Принцип работы антенны на роутере

1. Принцип действия и применение Wi-Fi антенн.

Wi-Fi антенна – это радиотехническое устройство для приема и передачи сигналов беспроводного интернета. Принцип действия следующий: колебания ВЧ создаваемые генератором(роутер) при передаче через Wi-Fi антенну преобразуется в электромагнитные волны и излучается в пространство. А в принимающей происходит обратный процесс. Антенна определяет зону покрытия точки доступа.

Для подключения Wi-Fi антенны к приемнику или передатчику (ПК, ноутбук, роутер) используются  антенные кабели или Wi-Fi адаптеры. Одна и та же Wi-Fi антенна может работать в двух режимах (прием и передача) одновременно. 

Чаще всего Wi-Fi антенны применяются для сосредоточения спектра сигналов в определенном направлении, не усиливая его, а просто делая связь надежнее. Делают это с помощью рефлектора, или другими словами отражателя.  Устанавливаются  роутеры в домах, офисах, торговых центрах или труднодоступных местах,  где нельзя проложить проводное соединение.

2. Исполнение для внутреннего и наружного применения.

Все антенны подразделяются на два типа: для наружного и для внутреннего применения. Отличие их состоит в геометрических параметрах и устойчивостью к внешним помехам. Антенны наружного применения больше и идут в комплекте с креплением. Антенны внутреннего исполнения используется в домах или офисах, а наружного – для покрытия, например, площади на дворе вашего дома или в саду.

Для примера возьмем антенну марки ТРИАДА-2680. Является антенной внутреннего использования. Крепится к потолку на диэлектрическую поверхность (рис. 2.1).

                   Рис.3.2 Диаграмма внутренней всенаправленной Wi-Fi антенны в горизонтальной плоскости.

4. Коэффициент усиления.

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.

В цифровом мире использование интернета является важным аспектом как в частной, так и в деловой среде. Каждый компьютер, каждый смартфон и каждый принтер должны иметь возможность связываться друг с другом, желательно гибко через Wi-Fi.

Подключение дополнительных устройств может привести к различным проблемам, например, сигнал Wi-Fi для этого недостаточно силен. Что можно сделать для усиления сигнала Wi-Fi? Какие окружающие факторы должны быть учтены точно.

Как работает антенна интернет сигнала

Почему разные радиосистемы оснащены антеннами разной конструкции и длины? И какая на самом деле разница, можно ли подключить к Wi-Fi роутеру одну или несколько антенн? Зачем нужно это расширение или, возможно, это просто вопрос улучшения дизайна?

Почему антенны разной длины

В системах беспроводной связи антенны используются как для передатчика, так и для приемника. Они различаются по длине в зависимости от системы. Например, антенна Wi-Fi короче антенны стационарного радиоприемника. Но почему это так? Почему системы связи не используют одну и ту же антенну? Причина в том, что разные частоты назначаются разным службам и системам. Wi-Fi связывается, среди прочего, в диапазоне частот 2,4 ГГц или 5 ГГц, FM-радио в диапазоне частот 87,6 МГц – 108 МГц. Частота используется для расчета длины волны, которая имеет решающее значение для длины антенны.

Как излучает антенна Wi-Fi

Форма антенны влияет на диаграмму направленности. Простейшей формой антенны является всенаправленная или стержневая антенна. В стержневой антенне электромагнитные волны распространяются по окружности вокруг центра антенны.

В стержневой антенне силовые линии выходят с одной стороны антенны и снова входят в другой конец антенны. Положение выхода и повторного входа зависит от полярности антенны.

Почему антенны Wi-Fi имеют разную форму

Антенны изготавливаются различной формы, чтобы конкретно влиять на диаграмму направленности. Антенна предназначена для излучения линий поля с хорошей направленностью. Кроме того, неиспользуемые участки не облучаются или облучаются очень слабо. За счет направленности усиление излучения выше, соответственно и дальность в этом направлении выше. В бытовых условиях в большинстве случаев применяются простые всенаправленные радиаторы. Корпус антенн зачастую проектируется производителем более современным, но наполнение остается всенаправленным излучателем. В компаниях с большими офисами или залами выбор другой формы антенны может принести большие преимущества.

Как лучше всего расположить маршрутизатор Wi-Fi

Положение роутера и подключенных антенн играет важную роль в покрытии уровня сигнала в разных помещениях. Важно соблюдать диаграмму направленности антенн. Перед установкой маршрутизатора следует определить зоны, где прием Wi-Fi должен быть хорошим и важным. Расположение должно быть таким, чтобы определенные области были освещены как можно лучше.

В случае маршрутизатора только с одной антенной необходимо решить, следует ли обслуживать тот же этаж или помещения непосредственно под/над маршрутизатором. Чтобы избежать этого ограничения, рекомендуется использовать устройство с более чем одной регулируемой антенной. Это позволяет расширить зону покрытия.

Использование трех антенн создает хорошую основу. С тремя антеннами их можно выровнять так, чтобы каждая антенна обращалась к оси (x, y, z) и покрытие было одинаковым на всех уровнях. Чтобы использовать этот синергетический эффект, маршрутизатор должен быть размещен как можно ближе к центру дома или здания, чтобы равномерно излучать результирующее поле в окружающие помещения.

Как работает репитер Wi-Fi

В зависимости от размера дома, здания, офиса или зала использование одного маршрутизатора в качестве источника Wi-Fi может быть недостаточным для обеспечения необходимого покрытия Wi-Fi. Сеть Wi-Fi вблизи источника в принципе хороша, но становится слабее по мере удаления от источника. Это можно исправить, используя так называемый репитер интернет сигнала, т.е. усилитель интернета. Усилитель интернет сигнала Wi-Fi бывают разных форм и с разными вариантами подключения.

Какие помехи могут повлиять на сигнал Wi-Fi

Wi-Fi — это беспроводная связь. В случае сетевого кабеля чрезмерное защемление кабеля может увеличить сопротивление и, соответственно, снизить возможную производительность. В случае радиосигнала в этом смысле нет помех, но, конечно, есть другие сопротивления, которые также могут снизить мощность. Одним из самых известных препятствий в этой области являются просто стены. Почти каждая стена ослабляет радиосигналы. Проще говоря, чем больше стен между передатчиком и приемником, тем слабее входящий сигнал. Соответствующее затухание стен зависит от различных факторов, таких как толщина и используемый материал. Стены и архитектура здания являются решающими факторами при планировании беспроводных сетей и оказывают существенное влияние на использование репитеров.

Антенна является одной из ключевых составляющих wifi роутера, позволяющей устанавливать беспроводное соединение с интернетом. Она выполняет роль приемника и передатчика радиосигналов. Основная задача антенны — обеспечить покрытие сигналом в пределах определенной области и повысить качество передачи данных.

Принцип работы антенны wifi роутера основан на использовании радиоволн. Радиоволны, содержащие информацию, генерируются источником (роутером) и передаются через антенну в пространство. В дальнейшем, устройства с подключенными антеннами в зоне действия роутера, могут принимать эти волны и декодировать информацию.

Важно отметить, что работа антенны зависит от нескольких факторов, таких как частота, уровень сигнала, препятствия на пути, а также физические свойства самой антенны.

Сигнал wifi роутера распространяется радиусом порядка нескольких десятков метров. Антенна, как правило, имеет одну или несколько направленных излучателей, что позволяет расширить покрытие сигналом в определенном направлении. Направленность антенны может быть горизонтальной, вертикальной или комбинированной.

Наличие антенны в wifi роутере позволяет значительно увеличить скорость передачи данных. Это особенно актуально в условиях использования высокоскоростного интернета или при подключении большого количества устройств к роутеру одновременно. Благодаря антенне wifi роутеры способны передавать и принимать данные со скоростью до 1 Гбит/с.

Принцип работы антенны wifi роутера: общая информация

Антенна wifi роутера играет важную роль в передаче и приеме беспроводных сигналов. Она обеспечивает связь между устройством, подключенным к роутеру, и другими устройствами в сети.

Принцип работы антенны основан на использовании электромагнитных волн, которые передаются через воздух. Антенна преобразует электрический сигнал в электромагнитные волны и наоборот.

Wifi антенны имеют разные характеристики, такие как частотный диапазон, усиление, направленность и поляризация. В зависимости от этих характеристик, антенна может работать в различных условиях, обеспечивая подключение к wifi сети на определенном расстоянии и с определенной скоростью.

Антенны wifi роутеров могут быть встроенными или внешними. Встроенные антенны располагаются внутри корпуса роутера и имеют ограниченную мощность и направленность. Внешние антенны могут быть подключены к роутеру через разъемы, обеспечивая более широкий диапазон покрытия и приема сигнала.

Для улучшения качества сигнала и покрытия wifi сети, можно использовать несколько антенн одновременно. Это может быть полезно в больших помещениях или в случаях, когда нужно обеспечить стабильное и быстрое подключение к wifi сети на большом расстоянии.

Важно помнить, что качество сигнала wifi зависит не только от антенны, но и от других факторов, таких как препятствия на пути сигнала, интерференция от других устройств и дальность от роутера. Поэтому, при размещении wifi роутера и выборе антенны следует учитывать все эти факторы.

Как антенна в wifi роутере передает сигнал

Принцип работы антенны основан на использовании электромагнитных полей. Антенна преобразует электрический сигнал роутера в радиоволну и испускает ее вокруг себя. Таким образом, антенна дает возможность устройствам подключиться к сети и обмениваться данными.

Антенна wifi роутера может быть разного типа: внешняя или встроенная. Внешняя антенна обычно имеет панельную или направленную конструкцию. Она может быть установлена наружу роутера для лучшего покрытия и увеличения дальности передачи сигнала. Встроенная антенна находится внутри роутера и может быть расположена под пластиковой крышкой или внутри корпуса.

Антенна wifi роутера работает на определенных частотах. Обычно они находятся в диапазоне 2,4 ГГц или 5 ГГц. Частоты 2,4 ГГц способны проникать через стены и другие преграды, но они также подвержены воздействию других электромагнитных источников, таких как микроволновые печи или Bluetooth-устройства. Частоты 5 ГГц имеют большую пропускную способность и меньше воздействуют на соседние сети, но они менее способны проникать через преграды.

Антенна в wifi роутере может иметь различные параметры, включая усиление сигнала, направленность и поляризацию. Усиление сигнала влияет на дальность и качество передачи, направленность определяет в каком направлении сигнал будет усиливаться, а поляризация позволяет использовать несколько одновременных потоков данных для увеличения пропускной способности.

• Принцип работы антенны wifi роутера основан на использовании электромагнитных полей.
• Антенна преобразует электрический сигнал роутера в радиоволну и испускает ее вокруг себя.
• Антенна может быть внешней или встроенной, и работает на определенных частотах (2,4 ГГц или 5 ГГц).
• Параметры антенны, такие как усиление сигнала, направленность и поляризация, влияют на дальность и качество передачи.

Устройство антенны wifi роутера

Антенна представляет собой устройство, состоящее из проводящих элементов, размещенных на специальном основании. Она действует как транслятор радиоволн, обеспечивая прием и передачу данных по воздуху.

Антенна wifi роутера может иметь различные конструктивные формы, включая внутреннюю и внешнюю. Внутренняя антенна расположена внутри корпуса роутера и ее направленность ограничена. Внешняя антенна представляет собой отдельное устройство, размещаемое снаружи роутера. Она обладает более широким диапазоном направленности и может быть настроена для получения и передачи сигнала в определенной области.

Антенна wifi роутера работает на основе принципа излучения радиоволн. При передаче данных, роутер генерирует сигнал, который передается через проводящие элементы антенны. Антенна преобразует электрический сигнал в радиоволну, которая распространяется в пространстве. При приеме данных, антенна принимает радиоволну и преобразует ее обратно в электрический сигнал, который передается в роутер для дальнейшей обработки.

Устройство антенны wifi роутера может включать в себя различные элементы, такие как дипольные антенны, направленные антенны, секторные антенны и другие. Для обеспечения оптимальной работы и улучшения качества сигнала, рекомендуется правильно установить и настроить антенну.

Важно помнить, что качество сигнала wifi сети может зависеть от множества факторов, включая расстояние, наличие препятствий и внешних источников помех. Поэтому, помимо устройства антенны, также важно принять во внимание все факторы, влияющие на работу wifi сети и оптимизировать их для достижения наилучшего результата.

Типы антенн для wifi роутеров

Wifi роутеры используют различные типы антенн для обеспечения беспроводного соединения с устройствами. Каждый тип антенны имеет свои особенности и характеристики, которые могут влиять на качество и скорость соединения.

Вот некоторые из наиболее распространенных типов антенн для wifi роутеров:

• Омни-дирекциональная антенна: Этот тип антенны испускает и принимает сигнал одновременно во всех направлениях, что позволяет покрыть большую площадь. Она особенно полезна в помещениях с несколькими устройствами.
• Направленная антенна: В отличие от омни-дирекциональной антенны, направленная антенна концентрирует и усиливает сигнал в определенном направлении. Это позволяет достигать большего расстояния и преодолевать преграды, но такая антенна будет неэффективна при использовании внутри помещения.
• Плоская антенна (панельная антенна): Этот тип антенны также направленный, но размером больше и с прямоугольной формой. Она позволяет достигать больших дистанций и является хорошим выбором для использования в помещениях.
• Секторная антенна: Секторные антенны являются комбинацией омни-дирекциональной и направленной антенн. Они позволяют охватить большую площадь в определенном секторе, что делает их хорошим выбором для работы в помещениях со множеством устройств.
• Внутренняя антенна: Этот тип антенны обычно встроен в корпус роутера и обеспечивает беспроводное соединение внутри помещения. Внутренние антенны обычно имеют омни-дирекциональную форму и подходят для небольших помещений или исполнения роли точки доступа.
• Внешняя антенна: Внешние антенны могут быть подключены к роутеру и установлены наружу. Они обычно имеют направленный характер и используются для усиления сигнала и повышения дальности соединения.

Выбор типа антенны для wifi роутера зависит от конкретных требований и условий использования. Также стоит помнить, что качество и скорость соединения также может зависеть от других факторов, таких как расстояние до роутера, количество преград и наличие помех.