Для чего рога на роутере

Правильный роутер нужно выбирать не по внешнему виду и количеству лампочек, а по техническим характеристикам. Но чтобы понять, о чем идет речь в описании устройства и для чего маршрутизатору нужен коэффициент усиления сигнала, необходимо запастись теоретическими знаниями. Например, какие антенны бывают, почему они вращаются, и как это влияет на качество сигнала — эти и другие вопросы мы разберем в нашем материале.

Первая попытка передать информацию с помощью радиоволн была предпринята в 1896 году русским ученым Александром Степановичем Поповым. Ему удалось продемонстрировать процесс передачи электрических импульсов «беспроволочным» методом. Естественно, открытие заинтересовало ученых по всему миру, и каждый талантливый изобретатель того времени начал «приручать» радиоволны. Гонка за беспроводным сообщением способствовала ряду важных открытий: сначала придумали телеграф, затем радио, телефон и телевидение.

Спустя 120 лет технология была улучшена и оцифрована для эффективной работы в современных реалиях, но принцип приема и передачи сигналов не изменился. Чтобы отправить информацию по воздуху, роутеру необходим стандартный набор оборудования. Один из ключевых блоков беспроводной системы — антенна.

Антенны

Чтобы настроиться на одну из радиостанций, приемнику достаточно металлического штырька или небольшого отрезка проволоки. Для приема цифрового ТВ телевизору нужны специальные «рожки», а роутер может обойтись встроенной антенной в виде полоски меди на текстолите — требования к антеннам зависят от типа сигнала и его мощности. Вопреки всеобщему заблуждению, антенна — это пассивное устройство, которое самостоятельно не передает и не принимает сигнал, а лишь концентрирует его. Причем в качестве сигнала могут выступать не только радиоволны, но и свет.

Представим фонарик с лампой накаливания: вольфрамовая спираль излучает яркий свет, мощности которого достаточно, чтобы осветить объект на расстоянии всего лишь 5-10 сантиметров. За пределами этой дистанции свет очень быстро рассеивается и теряется в пространстве. Это происходит из-за того, что лампа имеет рассеянное свечение, и световые волны не достигают дальних объектов без вспомогательных инструментов, например, отражателя. Он превращает беспорядочное движение фотонов света в направленный и организованный поток. В случае с беспроводной связью, роль отражателя играют антенны — они отличаются формами и конфигурациями, а характеристики антенны влияют на качество сигнала и его дальнобойность.

Коэффициент усиления

На сухом техническом языке коэффициентом усиления (КУ) называют некое отношение мощности на входе эталонной антенны к мощности сигнала настоящей антенны. Эталонной антенной считается изотропный излучатель, который принят как виртуальная величина и не существует как таковой. Изотропный излучатель испускает радиосигнал равномерно во всех направлениях, не имеет мертвых зон и создает покрытие в форме сферы. Чем мощнее эта антенна, тем больше сфера и, соответственно, площадь покрытия сигналом.

Представим, что лампочка в фонарике представляет собой тот самый изотропный излучатель, который отправляет свет во все стороны. Сама по себе лампочка не способна осветить даже часть письменного стола — свет будет рассеянным и тусклым. Но можно сделать так, чтобы маломощный источник превратился в настольную лампу. Для этого нужен отражатель: помещаем его перед лампой и наблюдаем, как часть потерянного света возвращается отражателем в заданном направлении. В таком случае, лампа без отражателя считается изотропным излучателем, отражатель выступает в роли антенны, а разница в мощности свечения между лампочкой и лампочкой с отражателем — это коэффициент усиления антенны. КУ измеряется в децибелах и понимается, как «раз» — во сколько «раз» мощнее?

В примере с фонариками коэффициент усиления зависит от качества и размера отражателя — чем лучше и больше его поверхность, тем больше света будет отражено в нужном направлении. Коэффициент усиления пассивных радиоантенн зависит от типа антенны, ее размеров, а также от состава примененных в ней материалов. Например, медь имеет больший КУ, чем алюминий. На качество усиления также влияет настройка: каждая антенна должна быть настроена на строго определенную частоту.

Типы антенн

Планету опоясывают миллионы сигналов и радиоволн. Можно представить, насколько разными должны быть эти сигналы, чтобы все приемники и передатчики понимали, кому и что адресовано в этом мире. Поэтому для каждой сферы беспроводной передачи применяются разные антенны: для коротких и длинных волн, для спутниковых сигналов, есть даже зеркальные антенны телескопа Хаббл для приема инфракрасного излучения дальних галактик. Антенны делятся на десятки видов и подвидов, но любителю достаточно знать о самых распространенных, чтобы понимать, как работает домашняя беспроводная сеть.

Всенаправленные антенны — те самые рожки, которые установлены в роутерах или адаптерах Wi-Fi по умолчанию. Эти антенны рассчитаны на работу в помещении и настроены таким образом, чтобы как можно лучше покрыть его стабильным сигналом. Эти антенны называют всенаправленными. Если рассмотреть создаваемое ими покрытие в двух плоскостях, то получится такая диаграмма:

Антенна имеет идеальное горизонтальное покрытие, тогда как под ней и над ней остаются мертвые зоны — если сложить диаграмму в 3D-модель, то получится пончик:

Коэффициент усиления всенаправленных антенн, как правило, не превышает 5-6 дБ — этого достаточно, чтобы обеспечить связью дом, квартиру или небольшой офис, но совсем мало для того, чтобы отправить сигнал за несколько сотен метров от точки доступа. Чаще всего такой тип излучателей применяется в домашних роутерах в виде штатных съемных и несъемных антенн.

Если вернуться к примеру с лампами, то всенаправленной антенной (отражателем) света можно считать матовую колбу, которая равномерно распространяет свет вокруг себя. Похожая система применяется в диодных лампах со стандартным цоколем.

Направленные антенны — распространенный тип антенн, которые так же применяются в домашних беспроводных системах. Задача такой антенны — передавать сигнал строго в заданном направлении. Из-за того, что антенна имеет узкий диапазон покрытия и превращает сигнал практически в острую пику, ее целесообразно использовать только за пределами помещений, чтобы передавать сигнал на расстояние до нескольких десятков километров. Диаграмма направленности радиоволн таких излучателей выглядит следующим образом:

Если представить сигнал направленной антенны в форме 3D-фигуры, то получится следующий объект:

Сигнал такой формы рассматривается в лепестках. У классической направленной антенны всего четыре лепестка: два боковых, один задний и один передний. Передний лепесток —основной, он излучает поток радиоволн с высоким КУ.

Как правило, такие антенны применяют для организации радиомостов между двумя удаленными беспроводными точками, например, для передачи интернета из одной части города в другую. За дальнобойность системы приходится платить практически нулевым качеством покрытия сети в любом месте возле направленной антенны. Зато коэффициент усиления таких антенн будет самым высоким — до 34 дБ.

Направленные антенны применимы не только к радиосвязи, но и к световым волнам. Удачный пример направленной антенны для света — это морской маяк, который использует систему зеркал и отражателей, чтобы сформировать свет в узкий пучок и доставить его к самому горизонту.

Секторные антенны — это направленные антенны с видоизмененным лепестком основного сигнала. Секторные антенны имеют меньшую дальнобойность, но покрывают сигналом уже целый сектор. Диаграмма сигнала таких антенн отображает широкий лепесток покрытия в одном направлении, который при этом сохраняет достаточную дальнобойность:

Секторные антенны обладают широким углом покрытия горизонта — до 90 градусов, но сильно урезают сигнал по вертикали.

Такие излучатели используются для распространения сети на средние расстояния сразу нескольким абонентам в пределах лепестка диаграммы. Как правило, это системы усиления сигнала 3G/4G, а также корпоративные системы беспроводной связи — для покрытия сетью дворов, больших помещений или торговых центров.

Коэффициент усиления секторных антенн составляет 16–20 дБ. Этот максимум обусловлен умеренной широтой лепестка, хотя может быть увеличен вплоть до 70 дБ с помощью активного усилителя сигнала.

Без примера на лампочках не обойтись: секторной антенной для источника света можно считать отражатель особой формы или линзу, которые формируют из волн не узкий пучок, а широкое световое пятно. Идеальный «секторный» свет — карманный фонарик.

Отражатель для роутера

С помощью отражателей можно получить свет различного качества и формы. Например, если применить плоский отражатель, то световой поток будет максимально рассеянным, но достаточно ярким, чтобы осветить перед собой пару метров темноты.

 Если же зеркальная поверхность примет форму полусферы, то отраженный свет будет сформирован в пучок и станет заметно ярче, чем до процесса переотражения. Если же модифицировать систему с помощью отражателя и дополнительной линзы, то полученным лучом света уже можно «достать» до дома напротив. При этом, несмотря на разницу в яркости и дальнобойности, лампа фонарика остается постоянной величиной.

Такие же переотражения происходят, когда антенны формируют сигнал — это могут быть как направленные, так и всенаправленные волны. Более того, универсальные излучатели в домашнем роутере можно превратить в секторные — для этого необходимо за антенной установить металлический отражатель с такой же формой, как у отражателя фонарика. Выглядит необычно, но работает эффективно.

Друзья, которые ничего не понимают в беспроводных сетях WiFi, часто спрашивают, зачем роутеру нужны антенны? Причем, иногда их бывает не одна, не две, а целых четыре и больше. Действительно, ведь есть и такие модели маршрутизаторов, у которых вообще нет антенн. Давайте выяснять, что к чему.

Зачем роутеру нужны антенны?

Думаю, что тот факт, что роутер раздает интернет сигнал по беспроводной связи WiFi, известен всем. Соответственно в нем должны иметься антенны — это очевидно. Однако если на конкретном отдельном устройстве нет внешних антенн, это еще не значит, что их нет там вообще. Антенны присутствуют в любом сетевом оборудовании. Просто они скрыты внутри корпуса. Это часто можно встретить в портативных моделях мобильных роутеров, например Zyxel LTE2566-M634

или Zyxel WAH7706

Также этим отличаются потолочные точки доступа. Внешние антенны просто некрасиво бы смотрелись после монтажа. Пример — Zyxel NWA11230ac

и офисный комплект Edimax Office 1-2-3

Также антенн вы не найдете на mesh системах роутеров TP-Link, Tenda и Zyxel, поскольку подразумевается, что они должны устанавливаться на открытом пространстве и быть частью «украшения» интерьера. Да и сама задумка модульной работы wifi сети не требует большого радиуса покрытия от каждого компонента в отдельности.

С одной стороны, спрятанные в корпус роутера антенны не портят внешний вид и не мешают скрытому монтажу. С другой, отсутствие внешних «усиков» не дает возможность скорректировать направление трансляции WiFi сети. Из-за чего после установки невозможно его улучшить в том или ином помещении без того, чтобы прибегать к средствам усиления беспроводного сигнала роутера.

Хотя есть также и модели, у которых есть возможность дополнительно установить съемные антенны. Это дает очевидные преимущества перед безантенными моделями и теми, у которых они установлены без возможности съема. В частности, чтобы подобрать более мощные внешние или даже уличные антенны для трансляции более мощного и направленного пучка беспроводного сигнала в нужную нам точку. Например, чтобы раздать интернет по WiFi с одного дома в другой. Также внешние антенны позволяют направить его в разные стороны для более широкого охвата площади помещения.

Зачем роутеру 2 или 4 антенны?

Итак, антенны у любого маршрутизатора есть, просто их может быть не видно. Но зачем ему две, четыре и более антенн? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала заглянуть в технические характеристики конкретного устройства. И посмотреть, какой диапазон частот WiFi он поддерживает.

Если только один (2.4 ГГц), то 2 и более антенн позволяют сделать сигнал более стабильным и повысить скорость работы всей сети. Так как на прием и передачу данных будет пахать уже не 1, а несколько антенн. Таков TP-Link WR820N

Если же роутер двухдиапазонный и поддерживает как диапазон 2.4, так и 5 ГГц, то одна антенна работает в 2.4 GHz, другая — 5 GHz. Это большинство современных недорогих моделей TP-Link, Tenda, Keenetic, Asus и т.д.

Для «усиления эффекта» — то есть улучшения качества приема WiFi, на роутер ставят сразу по 2 антенны на каждый диапазон — так и получается 4.

В самых дорогих моделях их может быть 6 или даже 8. Опять же парное количество для разных диапазонов.

Для чего антенны в роутере-модеме 4G-LTE?

Однако не во всех роутерах антенны отвечают именно за WiFi. Например, TP-Link Archer MR200 является маршрутизатором совмещенным с функциями модема. Поэтому антенны предназначены для того, чтобы ловить 3G и 4G-LTE сигнал от сотового оператора. При этом они еще и съемные, чтобы можно было подключить более мощные уличные модели для направленного приема.

Аналогично — у Zyxel LTE5366-M608

Итак, антенны в роутере нужны для трансляции wifi сети. Они могут быть скрытые внутри или выведенные наружу, отдельные или несъемные. Количество, назначение и коэффициент усиления антенн зависит от поставленных перед данной моделью маршрутизатора задач, которые в нее заложил производитель.

Куда направлять антенны роутера?

Поскольку внешние антенны на маршрутизаторах подвижные, их можно направлять в разные стороны. Куда именно? Это зависит от места его расположения. На роутере установлены всенаправленные антенны, то есть равномерно распределяют сигнал по окружности вдоль своей оси. Подробно о разных типах и способах их использования я писал отдельно.

Сегодня Wi-Fi-роутеров нет разве что в деревнях у пенсионеров и в лесных избушках где-то в глуши на Севере. Полезный гаджет прочно обосновался в наших жилищах. Но некоторых пользователей не устраивает скорость связи через него, и тут начинаются доморощенные эксперименты. Разберемся, зачем у Wi-Fi-роутеров выкручивают антенны, и меняется ли качество сигнала, если пользоваться интернетом без них.

За что отвечают антенны на роутере

Роутер выглядит, как плоское прямоугольное устройство с «рожками» – антеннами. Они отвечают за более качественное распространение сигнала Wi-Fi – «раздают». Антенны бывают распаянными по плате — внутренними, и в виде рожек — внешними. Эта разноплановость породила среди абонентов миф о том, что в любом роутере есть как внутренние, так и внешние антенны. И что почему-то последние обязательно мешают первым.

Для чего их выкручивают и нужно ли это

Издевательство над антеннами гаджета совершается из ряда соображений:

1. Сохранение пространства. Большинство соотечественников стремится втиснуть устройство в какой-то крохотный закуток так, чтобы оно не привлекало внимание и в целом не портило интерьер. И зачастую «рогатый» никак не хочет помещаться в укромное место, тогда антенны и подвергаются безжалостному выдиранию.
2. Жадность. Мало кто хочет бесплатно делиться интернетом с соседями. И хотя для этого достаточно поставить на сеть пароль, некоторые люди снижают зону покрытия роутера, снимая с него антенки. Так устройство «не дотягивается» к соседям.
3. Мнительность. Категория граждан, которые наиболее трепетно заботятся о своем здоровье, полагают, что «вредное» воздействие роутера уменьшится, если лишить его рожек.
4. Капризность. Закончим тем, что 1 из 10 пользователей просто не нравится вид гаджета с торчащими в стороны штырьками. Он не вписывается в интерьер или мешает делать повседневные дела.

Стоит ли говорить, что нет ни одной объективной причины для лишения гаджета «рожек». Более того, это может нанести устройству вред. И вместо плюсов получатся одни минусы. Начнем с того, что антенны лишь перераспределяют сигнал, но никак не влияют на его усиление или ослабление. Без них выходные резисторы из-за отраженной волны рано или поздно перегреются, и устройство придет в негодность.

Чтобы найти компромисс между рожками роутера и узким пространством, попробуйте опустить их в стороны либо закрыть передатчик декоративным коробом в цвет мебели.



Поделись с друзьями:

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Класснуть

Вотсапнуть

Запинить