и наружного размещения. Не влияя на конструкцию самой антенны, эти варианты накладывают определенные требования на материал антенн, способ их крепления, прочность конструкции, герметичность и пр. При передаче сигнала за пределы помещения лучше использовать антенну наружного размещения. Хоть они и дороже внутренних, но внутренняя при передаче сигнала «на улицу» сразу окажется в проигрышном положении – даже простое окно снижает дальность распространения сигнала на треть, что уж говорить о железобетонных стенах. Примерное влияние препятствий на расстояние связи приведено в таблице:

Препятствие Снижение расстояния связи на
Окно 30%
Деревянная стена 70%
Межкомнатная стена 80%
Несущая стена 90%

При использовании антенны наружного размещения стоит задуматься о грозозащите подключаемого к антенне оборудования. Некоторые наружные антенны уже оснащены грозозащитой, но, если её нет, имеет смысл приобрести её отдельно. При отсутствии такой защиты, токи в антенне, наведенные близкой грозой, могут привести к выходу из строя подключенного оборудования.

Перед приобретением наружной антенны обратите внимание на допустимые условия эксплуатации. Рабочая температура и влажность должны соответствовать климату места, где предполагается установка антенны. Если местность в районе установки антенны открытая (и, тем более, если это вершина холма или горы) нелишне будет выяснить также, насколько антенна устойчива к сильным ветрам.

Совместимые стандарты. Поскольку разные стандарты Wi-Fi используют разную длину волны, то и размеры элементов антенн для разных стандартов отличаются. Какого стандарта антенну выбрать? Ту, которую использует ваше оборудование. Лучше посмотреть его в документации на оборудование (роутер, ноутбук, сетевую карту и т.п.). В большинстве случаев на сегодняшний день будет достаточно поддержки 802.11n. Этот стандарт имеет обратную совместимость со стандартами 802.11a/b/g, поэтому, если одна антенна имеет поддержку 802.11n, а другая – поддержку 802.11n, 802.11a, 802.11b и 802.11g, то их возможности абсолютно одинаковы.

Уровень усиления. Поскольку фактически усиления сигнала антенна не производит, величина эта – относительная. Она показывает, насколько сигнал антенны в направлении максимума диаграммы направленности мощнее сигнала, создаваемого эталонной круговой антенной. Практически, чем выше значение уровня усиления, тем выше «дальнобойность антенны» в заданном направлении.

Поляризация. Поляризация – это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве. Проще понять это, взглянув на рисунок.

Обычно применяются только горизонтальная и вертикальная поляризации, необходимость в использовании круговой возникает крайне редко.

Строго говоря, поляризация не является характеристикой антенны – её всегда можно сменить с горизонтальной на вертикальную и наоборот, просто повернув антенну на 90 градусов. Какую же поляризацию предпочесть? Во-первых, поляризация приемника должна совпадать с поляризацией передатчика. Во-вторых, большинство размещенных в городах точек доступа используют вертикальную поляризацию – вертикально поляризованные волны лучше отражаются от препятствий и для охвата максимально большой площади подходят лучше. В то же время горизонтально поляризованные волны меньше подвержены воздействию помех и для связи на большие расстояния между двумя абонентами такой вид поляризации будет предпочтителен. Некоторые производители выпускают антенны с двойной поляризацией (не совсем корректно называемой иногда кросс-поляризацией). Такие антенны обладают преимуществами обоих видов и, кроме того, позволяют пользователю не задумываться о том, в каком же положении поставить антенну. Минус таких антенн – они значительно дороже.

Не забудьте убедиться, что разъем антенны совпадает с разъемом вашего оборудования. В случае несовпадения можно воспользоваться переходником, но любой переходник снижает мощность сигнала.

Варианты выбора.

Если вам нужно немного изменить диаграмму направленности вашего роутера, чтобы в одном направлении сигнал быть чуть сильнее, а в противоположном – чуть слабее, вам подойдут антенны-насадки. Цена их минимальна – от 200 до 500 рублей.

Если вам нужна антенна для раздачи Wi-Fi нескольким клиентам в пределах одного помещения небольшой площади, выбирайте среди недорогих круговых антенн в диапазоне 250-1000 рублей.

Если нужна круговая антенна для уверенной связи в нескольких комнатах в пределах одного этажа, ищите круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить от 400 рублей. Но имейте в виду, что усиление сигнала в пределах этажа произойдет за счет снижения мощности сигнала на верхних и нижних этажах.

Если нужно, наоборот, раздавать интернет в передах нескольких этажей, лучше выбирать антенны с небольшим коэффициентом усиления – они обеспечат более равномерное распределение сигнала.

Для покрытия как можно большей площади вне помещения, нужно использовать наружную круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить 3000-7000 рублей.

И, наконец, при необходимости установки связи между двумя далеко расположенными точками, покупайте наружную направленную антенну с высоким коэффициентом усиления. Она обойдется вам в 3000-17000 рублей.

Если при покупке наружней антенны в комплекте не было грозозащиты, её необходимо приобрести отдельно по цене от 1000 до 3200 рублей.

Первые Wi-Fi роутеры выпускались с одной антенной. Позже появились модели с двумя, тремя, четырьмя. А у некоторых маршрутизаторов их количество вообще может доходить до десятка. В то же время встречаются роутеры вообще без них. В чём секрет? Зачем одним устройствам так много антенн, в то время, как другие обходятся вовсе без них? Что они дают и сколько их должно быть для хорошего покрытия Wi-Fi? Об этом речь пойдёт в нашей статье.

Зачем антенны на роутере

Не вдаваясь в глубокие нюансы радиотехники, сразу отметим: любому принимающему и передающему сигнал радиоустройству необходима антенна. Без неё, сам по себе передатчик отсылать и принимать радиоволны не может.

Антенна есть в любом смартфоне, в Wi-Fi адаптере и, конечно, в Wi-Fi роутере, даже если её не видно. Раньше телефоны, например, поголовно выпускались с внешней антенной. А у некоторых она ещё и дополнительно выдвигалась для улучшения приёма. Сейчас таких моделей вы не найдёте. Все современные смартфоны и телефоны выпускаются с встроенной внутренней. То есть она спрятана внутри корпуса устройства и визуально её не видно.

То же самое касается роутеров. Если вы видите беспроводной маршрутизатор без антенны, знайте: она там есть, только внутри. Wi-Fi роутеров без них не бывает в принципе. При этом количество встроенных антенн тоже может быть разным – одна, две, три. Иногда, для улучшения приёма, она располагается по всему периметру корпуса. Но внешняя всё равно работает лучше. У неё больше коэффициент усиления.

Вопреки расхожему мнению, антенна вовсе не делает радиосигнал мощнее. Мощность сигнала зависит от передатчика. Она делает его устойчивей и увеличивает радиус действия за счёт распределения сигнала в определенных направлениях. То есть чем больше коэффициент усиления, тем большую площадь покрытия Wi-Fi  можно обеспечить.

Теперь давайте разберёмся зачем роутеру так много антенн и как это влияет на качество его работы.

Сколько нужно антенн домашнему роутеру

Старые маршрутизаторы работали с одной антенной и, вроде бы, неплохо справлялись со своей задачей. Зачем же кому-то пришло в голову прикрутить к роутеру ещё одну?

Раньше интернет был медленным и, зачастую, предоставляемая провайдером скорость была в пределах одного-двух мегабит в секунду. Но со временем скорости выросли, соответственно,  увеличились и требования к сетевому оборудованию.

Чем быстрее интернет, тем быстрей должен работать и Wi-Fi. Иначе беспроводные устройства будут работать медленно. В связи с этим у роутеров и «отросла» вторая антенна.

Дело в том, что у старых моделей маршрутизаторов одна антенна одновременно работала на приём и передачу (SISO). Одной было не достаточно, чтобы обеспечить высокую скорость работы даже при мощном передатчике. Такие маршрутизаторы максимум могут обеспечивать 72 Мбит/сек в беспроводной сети при ширине канала 20 МГц. На практике существенно меньше – 30-50 мбит/сек. Что, при одновременной работе в сети трёх-четырёх клиентских устройств, очень мало.

Две и более

Тогда стали выпускать роутеры с двумя антеннами, обе работают одновременно на приём и передачу. Это позволило увеличить скорость до 144 Мбит/сек. Такая схема работы называется MIMO — в переводе с английского «множественный ввод-вывод».

Кстати, современные смартфоны, планшеты и ноутбуки тоже оснащены как минимум двумя антеннами. Если у вас старое устройство с одной, оно не сможет полноценно работать с двухантенным роутером, и скорость передачи данных будет меньше.

Ок, но зачем тогда третья антенна? Опять же для скорости. Обычно в роутерах с тремя антеннами используются конфигурации 3×3 MIMO или 2×3 MIMO. То есть три (во втором случае две) антенны используются для передачи. При приёме задействованы все 3. Такая конфигурация может обеспечить скорость в беспроводной сети на уровне 216 Мбит/сек. Если ширина канала будет не 20, а 40 МГц, то скорость будет до 450 Мбит/сек. Это при модуляции 64-QAM. Но если роутер и устройства поддерживают TurboQAM и или NitroQAM, то скорость может быть существенно выше!

Есть роутеры и с четырьмя антеннами, поддерживающими 4×4 MIMO. Правда такие роутеры нельзя запитать по технологии PoE, так как мощности PoE уже не хватает для поддержки даже 3×3 MIMO.

Скорости приведены для передачи на частоте 2.4 ГГц, если роутер работает на 5 ГГц, то скорость передачи будет выше — до 433 Мбит/с на канал.

Оптимальное количество

Нужны ли монстры с четырьмя антеннами в обычной квартире? Чаще всего нет. Дело в том, что большинство провайдеров предоставляют подключение к сети по витой паре (Ehternet), где максимально возможная скорость 100 Мбит/сек, а реально ниже. А если у вас xDSL подключение по телефонной линии, то, скорее всего, скорость будет в пределах 20-30 Мбит/сек. Поэтому необходимость использовать роутер, раздающий Wi-Fi на скорости 1 Гбит/сек лишена смысла.

То есть для пользователя в обычной небольшой квартире с подключением к интернету по телефону или Ethernet вполне подойдёт обычный роутер с двумя антеннами. Или даже с встроенной антенной, если помещение небольшое. Мощный роутер с четырьмя антеннами понадобится, если у вас интернет подключен по оптоволоконной линии, обеспечивающей скорость выше 1 Гбит/сек. Также высокая скорость Wi-Fi важна при просмотре потокового видео и при онлайн-играх. Особенно если в вашей сети несколько геймеров, одновременно подключенных к интернету.

Двухдиапазонные

Но в современных роутерах у антенн может быть и другое назначение.

Современные маршрутизаторы всё чаще выпускаются двухдиапазонными – то есть они работают на частоте 2,4 и 5 ГГц. Тогда две антенны используются для частоты 2,4 ГГц, а две – для 5 ГГц.

Поэтому двухдиапазонные роутеры, как правило, оснащены четырьмя и более антеннами. Учитывайте этот фактор при покупке такого устройства. В техническом описании двухдиапазонных роутеров производитель указывает общую максимальную скорость. Однако обратите внимание, что в подробном описании фигурируют две скорости – для диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Как должны быть направлены

Внешние антенны на роутере, независимо от того съёмные они или нет, закреплены подвижно. Их положение можно менять. У многих пользователей возникает вопрос: как должны быть расположены антенны на Wi-Fi роутере, куда они должны быть направлены.

Отметим, что существует два вида антенн: узконаправленные и всенаправленные. Первые собирают сигнал в пучок и транслируют его в одном конкретном направлении. Всенаправленные вещают во все стороны. В роутерах используются только всенаправленные, поэтому нацеливать их куда-либо не нужно.

Тем не менее, рекомендуется направлять антенны роутера вверх. Установленные в таком положении они обеспечивают максимальное покрытие, потому что сигнал распространяется по горизонтали на предельно возможное расстояние во все стороны.

Если разместить антенны горизонтально, сигнал будет распространяться по вертикали, то есть вверх и вниз. Что оправдано, если нужно обеспечить покрытие на верхнем и нижнем этажах. В обычной квартире имеет смысл разместить антенны вертикально с небольшим уклоном в сторону желаемого максимального обеспечения покрытия.

Антенны выполнены подвижными для того, чтобы в любом положении роутера их можно было установить нужным образом. Ведь маршртуизатор может быть как установлен на ровной поверхности – на столе или на полу, так и размещён вертикально на стене.

Что касается роутеров с встроенными антеннами, то некоторые модели рекомендуется размещать вертикально на стене, поскольку расположение антенн в них горизонтальное. Но у большинства моделей внутри корпуса их несколько, и они располагаются как горизонтально, так и вертикально, обеспечивая стабильную работу в любом положении. Стоит поэкспериментировать с разным положение устройства, чтобы выяснить, в каком случае сигнал будет лучше.

Заключение

Итак, Wi-Fi роутеров без антенн не бывает – они могут быть внешние или прятаться в корпусе устройства. От их количества зависит покрытие и скорость работы Wi-Fi. Но это не критично для небольших помещений и подключения к интернету на скорости до 100 Мбит/сек.

Роутеры с большим количеством антенн нужны при высокоскоростном интернет-подключении, для онлайн-игр и потокового видео в высоком качестве. Руководствуясь этой информацией, вы можете определить нужен ли вам маршрутизатор с десятком антенн или же вполне достаточно обычного роутера с двумя.

Для выхода в сеть со стационарного компьютера, в котором, как правило, отсутствует встроенный Wi-Fi-адаптер, понадобится адаптер для соединения компьютера с Вай-Фай антенной (роутером). Основным критерием работы устройства является сила беспроводного сигнала. Для его усиления и расширения возможностей роутера применяют промышленные устройства дальнего действия и самостоятельно изготовленные Вай-Фай антенны. По отзывам умельцев, такая антенна для роутера не уступает по своим техническим характеристикам покупным приспособлениям.

Как усилить беспроводной сигнал и обеспечить бесперебойную работу сети Интернет с помощью подручных средств, попробуем разобраться в нашей статье.

Содержание

  1. Для чего нужна антенна, классификация антенн
  2. По способу установки
  3. По направлению сигнала
  4. По поляризации
  5. Как самостоятельно усилить сигнал?
  6. Усилитель из биквадрата и CD-диска
  7. Усилитель с использованием жестяных банок
  8. Сверхдальняя Вай-Фай антенна
  9. Мощная Wi-Fi антенна-пушка
  10. Рекомендации по установке усилителей
  11. Задать вопрос автору статьи

Для чего нужна антенна, классификация антенн

Принципы беспроводной связи основаны на приеме и передаче радиочастотной энергии. Работу с сетевыми ресурсами по беспроводным каналам обеспечивает сигнал, передаваемый от общего источника на антенну роутера пользователя. Чем дальше от роутера находится вышка, излучающая основной сигнал, тем нужнее использование системы с усилителем антенны Wi-Fi.

По способу установки

По способу установки антенны делятся на два вида:

  1. Наружные. Внешняя антенна роутера отличается повышенным коэффициентом усиления при установке в зоне прямой видимости вышки. Уличная Wi-Fi антенна может обладать внушительными размерами, поэтому устанавливается за пределами помещения.
  2. Внутренние. Внутренняя Wi-Fi антенна характеризуется относительно слабым усилением беспроводного сигнала. Небольшие размеры и дизайн оборудования позволяют установить приспособление внутри помещения.

По направлению сигнала

Для усиления сигнала антенны Wi-Fi учитывается не только удаленность, но и направление источника сигнала. По направлению передаваемого и принимаемого сигналов, антенны подразделяются на:

На картинке – антенна с всенаправленным диапазоном:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Всенаправленные. Для них характерны равномерное излучение сигнала и небольшой коэффициент усиления. Устанавливается как внутри помещения, так и за его пределами. Оптимальны для применения в условиях города. Заводским аналогом всенаправленной антенны является Wi-Fi антенна D-Link.

А это антенна с направленным диапазоном действия:

 Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Направленные. Охватывают более широкие полосы беспроводных сигналов и отличаются повышенным коэффициентом усиления. Уровень мощности сигнала не зависит от точки установки (внутренней или наружной).

По поляризации

Качество приема сигнала в пространстве (поляризация) обусловлено не только способом установки антенны, но и ее конструкцией. В зависимости от типа конструкции, волны могут иметь:

  • Круговую поляризацию. Актуально при работе большого количества беспроводных устройств. Сигнал круговой антенны преодолевает как вертикальные, так и горизонтальные препятствия, не теряя своей мощности.
  • Вертикальную линейную поляризацию. Конструкция отличается малыми габаритами и простотой установки.
  • Горизонтальную линейную поляризацию. Эффективно при работе в условиях отсутствия видимости источника, излучающего основной сигнал. Оптимальный вариант в пределах города, так как легко преодолевает вертикальные препятствия.

Как самостоятельно усилить сигнал?

Владея информацией о принципах передачи беспроводного сигнала, антенну для Вай-Фай можно сделать своими руками. Это позволит значительно расширить возможности работы роутера. Существуют следующие способы для усиления работы Wi Fi.

Усилитель из биквадрата и CD-диска

Образец антенны с биквадратом на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Инструкция довольно проста:

  • Подготовить CD-диск.
  • Из медной проволоки (2,5 мм в диаметре) изготовить биквадрат. Для сооружения двойной геометрической фигуры нам понадобится 300 мм медного кабеля. Расстояние между центрами квадратов должно соответствовать 30 мм.

Размеры биквадрата смотрите на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Концы медной проволоки запаять.
  • Готовый биквадрат закрепить на пластиковую пластину (расстояние по вертикали между точками крепления должно быть 16 мм).
  • На дно короба приладить CD-диск силиконовым клеем.
  • Подключить к маршрутизатору (роутеру) готовую Wi-Fi антенну. Самый надежный и простой способ подключения – разъем SMA.

Для оптимальной работы усилителя важно правильно выбрать направление приема-передачи сигнала и закрепить устройство.

Как усилить Wi-Fi сигнал, узнаете из следующего видео:

Усилитель с использованием жестяных банок

Сооружение подойдет для усиления сигнала в квартире. Поможет устранить препятствия в виде стен и мебели. Что нужно подготовить:

  • провод (50 Ом);
  • две жестяные банки емкостью 1 л.;
  • металлопластиковую трубку;
  • соединительный разъем.

Что нужно делать:

  • Проделать в днищах банок отверстия (диаметр отверстий должен соответствовать диаметру металлопластиковой трубки).
  • Надеть банки на трубку.
  • Закольцевать и зафиксировать концы трубы.
  • Обе банки припаять к проводу.

В полости трубки находится металлическая фольга. Она послужит антенным экраном. Поэтому провод следует припаять и к фольге. Места крепления провода надо хорошо зафиксировать и заизолировать.

Сверхдальняя Вай-Фай антенна

Для мощной антенны нам нужно:

  • лист фольгированного гетинакса (стеклотекстолита). Учтите, что из него надо сделать два листа 450х350 мм;
  • самоклеящиеся виниловые трафареты с монтажной пленкой – для защиты листов гетинакса от травления;
  • металлический лист (можно фольгу) – для изготовления стенки отражателя.

Для травления печатной платы используются раствор хлорного железа и емкость, в которой должны умещаться листы гетинакса. Ее лучше сделать самостоятельно. Самодельная емкость – это каркас из четырех реек и пленки в несколько слоев.

При травлении соблюдайте правила безопасности, а именно:

  • работать в защитных перчатках;
  • не использовать стеклянные или пластиковые емкости;
  • в ходе процесса смешивания не использовать металлические конструкции;
  • не работать в небольших и плохо проветриваемых помещениях;
  • утилизировать раствор в соответствии с мерами безопасности;
  • использовать защитные очки и маску;
  • хранить оставшийся раствор в прохладном и недоступном месте.

Перед травлением материал необходимо обработать мелкой наждачкой.

Важно соблюсти такие условия:

  • между отражателем и платой должно быть 9 мм.
  • при склеивании деталей в пластике рекомендуется оставить отверстия, чтобы в дальнейшем припаять провод.

Мы получим сверхдальнюю антенну с усилением 80 дБ на расстоянии 1 км от основного источника сигнала.

Мощная Wi-Fi антенна-пушка

Образец антенны-пушки – на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Для изготовления антенны-пушки потребуется подготовить:

  • металлический лист – лучше медный (так же подойдет и жесть от банок);
  • Wi-Fi адаптер (либо подсоединить к роутеру);
  • длинную шпильку и гайки;
  • циркуль.

Размеры необходимо соблюдать с точностью до миллиметра. Для этих целей лучше использовать точную металлическую линейку.

Используйте схему-чертеж для изготовления мощной антенны:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Выполняем следующие действия:

  1. На металлическом листе отмечаем центры диаметров окружностей.
  2. Просверливаем отмеченные центры (чередуем тонкое и толстое сверла).
  3. Доводим отверстия до диаметров, чуть превышающих диаметр шпильки.
  4. С помощью циркуля очерчиваем окружности на листе металла.
  5. Предварительно вырезаем квадраты, из которых далее аккуратно вырежем круги.
  6. Отпиливаем лишнюю длину шпильки (с учетом ширины гайки).
  7. Получаем готовый комплект деталей.
  8. Собираем конструкцию.
  9. В последних двух дисках не забываем просверлить отверстия для последующего подключения кабеля.
  10. Разъем с кабелем изготавливаем из старой антенны маршрутизатора (адаптера).
  11. Аккуратно удаляем кожух с изоляцией со старой антенны и убираем металлический колпак.
  12. После изготовления разъема переходим к лужению дисков (медью).
  13. Через отверстие крайнего круга пропускаем кабель, а экранирующую обмотку припаиваем.
  14. Среднюю жилу кабеля пропускаем в отверстие второго круга и припаиваем.
  15. Устанавливаем на кронштейн (при желании) готовую антенну.
  16. К выходу разъема прикручиваем Wi-Fi адаптер.

Изделие готово. Остается выбрать правильное направление для получения сигнала. Если захотите расширить возможности антенны-пушки, установите ее на крышу. Тогда придется припаять экранированный кабель (вместо разъема).

Зона покрытия при использовании данной конструкции составляет не менее 10 км.

Смотрите также видео-инструкцию по изготовлению антенны-пушки:

Рекомендации по установке усилителей

При монтаже оборудования соблюдайте условия видимости источников приема-передачи сигналов. Во внимание принимаются не только здания и сооружения, но и деревья, которые так же глушат сигнал.

Размер кабеля для подключения должен быть минимальным, а от использования PCI-карты желательно отказаться. Оптимальным вариантом является кабель в плотной изоляции RG-6U. Допускается менять поляризацию усилителя (в случае помех в эфире).

Отзывы умельцев свидетельствуют о том, что самодельные усилители работают не хуже заводских устройств. При этом они не требуют существенных материальных затрат, а процесс их изготовления – простой и доступный.

  • Что такое поменять канал на роутере
  • Что такое многоадресная маршрутизация в роутере
  • Что такое период маяка в роутере
  • Что такое полудуплекс в роутере
  • Что такое меш система в роутере