На чтение 9 мин Просмотров 7.9к.
Максим aka WisH
Высшее образование по специальности «Информационные системы». Опыт работы системным администратором — 5 лет.
Задать вопрос
При покупке передающих устройств, вроде маршрутизаторов, ретрансляторов или чего-то подобного, большое внимание уделяется характеристикам. Не все из них понятны для тех людей, которые не сталкиваются с подобным оборудованием постоянно. Сегодня расскажем о том, что такое dBi, на каких устройствах встречается и стоит ли обращать внимание на эту характеристику при покупке.
Содержание
- Что такое dBi
- Формула
- На простом примере
- Разница между dBi и dBm
- Как усилить дБи для антенны в домашних условиях
- Заключение
Что такое dBi
Для начала стоит сказать, что такое децибел. Эта величина часто используется в электросвязи, акустике, радиотехнике, в теории систем автоматического управления. Это относительная величина, которая рассчитывается по формуле, так что в разных научных направлениях децибелы могут иметь разные значения. В общем случае они показывают во сколько раз какой-то сигнал сильнее или слабее другого.
dBi (русское дБи) — изотропный децибел (децибел относительно изотропного излучателя). Он показывает коэффициент усиления мощности сигнала относительно идеальной изотропной антенны. Изотропная антенная излучает идеально во всем радиус действия сигнала. То есть, она имеет идеально круглую сферу распространения сигнала, когда во все стороны сигнал идет с одинаковой силой.
Эталонная антенна, так называемый изотропный излучатель — идеальная антенна, диаграмма направленности которой представляет сферу, коэффициент усиления которой равен единице и КПД которой равен 100%. Это виртуальный объект, к параметрам которого стоит стремится, чтобы достичь наибольшей эффективности.
В реальной жизни таких антенн не бывает. У каждого устройства есть определенная направленность антенны, так что в одну из сторон сигнал идет активнее, а в других направлениях он слабее, чем у изотропной антенны. Вот в характеристиках и указывается это усиление относительно идеальной антенный в формате дБи.
Формула
Есть формула для расчета самого показателя дБи, но для пользователя любых устройств, вроде Wi-Fi роутера,3G или 4G модемов или других передающих девайсов она сама по себе не имеет смысла. За вас уже все посчитано, а в характеристиках указано dBi gain, дБи или еще что-то подобное. Зато можно использовать формулу, чтобы посчитать, на сколько антенная усилит исходный сигнал.
Формула выглядит так: G(dBi) = 10log(G), где:
- G(dBi) – коэффициент усиления изотропной антенны, выраженный в децибелах;
- (G) – сколько раз сильнее антенна принимает (передает) от изотропной антенны ( в линейном масштабе).
На картинке приведена формула, которая поможет вам понять гораздо лучше то, как работает сам этот параметр. В следующем разделе приведем пример расчета, в котором по этой формуле переведем непонятные дБи в понятные «разы». Если не хотите заниматься самостоятельным счетом, то в интернете есть онлайн калькуляторы перевода одного параметра в другой.
На простом примере
Когда смотрите в характеристики роутера или в описание сигнала модема, то часто встречаете параметры 3 – 5 dBi, редко попадаются значения больше пятерки. Посчитаем во сколько раз усилит сигнал антенна с указанным параметром 5 дБи, для чего немного преобразуем ранее указанную формулу:
В итоге получается, что такая антенна увеличит мощность сигнала в 3 с небольшим раза. При 10 дБи усиление будет уже в 10 раз, а при 3 дБи усиление будет всего в два раза. Если вам попадется какое-то нестандартное значение параметра, то сможете посчитать значение усиления по формуле или найдете итоговой ответ в интернете.
При таком подходе вам сразу будет понятнее, какое устройство стоит брать. Например, что лучше, роутер с передатчиком 11 дБм и антенной в 8 дБи или же мощностью 20 с антенной в 5 дБи? Если просто так читать характеристики, то тут ничего непонятно. Если же конвертировать в разы и перемножить, то у первого получится мощность передатчика 69,41, а у второго 63,2. То есть второй оказался слабее, сначала покажется, что не намного, но это не так.
Сам по себе параметр dBi мало на что влияет, вам нужно соотносить его с мощностью передатчика, чтобы понять итоговую выходную мощность устройства.
Также при выборе устройства вам нужно будет учитывать и направленность антенны. Всенаправленных антенн не бывает, все равно в какую-то из сторон сигнал передается лучше, чем в другую. Это стоит учитывать при выборе места для устройства. Если в типовой квартире при достаточной мощности передатчика ловить будет все равно везде, то вот при настройке вай фай моста направление антенны важно.
При передаче сигнала на большие расстояние антенну направляют точно на приемник. Чем больше точность, тем лучше проходит сигнал между устройствами. Чем чище и мощнее сигнал, тем меньше потерь при передаче, меньше приходится повторно отправлять данные, а значит, скорость обмена информацией увеличивается.
Подобный эффект можно наблюдать и дома, если направите «рожки» своего роутера в правильную сторону. Обычно у них направление усиления сигнала такое же, как показано на картинке, но в отдельных случаях имеются и отличия.
Если вы поставите свои антенны так, чтобы усиленный сигнал шел в те комнаты, в которых он обычно слабый, то сможете наблюдать увеличение силы сигнала и некоторое повышение скорости из-за уменьшения потерь при передаче.
Разница между dBi и dBm
Также при выборе роутера или другого устройства вы можете увидеть параметр dBm. Он обозначает вообще другой параметр и относится к передатчику, а не к антенне или усилителю сигнала. В нем тоже не все так просто, как кажется незнакомому с темой человеку.
dBm (дБм) – создан для удобства обозначения характеристик. Этот параметр было решено принять за эталон (нулевой уровень) и относительно ее измерять уровень уже в децибелах. Так, если принять за нулевой уровень — 1мВт и относительно его измерять, то появляется такая единица измерения как дБм (1мВт = 0 дБм).
| дБм | мВт | дБм | мВт |
| -18,0 | 0,0158 | 7 | 5,01 |
| -17,0 | 0,0200 | 8 | 6,31 |
| -16,0 | 0,0251 | 9 | 7,94 |
| -15,0 | 0,0316 | 10 | 10,0 |
| -14,0 | 0,0398 | 11 | 12,6 |
| -13,0 | 0,0501 | 12 | 15,8 |
| -12,0 | 0,0631 | 13 | 20,0 |
| -11,0 | 0,0794 | 14 | 25,1 |
| -10,0 | 0,100 | 15 | 31,6 |
| -9,0 | 0,126 | 16 | 38,8 |
| -8,0 | 0,158 | 17 | 50,1 |
| -7,0 | 0,200 | 18 | 63,1 |
| -6,0 | 0,251 | 19 | 79,4 |
| -5,0 | 0,316 | 20 | 100 |
| -4,0 | 0,398 | 21 | 126 |
| -3,0 | 0,501 | 22 | 158 |
| -2,0 | 0,631 | 23 | 200 |
| -1,0 | 0,794 | 24 | 251 |
| 0 | 1,00 | 25 | 316 |
| 1 | 1,26 | 26 | 398 |
| 2 | 1,58 | 27 | 501 |
| 3 | 2,00 | 28 | 631 |
| 4 | 2,51 | 29 | 794 |
| 5 | 3,16 | 30 | 1000 |
| 6 | 3,98 | 31 | 1300 |
Как можете видеть из таблички, зависимость одного параметра от другого сложно запомнить. В итоге покупатель часто путается в цифрах и берет не то оборудование, которое нужно, а то, которое лучше себя подает. Вот смотришь на характеристики: у одного мощность передатчика 11, а у другого 14 дБм, ведь смешная разница же получается! А на самом деле у второго устройства передатчик в два раза мощнее.
Из-за таких неочевидных средств измерения мощности передатчика, к которым плюсом идут коэффициенты усиления антенны, считающиеся тоже неочевидным образом, люди плохо понимают какое устройство и насколько мощнее передает сигнал. В итоге может быть куплен девайс с «чуть-чуть» меньшими характеристиками, но с несколькими дополнительными и не такими уж нужными функциями.
Как усилить дБи для антенны в домашних условиях
Практических способов усиления именно дБи своими силами почти нет. Если у антенны есть какие-то параметры, то такими они и останутся. Если у вашего роутера съемные антенны, то можно купить более мощные передатчики для своего девайса – это будет наиболее эффективным способом.
Обычно же под усилением дБи понимают усиление сигнала. В этом случае может помочь несколько способов:
- Смена места маршрутизатора. Не ставьте свой роутер в угол из бетонных стен или рядом с другими устройствами, которые также могут излучать радио-сигналы. Найдите относительно открытое место, расположенное примерно по центру квартиры или дома. Также установите устройство повыше, чтобы было меньше помех для прохождения сигнала.
- Сориентируйте антенны. Обычно они установлены как попало. Попробуйте поставить их строго вертикально, если сигнал должен распространяется по горизонтали. Поиграйте с углом наклона антенн, чтобы добиться лучшего сигнала в той точке, в которой его сейчас не хватает.
- Используйте сеть 5 GHz, если ваше устройство поддерживает её. На 2.4 GHz работает большинство бытовых устройств, так что помех для сигнала, особенно в многоквартирных домах, может быть очень много.
- Зайдите в настройки роутера и проверьте, что мощность сигнала там выставлена на 100 процентов.
Заключение
Теперь должно быть понятно, что именно производители подразумевают под параметрами дБм и дБи. Большинство людей на них мало обращает внимания при покупке, сосредотачиваясь на других характеристиках маршрутизатора. Такой поход сработает, если вы покупаете устройство в одно или двухкомнатную квартиру, в который межкомнатные стены не сделаны из чистого бетона. Если нужно обеспечить качественный сигнал на большой территории, то на передатчик и антенну смотрите в первую очередь.
Пользуйтесь таблицами для перевода дБм в мВт и сразу же умножайте на то количество раз, в которое антенная может усилить сигнал. Только придя к конечным числам вы сможете понять какое устройство насколько мощнее. Если же не уверены в том, какая антенная подойдет вам, то возьмите такой роутер, в который можно устанавливать сменные антенны. Тогда, в случае проблем, сможете купить такую, что подойдет для вашего сигнала, примерно прикинув во сколько раз нужно усилить передатчик.
Антенна является одной из ключевых компонентов для беспроводных устройств. Она играет важную роль в передаче и приеме сигнала, что в свою очередь определяет скорость и качество работы устройства.
Одной из наиболее популярных антенн для беспроводных устройств является антенна с усилением 5 дБи. Это значение усиления указывает на то, что данная антенна способна усилить сигнал в 5 раз по сравнению со стандартной антенной или без антенны вовсе.
Антенна 5 дБи отличается от других типов антенн своей эффективностью и дальностью передачи. Благодаря усилению сигнала, данная антенна позволяет беспроводным устройствам работать на значительно больших расстояниях без потери качества связи.
Более того, антенна 5 дБи может быть использована для повышения силы сигнала в помещении с плохой проницаемостью. Также она является отличным выбором для условий, где присутствуют помехи или другие антенны вблизи.
Важно учесть, что использование антенны 5 дБи требует соблюдения некоторых правил и ограничений, установленных законодательством. Также необходимо быть внимательным при настройке и подключении данной антенны, чтобы обеспечить ее эффективную работу и максимальное качество связи.
В целом, антенна 5 дБи играет важную роль в обеспечении стабильной и качественной связи для беспроводных устройств. Ее использование может помочь усилить и расширить диапазон действия беспроводного устройства, обеспечивая более надежную связь в различных условиях использования.
Содержание
- Что такое антенна 5 дБи?
- Антенна 5 дБи: определение и принцип работы
- Преимущества использования антенны 5 дБи
- Применение антенны 5 дБи в беспроводных устройствах
Антенна 5 дБи обозначает, что она усиливает сигнал на 5 децибелов по сравнению с референсной антенной. Чем выше значение усиления антенны, тем сильнее она усиливает сигнал и расширяет область покрытия.
Антенна 5 дБи имеет умеренное усиление, что делает ее подходящей для использования в различных типах беспроводных устройств. Она может быть использована, например, в роутерах, Wi-Fi точках доступа, беспроводных видеокамерах и других средствах связи.
Антенна 5 дБи обычно имеет направленную характеристику излучения, что означает, что она работает лучше в определенном направлении. Это может быть полезно, когда необходимо усилить сигнал в определенном секторе и ограничить его распространение в других направлениях.
Для получения наилучшего результата с антенной 5 дБи необходимо правильно настроить ее направление и расположение. Это может потребовать проведения некоторых экспериментов и настройки для оптимальной производительности.
Антенна 5 дБи: определение и принцип работы
ДБи (декибел) — это логарифмическая единица измерения уровня мощности. Коэффициент усиления антенны выражается в дБи и указывает, насколько сильно антенна повышает или снижает мощность сигнала относительно стандартной антенны.
Антенна 5 дБи увеличивает мощность сигнала в пять раз по сравнению со стандартной антенной. Это позволяет устройству иметь более широкий радиус действия и лучшую проходимость через преграды, такие как стены или другие препятствия.
Принцип работы антенны 5 дБи основан на использовании специального дизайна антенны. Она может быть направленной (направленное излучение) или неаппаратной (изотропное излучение), что позволяет более эффективно распространять сигнал в нужном направлении.
Использование антенны 5 дБи может значительно улучшить качество связи в беспроводных сетях, особенно если устройства находятся на значительном расстоянии друг от друга или в области сложных условий распространения сигнала.
Преимущества использования антенны 5 дБи
Сигналов с высоким усилением
Антенна с коэффициентом усиления 5 дБи позволяет передавать и принимать сигналы с большей мощностью. Это особенно полезно в случаях, когда устройства находятся на большом расстоянии друг от друга или имеют преграды на пути сигнала.
Улучшение качества связи
Благодаря более сильному сигналу, антенна 5 дБи способна обеспечить более стабильную и надежную связь между беспроводными устройствами. Это особенно важно для приложений, требующих высокой скорости передачи данных, таких как стриминг видео или онлайн игры.
Расширение зоны покрытия
Антенна с высоким коэффициентом усиления позволяет расширить зону покрытия беспроводной сети. Это может быть полезно, когда требуется покрыть большую площадь, например, в офисном здании или на открытой территории, и обеспечить стабильное подключение в любой точке этой площади.
Улучшение сигнала в условиях помех
Благодаря высокому усилению, антенна 5 дБи помогает улучшить качество сигнала даже в условиях повсеместного шума и помех, вызванных другими беспроводными устройствами или окружающей средой. Это особенно полезно в городской среде и в офисных помещениях, где использование безжичной технологии может сталкиваться с множеством препятствий.
Гибкость и простота установки
Антенна 5 дБи является компактной и легкой, что обеспечивает гибкость в установке. Ее можно прикрепить к стене, крючку или другой поверхности с помощью крепежных элементов. Это позволяет выбрать оптимальное положение для максимальной эффективности безжичной связи.
Экономическая эффективность
Антенна 5 дБи является доступным вариантом и предлагает большое количество преимуществ по сравнению с более мощными и дорогими антеннами. Она обеспечивает усиление сигнала и расширяет зону покрытия без необходимости вложения большого количества средств. Это делает ее идеальной выбор для различных беспроводных приложений.
Применение антенны 5 дБи в беспроводных устройствах
Применение антенны 5 дБи в беспроводных устройствах имеет следующие преимущества:
- Увеличение дальности связи: Антенна 5 дБи способна усилить исходящий сигнал, что позволяет расширить зону покрытия и увеличить дальность связи между беспроводными устройствами.
- Улучшение качества сигнала: Благодаря повышению уровня сигнала, антенна 5 дБи способна уменьшить помехи и интерференцию, что в свою очередь приводит к улучшению качества передачи данных и связи в целом.
- Лучшая проникновение сигнала: Антенна 5 дБи имеет способность проникать через преграды (стены, потолки), что повышает качество связи внутри помещений и даже на открытом пространстве.
- Увеличение производительности сети: Благодаря усилению сигнала, антенна 5 дБи может повысить пропускную способность и скорость передачи данных в беспроводной сети, что особенно важно при работе с большим количеством пользователей или потоковой передачей информации.
Применение антенны 5 дБи особенно полезно в различных беспроводных устройствах и системах, таких как Wi-Fi-роутеры, беспроводные камеры наблюдения, датчики IoT, смартфоны, планшеты и другие устройства передачи данных. Она позволяет оптимизировать работу устройств, обеспечивая качественную и стабильную связь на большие расстояния и в различных условиях окружающей среды.
На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено
В современном мире интернет стал неотъемлемой частью нашей жизни. Многие из нас проводят много времени онлайн, работая, общаясь, развлекаясь или получая новые знания. Однако, чтобы наслаждаться стабильным и быстрым интернет-соединением, необходимо иметь хороший роутер. Роутер 5dbi – одна из самых популярных и эффективных моделей. Но что это такое и зачем он нужен?
Роутер 5dbi – это устройство, которое используется для передачи данных между несколькими компьютерами и другими устройствами в домашней или офисной сети. «5dbi» обозначает уровень усиления антенны роутера. Чем выше значение dbi, тем сильнее сигнал и лучше покрытие. Благодаря этому, роутер 5dbi обеспечивает более стабильное и дальнобойное соединение, что особенно важно, если вы планируете использовать интернет в разных частях дома или офиса.
Одним из основных преимуществ роутера 5dbi является его высокая производительность и скорость передачи данных. С этим роутером вы сможете быстро загружать и скачивать файлы, смотреть видео в HD-качестве и играть в онлайн-игры без задержек. Благодаря усиленной антенне, роутер 5dbi обеспечивает более широкий и стабильный WiFi-сигнал, что делает его идеальным выбором для больших домов или офисов с несколькими этажами.
Роутер 5dbi: что это такое?
Роутеры с антеннами 5dbi обеспечивают более широкий охват и более стабильную связь, чем роутеры с меньшим количеством антенн или с низким уровнем мощности сигнала. Это позволяет получать более сильный и стабильный сигнал Wi-Fi в разных углах дома или офиса.
Преимущества роутера 5dbi включают:
- Увеличенный радиус действия Wi-Fi сети;
- Более высокая скорость передачи данных;
- Меньшая вероятность потери сигнала и снижения скорости внутри помещения;
- Улучшенная производительность при подключении нескольких устройств к одной сети.
Использование роутера 5dbi особенно рекомендуется в случае большого дома или офиса со множеством помещений, где сигнал Wi-Fi может быть ослаблен или затруднен проникновением сквозь стены и перегородки.
Если вы ищете роутер с мощным сигналом и хорошим охватом для вашей беспроводной сети, роутер 5dbi может быть отличным решением.
Понимаем суть и назначение
Основное назначение роутера 5dbi – это обеспечение бесперебойного и стабильного интернет-соединения. Он способен работать на разных частотах и поддерживать различные стандарты беспроводной связи, такие как 802.11n, 802.11g и 802.11b.
Преимущества использования роутера 5dbi:
- Увеличение зоны покрытия Wi-Fi сети. Благодаря своей антенне с высоким коэффициентом усиления, роутер 5dbi позволяет расширить радиус действия Wi-Fi сети, что полезно, если вам необходимо обеспечить стабильное соединение в большом помещении или на большой площади.
- Улучшение качества сигнала. Высокий коэффициент усиления антенны роутера 5dbi позволяет улучшить качество сигнала и повысить скорость передачи данных по Wi-Fi.
- Поддержка разных устройств. Роутер 5dbi может одновременно подключать несколько устройств к Wi-Fi сети, обеспечивая всем им высокую скорость передачи данных.
- Простота установки и настройки. Роутеры 5dbi обычно обладают простым интерфейсом управления, что делает их установку и настройку достаточно простыми даже для неопытных пользователей.
Роутер 5dbi – это надежное и удобное устройство, которое позволяет создать стабильную беспроводную сеть с большой зоной покрытия. Оно станет отличным выбором для домашнего использования или организации беспроводной сети в офисе или на предприятии.
Всем привет! Сегодня мы пообщаемся о мощности передатчика WiFi роутера. Зачастую при выборе маршрутизатора производители могут писать два значения: mW и dBm. Причем разные производители пишут по-разному. Перевести одно значение в другое достаточно просто, и в интернете есть много калькуляторов. Можно просмотреть зависимость этих двух величин в таблице ниже.
Как видите, чем больше мощность в dBm, тем больше прирост в мВт. Например, если мы увеличим мощность всего на десять dBm, то и мВт вырастет в 10 раз. Но если показатель первого значения будет 20, то прирост второго уже будет 100.
Тут сразу встает вопрос: а если увеличить этот показатель в роутере, он будет бить дальше и лучше? И да, и нет. Дело в том, что расстояние, на которое будет бить луч радиоволны, действительно будет лететь дальше, но это только на открытом пространстве без массивных препятствий.
Именно поэтому если выкрутить на максимальную мощность, можно навредить своей же сети. Сигнал будет настолько сильный, что начнет частично отражаться от препятствий и создавать себе помехи. Также он будет создавать помехи соседским роутерам. Если разность мощности приёмника и передатчика будут слишком велики, то это может повлиять на чистоту передачи данных.
Содержание
- Чувствительность приёмника
- Ширина канала
- Коэффициент усиления антенны
- Задать вопрос автору статьи
Чувствительность приёмника
Этот показатель напрямую влияет на качество связи, как и мощность. Чувствительность, если говорить простым языком — это показатель, при котором приёмник может расшифровать слабый сигнал. Если чувствительность низкая, то приемник относительно слабый сигнал с шумами просто не сможет прочитать.
В результате роутеру придётся отправлять сигнал повторно. Тут нужно также брать во внимание шумы, естественное затухание, а также затухание от препятствий. К ним относятся стены, металлические конструкции и зеркала, которые могут полностью тушить сигнал. Чувствительность обычно имеет обозначение в -dBm и в программах пишется по-английски – RX Power. Там нужно смотреть на значение, и чем оно меньше (с учетом знака минуса), тем хуже связь (так как весь смысл этой истории в том, насколько слабым может быть сигнал на приемнике). Например, -30 dBm в несколько раз лучше чем -85 dBm.
Некоторые зададутся вопросом, а почему здесь стоит знак минус. Дело в том, что данная величина измеряется относительно мощности, но в отрицательном значении. Например, если мы увеличим мощность, то значение чувствительности увеличится, но в отрицательную сторону – как на картинке ниже.
Но если вы когда-нибудь встретитесь с таблицами чувствительности и мощности маршрутизаторов, то вы можете заметить, что чувствительность будет расти со скоростью передачи данных. Чем выше чувствительность (учитывая знак минус), тем лучше связь и больше скорость. Давайте взглянем на пример таблицы снизу.
Также вы можете заметить три буквы MCS, которые при расшифровке обозначают «Modulation and Coding Scheme». Если перевести дословно, то получится: «Кодированный схема с использованием модуляции». В общем, это один из вариантов увеличить скорости передачи данных, когда на частоту радиоволны накладывается информационный сигнал. При этом может использоваться несколько антенн или для увеличения скорости более широкий канал.
Например, большинство роутеров работают с MCS 15 на стандарте 802.11n. При этом чувствительность -75 dBm, а мощность 23 dBm. Скорость передачи данных может варьироваться от ширины канала. Если ширина будет 20 МГц, то скорость будет 150 Мбит в секунду. При задействовании ширины канала в 40 МГц скорость пропорционально вырастает в два раза.
Ширина канала
И тут к нам приходит новое понятие – ширина канала. Если вы когда-нибудь настраивали роутер, то могли заметить в разделе «Wi-Fi» такое понятие. Чаще всего на частоте 2.4 ГГц ширина одного канала равняется 20-40 МГц. Многие маршрутизаторы могут сразу работать с двумя полосами, автоматически их меняя.
Если говорить просто – то ширина канала даёт возможность передавать за раз определенное количество информации. Это как дорога – на однополосной дороге при постоянном движении может проехать не так много машин. Но если добавить ещё несколько полос, то поток машин будет увеличен. И тут так же.
Выше представлены варианты ширины канала для частоты 5 ГГц: 20, 40, 80, 160 Mhz. Скорость передачи, как вы уже поняли, сильно вырастает, но при этом вырастает и шумность полосы. То есть приёмник будет ловить все шумы на всех каналах, что может сказаться на скорости.
Например, если у вас очень много соседей, которые сидят на 2.4 ГГц, то при использовании 40 МГц канала, можно ловить сигналы и от них. Проблемой 2.4 ГГц является распространенность этого стандарта, так как на нём сидят почти все, а также маленькое количество каналов: всего 11. А при использовании ширины канала в 40 МГц, приёмник может начать ловить помехи от соседних каналов.
Посмотрите на картинку выше, где используется ширина канала в 20 МГц. Если мы будем использовать 40 МГц, то дуга будет покрывать почти 6 каналов. А если на этих каналах сидят соседи, то связь будет хуже, будут лаги, прерывания, потери пакетов и в результате – падение скорости.
Коэффициент усиления антенны
КУА не измеряется в мощности, так как не может потреблять электроэнергию, но в качестве параметра используется dBi. Но при этом, как ни странно, КУ можно увеличить, за счет уменьшения радиуса покрытия одного луча. Расскажу на примере лампочки. Если мы включим лампочку, то она будет рассеивать свет во все стороны.
Теперь мы берём лампочку и вкручиваем в фонарик, который начинает за счет стенок отражать пучок в одну сторону. Если мы сузим выходное отверстие, то луч будет бить дальше, но радиус окружности самого освещения будет меньше. А если отверстие сделать ещё меньше, то получится лазер, который сможет бить ещё дальше.
Сила всего передатчика, в нашем случае роутера, будет складываться от мощности (dBm) и усиления антенны (dBi). В результате мы получим dBm. Например, для улучшения сигнала в дорогих роутерах используется несколько антенн. Каждая такая антенна имеет увеличенный коэффициент усиления. Но как вы уже знаете, при это падает диапазон покрытия. Именно поэтому таких антенн ставится несколько.
Разделяют несколько видов:
- Всенаправленные антенны – устанавливаются на все дешёвые роутеры и имеют полный радиус действия на все 360 градусов;
- Секторные – такие антенны имеют пучок радиоволны с углом от 60 до 120 градусов;
- Узконаправленные – угол от 3 до 8 градусов.
Чаще всего узконаправленные используют для построения вай-фай моста на несколько километров. В таком случае на пути не должно быть почти никаких препятствий, а две антенны должны быть четко направлены друг на друга.
Этот пост является дополнением к другой моей статье о dBm. Я объясню здесь ещё одну спецификацию, относящуюся к покрытию Wi-Fi – dBi – высокие значения которого обычно указывают на, так называемых, антеннах Wi-Fi с высоким коэффициентом усиления.
Как оказалось, сам по себе dBi обычно мало что значит для Wi-Fi. Это то, на что вы не должны обращать много внимания, или вообще игнорировать.
Вот почему большинство поставщиков оборудования не указывают это значение на домашних устройствах, а те, которые это делают, делают это исключительно в маркетинговых целях.
Суть в следующем: не используйте dBi как фактор при выборе домашнего роутера или точки доступа.
Вы можете сохранить эти знания и двигаться дальше или продолжить – этот пост может быть забавным чтением в спокойный день.
Что такое dBi
Чтобы понять dBi, нам сначала нужно понять dB или децибел. Опять же, я подробно описал это в посте о dBm и мощности сигнала Wi-Fi, но вот суть:
- dB является логарифмическим измерением. Он увеличивается и уменьшается не последовательно, а по экспоненте.
- Помимо уровня звука, dB – это логарифмический способ передать другие свойства материала.
- dBm (десятичная милливатта) является примером, где dB используется для измерения уровня мощности или чувствительности сигнала.
При этом dBi – это изотропных децибел. Это логарифмический способ передать физические свойства объекта, измеренные в разных направлениях. В частности, 0 dBi означает, что объект излучает радиоволны одинаково во всех направлениях. Это похоже на сферу с излучателем прямо в центре.
Поскольку мы не можем видеть радиоволны, вы можете представить 0 dBi как свет, излучаемый одним источником, например, солнцем или лампочкой. Он выходит одинаково во всех направлениях или всенаправленно.
Теоретически, в тот момент, когда вы увеличиваете dBi выше нуля, сфера сигнала начинает менять свою форму – она больше не является идеальной сферой. На самом деле, это зависит от обстоятельств.
Это потому, что в нашем случае объект – это антенна Wi-Fi, а свойство – это радиосигналы, которые она излучает. И всё это очень сложно.
Вся правда об антеннах с высоким коэффициентом усиления
Стоит отметить, что антенны используются не только в Wi-Fi. Все приложения на основе радиоволнах требуют, чтобы эти маленькие столбы передавали и принимали сигналы.
В телекоммуникациях мы часто хотим поговорить со стороной в определенном направлении. Например, если вы едете в трейлере по бездорожью, первая машина обычно хочет разговаривать по радио с теми, кто позади неё, а последняя машина хочет разговаривать только с теми, кто впереди неё.
И в этом случае есть смысл сфокусировать антенны в двух конкретных направлениях, сзади и спереди соответственно. Так что, скорее всего, автомобили будут использовать направленные антенны.
С этим типом антенны сигналы идут дальше в одном направлении (усиление) за счёт других (часто противоположных) направлений (потери).
Чем выше значение dBi, тем более сфокусированы сигналы в направлении усиления – тем дальше он может идти – и тем больше область, где сигнала нет вообще.
Как правило, направленные антенны используют значение 9 dBi или выше, вплоть до 24 dBi. Но число варьируется в зависимости от конкретного устройства или приложения.
Вы можете думать о направленных антеннах как о фонарике. Чем больше вы фокусируете свет, тем уже луч и чем дальше он уходит, но тем менее освещённой будет область за пределами луча. А когда вы используете фонарик, за вами вообще нет света. Тем не менее, фонарик имеет такой же световой поток, как если бы вы вынули отражатель и позволили лампе светить во всех направлениях.
Суть этого в том, что в сигналах нет «усиления». Вы только берете их с одного направления, чтобы сконцентрироваться в другом. Суммарный выходной сигнал остаётся прежним. Почти.
На самом деле, использование сфокусированных сигналов всегда приводит к некоторой потере общего результата из-за накладных расходов. (Рефлектор фонарика не отражает на 100% количество падающего на него света – он поглощает часть света и преобразует его в тепло.)
Но при покрытии большой площади направленные антенны (также известные как антенны с высоким коэффициентом усиления) практичны для конкретных приложений, таких как FM-радио или сотовые сигналы – в зависимости от того, где вы размещаете антенны, есть вероятность, что вам нужно покрыть больше в одном направлении, чем в других.
И это возвращает нас к Wi-Fi и его антеннам.
Все домашние Wi-Fi-вещатели – роутеры и точки доступа – являются всенаправленными (без усиления) по уважительным причинам.
Во-первых, это связано с тем, что сигналы Wi-Fi имеют короткий радиус действия из-за высоких частот – здесь мы говорим о частоте 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Всенаправленность позволяет оборудованию работать максимально эффективно.
А, во-вторых, всенаправленная антенна – самая лучшая и безопасная конструкция, поскольку она подходит для всех домов.
Если вы приобретаете направленный вещатель, вам нужен профессионал, чтобы выяснить, где и как его установить в конкретном месте. Идея непрактична для продавцов, даже рискованна с точки зрения удовлетворенности клиентов.
Тем не менее, все производители сетевых устройств обычно стараются сделать так, чтобы их домашний Wi-Fi-вещатель излучал сигналы в виде сферы. Но, это непростая задача – получить 0 dBi для Wi-Fi практически невозможно.
Антенны Wi-Fi и dBi – всё зависит от FEM
Значение dBi обычно применяется только к антеннам и не работает одинаково у всех поставщиков. Это связано с тем, что то, как сигналы выходят из роутера (или точки доступа), зависит от внешнего модуля устройства (FEM).
Обычно FEM включает в себя несколько мощных и малошумящих усилителей и несколько других аппаратных компонентов. Но я не хочу вдаваться в подробности.
Вы можете понимать FEM как чип Wi-Fi, который работает с прошивкой роутера, чтобы определить, как сигналы Wi-Fi выходят из аппаратных антенн.
Цель домашнего вещателя Wi-Fi всегда состоит в том, чтобы иметь наилучшее сочетание трёх элементов: самое широкое покрытие Wi-Fi, самый высокий уровень сигнала Wi-Fi и наилучшая совместимость. Все одинаково важны.
Кстати, не забывайте, что для Wi-Fi требуется два устройства – нам также нужны поддерживаемые клиенты.
И то, как FEM работает с конкретной конструкцией антенны при ограничении уровня мощности dBm для достижения этой цели, является хорошо охраняемым секретом каждого поставщика. Это то, что делает один сетевой бренд или конкретный роутер лучше или хуже других.
Размер роутера имеет значение
Обычная вещь среди роутеров Wi-Fi: использование прошивки для управления FEM и антеннами требует большой вычислительной мощности. Вот где в игру вступают процессор маршрутизатора и системная память (ОЗУ).
Именно поэтому, если вам нужен мощный роутер с обширным покрытием, вы должны выбрать маршрутизатор определенного (большого) физического размера. У некоторых даже есть внутренние вентиляторы – например, Asus RT-AX89X, Netgear RAX120 или Ubiquiti UDM.
Антенны являются лишь частью уравнения. Но все домашние Wi-Fi вещатели поставляются со своим набором антенн, специально разработанным для конкретного FEM.
Общие значения dBi домашних роутеров: это бессмысленно
Как правило, ни один из домашних Wi-Fi роутеров не транслирует сигналы идеальной сферой – это невозможно. В большинстве случаев выходные сигналы имеют форму яйца или искаженного шара.
Что касается значения dBi, то оно варьируется от 2 dBi до 6 dBi – почти не бывает ситуаций, когда у вас идеальный нулевой dBi. И затем FEM устройства работают в пределах этого значения, чтобы определить форму выходного сигнала, как – опять же, является секретом.
Тем не менее, раскрытие значения dBi в домашнем Wi-Fi-роутере предназначено исключительно для маркетинговых целей. Чтобы число имело смысл, поставщик также должен раскрыть, как работает его FEM – никто этого не делает.
И именно по этой причине вам не стоит обращать внимание на dBi, когда дело доходит до выбора домашнего вещателя Wi-Fi.
Поставщики оборудования, которые сосредоточены на мощности вещания, следовательно, dBi, как правило, не преуспевают в бизнесе – они часто не могут обеспечить реальную производительность, соответствующую фиктивному «усилению» антенны. Например, Amped Wireless – несколько лет назад компания произвела фурор, рекламируя покрытие в несколько тысяч квадратных метров в своих роутерах Wi-Fi 5. С тех пор дела пошли плохо, что неудивительно.
Общие вопросы, касающиеся антенн Wi-Fi
Всё это подводит нас к нескольким часто задаваемым вопросам о самих антеннах Wi-Fi.
Означает ли большее количество антенн лучшую скорость Wi-Fi?
Не обязательно. Как правило, роутеру требуется одна антенна для каждого диапазона, поэтому двухдиапазонный роутер будет иметь две антенны. Дополнительные антенны предназначены для дополнительных функций, таких как MU-MIMO, Beamforming и т.д.
Но даже в этом случае большее количество антенн не обязательно означает больше возможностей. Кроме того, количество антенн не влияет на радиус действия роутера.
Они меняют тип покрытия, но не охват. Таким образом, большее количество антенн может означать более высокие скорости, но не всегда.
Это потому, что, в конечном счете, важно то, как FEM и прошивка маршрутизатора управляют антеннами.
Не нужно слишком зацикливаться на количестве антенн, торчащих из коробки Wi-Fi.
Мой дом разросся, могут ли помочь дополнительные или направленные антенны?
Общий ответ – нет. Это связано с тем, что большинство поставщиков не производят направленные антенны для своих вещателей, а сторонние обычно не работают так, как вы могли бы надеяться, если вообще работают.
С другой стороны, вы можете использовать стандартные антенны на приёмном конце – это просто пассивные куски металла. Например, если у вас есть адаптер Wi-Fi TP-Link, вы можете использовать на нём антенны Asus – как правило, они совместимы.
Существуют направленные антенны Wi-Fi, но большинство из них предназначены для наружного применения. Если у вас есть конкретный вещатель, который включает в себя специально разработанные направленные антенны, вы можете попробовать.
Имейте в виду, что в этом случае вы можете вообще не получать сигнал от устройства в некоторых направлениях, даже находясь рядом с ним.
Как наклонить антенны для лучшей производительности?
Вертикально.
Роутеры с внешними антеннами обычно имеют в руководстве пользователя раздёл о том, как с ними обращаться. Но, как правило, они должны оставаться вертикальными, чтобы обеспечить предполагаемое покрытие и производительность.
Конечно, вы можете изменить их положение (когда это возможно), чтобы немного изменить форму упомянутой выше сферы покрытия. Тем не менее, результат непредсказуем и варьируется от одного роутера к другому.
Кроме того, эффект будет иметь место только у границ зоны покрытия, где сигнал уже слишком слаб – небольшие колебания внутри не приведут к значимому изменению работы Wi-Fi.
По этой причине многие роутеры с внешними антеннами, такие как TP-Link Archer GX90, вообще не позволяют поворачивать их. Это не говоря уже о том, что роутеров с внутренними антеннами больше.
Когда дело доходит до антенн, не снимайте и не складывайте их – держите их поднятыми. Вы можете размещать их под любыми углами, которые вам нравятся. Но, если вы сомневаетесь, оставьте их все вертикально.
Что более важно, так это разместить передатчик Wi-Fi на возвышении, на открытом месте.
Вывод – может ли антенна усилить Wi-Fi
Нет необходимости слишком зацикливаться на dBi при покупке нового домашнего вещателя Wi-Fi. В большинстве, если не во всех случаях, изменения незначительны.
Антенны с высоким коэффициентом усиления (направленные) больше подходят для радиоприложений, отличных от Wi-Fi.
Если вы хотите использовать направленные антенны с Wi-Fi, то dBi необходимы, но в этом случае вам нужно нанять профессионала и использовать специализированное оборудование.
В Wi-Fi размер имеет большее значение. Вы не сможете упаковать множество алгоритмов в маленькую коробку, не вызвав проблем с перегревом. Поэтому нереально ожидать, что роутер Wi-Fi будет компактным, красивым, но при этом обеспечит максимальную скорость Wi-Fi и широкое покрытие. Это вопрос физики (и стоимости).