Wifi роутер коэффициент усиления антенны

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.

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.

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).

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.

Для начала немного теории: все домашние роутеры изначально ограничены мощностью передатчика 100 мВт или 20 dBm.
В соответствии с п.2 ст.22 Федерального закона от 07.07.2003 №126-ФЗ «О связи» оборудование радио доступа диапазона 2400-2483,5 МГц подлежит регистрации. Исключение составляют:

1) Действительно ли более мощная Вай Фай антенна увеличит радиус действия беспроводной сети;

2) Если антенна увеличит уровень сигнала Wi-Fi то на сколько;

3) Есть ли разница между Wi-Fi антеннами и на что сделать упор в случае покупки.
Для тестов будет использоваться Wi-Fi роутер TP-LINK TL-MR3220, все тесты проходят в двухкомнатной квартире, роутер находится в одной комнате, а я с помощью планшета и установленной на него программы Network Signal Info перемещаюсь в другую комнату (через две стены от роутера) и измеряю уровень сигнала беспроводной сети.

Тестирование Wi-Fi роутера без антенны.

Для того, что бы показать значимость Вай Фай антенны в роутере (не путайте с моделями роутеров где используется встроенная Wi-Fi антенна) я выкрутил ее и произвел замеры.
Ниже график и значение показателей уровня сигнала Wi-Fi.
Как вы можете увидеть вначале уровень сигнала был выше, это связанно с тем, что начал замеры я находясь в непосредственной близости от роутера, затем удалялся от него и уровень сигнала уменьшался, в результате остановился около значения -80 dBm. Это очень низкое значение, на грани обрыва. Хороший уровень Wi-Fi сигнала порядка -50 — 60 dBm и выше (т.е. ближе к нулю -40, -35 и т.д.).

Тестирование Вай фай роутера с штатной антенной.

Теперь прикрутим к Wi-Fi роутеру штатную антенну, нужно сказать, что используется одна из самых сильных антенн идущих в комплекте с роутерами 5dBi.
Ниже замеры уровня Wi-Fi сигнала.
Как вы можете заметить, уровень сигнала укладывается в рамки хорошего сигнала и при таком значении проблем с работой беспроводной сети возникнуть не должно.

Тест внешней Wi-Fi антенны N1.

Что ж пора приступить к тестированию более мощных антенн, пробуем одну из них.
Вот какие результаты получились в программе Network Signal Info.
Как вы видите значение уровня сигнала увеличилось и колеблется возле значения -45 dBm, т.е. с помощью этой антенны удалось добиться более лучших результатов, чем от штатной. Нельзя сказать, что эта антенна глобально повлияет на радиус Wi-Fi сети, но увеличит его на 10-15 % .

Тест внешней Wi-Fi антенны N2.

Переходим к тесту следующей антенны (чем то напоминает Останкинскую башню).
Ниже результат.
Как оказалось результат не слишком отличается от стандартной антенны 5dBi.

Тест внешней Wi-Fi антенны N3.

Идем дальше и пробуем последнюю из тестируемых антенн.
Вот что выдала программа.
Как вы видите результаты еще хуже, чем роутер без антенны. Это может показаться странным, но присмотревшись внимательно к антенне, я понял, почему такие результаты. Мне попался брак, кабель который находится в антенне, поврежден и из-за этого такие отвратительные показатели.
Вывод: как вы могли заметить, чудес при использовании Wi-Fi антенны с усилением 10 dBi не произошло и максимум чего удалось добиться увеличение 10-15 %, а некоторые антенны вообще не показали отличия от штатной антенны или оказались браком. Если вам нужно добиться уверенного приема Wi-Fi только в тех местах, где он не стабильный (но все таки есть), тогда качественная антенна вам поможет, если вам нужно увеличить радиус беспроводной сети в местах где Wi-Fi роутер не «добивает» вообще, то этот способ вам не подойдет.

Сравнение всенаправленных Wi-Fi антенн.

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.

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.

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).

Wifi антенна роутера играет ключевую роль в обеспечении стабильного сигнала и высокой скорости интернета. Коэффициент усиления – это показатель, определяющий, насколько сильно антенна может усилить сигнал передачи данных. Чем выше коэффициент усиления, тем сильнее и дальше распространятся сигналы, увеличивая площадь покрытия wi-fi сети.

Как работает wifi антенна роутера? Антенна выполняет функцию передачи и принятия радиосигналов. Она преобразует электрический сигнал в радиоволну, которая затем распространяется вокруг антенны. Когда устройство подключается к роутеру, антенна принимает радиоволны, преобразует их обратно в электрический сигнал и передает его на роутер. Таким образом, антенна является основной составной частью межсетевого оборудования, от которой зависит качество и дальность сигнала.

Как повысить сигнал wifi антенны роутера? Существует несколько способов улучшить качество сигнала. Первым шагом является выбор роутера с антенной с высоким коэффициентом усиления, что позволит усилить сигнал и увеличить его дальность. Также можно установить повторитель сигнала, который подскажет антенне передавать сигнал в определенном направлении. Другим вариантом является использование направленных антенн, которые усиливают сигнал в одном направлении, что позволяет добиться лучшей производительности.

Коэффициент усиления wifi антенны роутера является важным параметром, определяющим качество и расстояние распространения сигнала. Правильный выбор роутера, повторителя или антенны может значительно улучшить сигнал и обеспечить стабильное подключение к интернету.

Независимо от выбранного метода повышения сигнала, важно принять во внимание физические препятствия, которые могут влиять на качество сигнала. Стены, двери, плотные материалы и другие устройства могут ослабить сигнал и ухудшить его качество. Поэтому рекомендуется располагать роутер вблизи рабочих зон и удаленным от непроходимых преград. Также можно провести оптимизацию расположения антенны роутера, направив ее в нужное направление, чтобы сигнал был сильнее и мощнее.

Коэффициент усиления wifi антенны роутера

Коэффициент усиления измеряется в децибелах (дБ) и указывает на то, сколько раз антенна усиливает сигнал по сравнению с источником. Например, антенна с коэффициентом усиления 5 дБ усиливает сигнал в 100 раз, а антенна с коэффициентом усиления 9 дБ – в 1000 раз.

Повысить сигнал wifi можно различными способами. Во-первых, можно установить на роутер антенну с более высоким коэффициентом усиления. Но для этого необходимо учитывать, что антенны с большим коэффициентом усиления могут быть более направленными и охватывать меньшую площадь.

Во-вторых, можно использовать усилители сигнала wifi или репитеры, которые усиливают сигнал и повторяют его в других частях помещения. Это может быть особенно полезно, если в некоторых местах вашего дома или офиса сигнал wifi слабый.

Также стоит отметить, что уровень усиления сигнала wifi также зависит от других факторов, таких как препятствия на пути сигнала (стены, перегородки) и настройки роутера. Для оптимального усиления сигнала рекомендуется проводить профессиональную настройку роутера, устанавливать антенны правильно и учитывать особенности помещения.

Влияние коэффициента усиления на сигнал

Коэффициент усиления wifi антенны роутера играет важную роль в повышении сигнала и расширении зоны покрытия. Чем выше коэффициент усиления, тем сильнее и дальше будет распространяться сигнал.

Усиление антенны регулируется в децибелах (dB), где каждый децибел соответствует удвоению мощности сигнала. Например, антенна с коэффициентом усиления 3 dB усиливает сигнал в два раза, а антенна с коэффициентом усиления 6 dB усиливает сигнал в четыре раза.

Повышение коэффициента усиления можно достичь, установив более мощную антенну на роутер или приобретши специальную усилительную антенну.

Однако, повышение коэффициента усиления может иметь и негативные эффекты. Высокое усиление может привести к нарушению сигнала, возникновению помех и перегруженности канала. Поэтому необходимо тщательно настраивать уровень усиления, чтобы максимально использовать возможности антенны, но избежать негативного влияния на сигнал.

Также стоит учитывать, что усиление антенны не является панацеей от слабого сигнала. Другие факторы, такие как препятствия (стены, мебель и др.), интерференция от других электронных устройств и расстояние до роутера, также оказывают влияние на силу и качество сигнала.

Вывод: правильное использование антенн с нужным коэффициентом усиления может помочь усилить сигнал wifi и расширить зону покрытия. Однако следует учитывать, что усиление антенны – это только одна из составляющих вопроса повышения сильности и качества сигнала, и другие факторы также играют роль.