Точка доступа большим радиусом действия. В радиусе скольких метров ловит wifi

Как жаль, что wi-fi покрытие не может быть повсеместным. Жаль, что к домашнему вай фаю нельзя подключиться на работе — сигнал не «добивает». Но какой же радиус действия (покрытие) у вай фай роутеров и от чего этот радиус зависит? Сегодня мы разберемся с данным вопросом и узнаем все о покрытии wi-fi сетями.

Радиус действия wi-fi роутера - словосочетание не имеет смысла. если нам нужна дальность допустим связать сеть из разнесенных на десяток км устройств это одно, но в таком случае антенна направлена и ни о каком радиусе речи нет. Или у нас не ловит в беседке за банькой, тут как раз речь идет о радиусе, но дальность ни при чем. поскольку не ловить может как из-за того. что сигнал не добивает, так и от того, что сигнал слишком мощный и устройство «захлебывается» и, возможно, для решения проблемы нужно будет снизить мощность и дальность.

Поскольку величина сферическая, то в документации обычно указана округленная средняя дальность для двух одинаковых устройств с типовой антенной. Этот параметр зависим от мощности, которая не может превышать у бытового роутера 100 милливатт (20 дБм), это примерно соответствует 150 м дальности в чистом поле или 50 м в помещении. Все эти цифры, как водится, взяты для абсолютно упругого сферического коня в вакуумной упаковке. Собственно, сам по себе — радиус действия параметр комплексный, включающий в себя множество характеристик обеих точек (как передатчика. так и приемника - качество приема различно). Не зря существуют Wi-Fi детекторы, которыми специально обученные человеки замеряют реальный уровень сигнала на разных расстояниях, именно, потому что проще померить, нежели рассчитать.
Часто приходится слышать от фанатов того или иного производителя, что «всё хлам, а вот asus», врут. Безбожно врут, все производители ограничены тем же самым параметром верхней мощности и там все равно кто именно произвел Asus, Zyxel, D-link, tp-link, tenda или другие. За исключением случая, когда и передатчик и приемник одного производителя.

Связь на родственных машинах будет стабильнее и лучше, все из-за того, что каждый именитый китаец пилит свой протокол для своих устройств. В общем, если планируется использование нескольких связанных точек. стоит подбирать железо одного производителя, благодаря своим добавкам к стандарту связи, такой выбор порядком облегчит жизнь. Во всех остальных случаях стоит обращать внимание на поддержку режимов, технические параметры, возможность изменения прошивки и другие «мелочи» вплоть до возможности подключения внешней антенны (самое то для дальности), а не на наклейку на корпусе, в конце концов, все сделаны, если не на одном, то на соседних заводах.

Впрочем, и в мире роутеров есть свои отличники, например, профессиональный инструмент тот же Mikrotik или ubiquiti nanostation, в качестве роутера бесподобны и за счет своей профнаправленности обходят ограничение по мощности (у них потолок выше).

Что влияет на радиус действия Wi-fi роутера

На радиус действия wi-fi влияет всё, ну или почти всё. Основные виновники следующие:

Частота - чем выше, тем хуже распространяется и сильнее зависит от окружения.
Версия протокола 802.11 — без MIMO не реализуема адаптивная антенна. Должен быть 802.11n и выше.
Мощность, далеко не всегда, «чем больше, тем лучше». Законодательно ограничена сверху.
Антенна. В этом слове очень много всего - мощность усиления, диаграмма направленности, качество согласования. Правильный выбор антенны-это первое дело при обеспечении стабильного дальнего wi-fi.
Местность, наличие стен, полов, ровных поверхностей.
Зашумленность эфира.
Влажность воздуха.

Вероятно, забыл упомянуть несколько факторов, поскольку на распространение радиоволн, действительно, влияет большинство параметров окружающей среды.

3 wi-fi роутера с большим радиусом действия

Посмотрим на wi-fi роутеры радиус и дальность действия устойчивой связи с которыми выше, чем у конкурентов.

MikroTik hAP AC или любой другой Mikrotik (желательно с подключаемой внешней антенной). Тут и интеллектуальное управление параметрами антенны, и мощность передатчика до 1 вт у некоторых моделей, только стоит помнить, что это профессиональный инструмент - иногда приходится гуглить. Аппарат вне конкуренции по возможностям, железу, гибкости, дальности и т. д.
ASUS RT-AC3200 или любой другой с поддержкой ASUS AiRadar (устойчивость дальней связи достигается индивидуальной подгонкой сигнала под клиента и эмуляцией направленного сигнала).
Любой трех (и более) рогий роутер с возможностью подключения выносной антенны вместо штатных.

Поскольку свч весьма близко по физическим свойствам, то логично радиус (освещения) покрытия можно увеличить подняв светильник (роутер). Впрочем, радиус никого не интересует, ну может, кроме людей с абсолютно круглым участком, интересна площадь покрытия квартир, участков, которые весьма далеки от круга. И именно поэтому, ограничив излучение в «ненужную» сторону, можно радикально улучшить ситуацию. Даже примитивный экран из подручных материалов, например, фольги, способен улучшить ситуацию с приемом. Из обычного тазика, к примеру, выходит замечательный экран с функцией фокусирующей линзы.

Покрутить антенки, связь не возможная на прямом сигнале, может прекрасно существовать на отраженном, кроме того, антенны могут просто забивать друг друга в некоторых положениях. В наиболее простом случае, если у устройства одна антенна, ось антенны должна быть перпендикулярна направлению на зону с наиболее слабым приемом. В случае если антенны встроены в роутер, результат может дать смещение или поворот роутера. Так что двигать и замерять, и снова двигать.

Купить и подключить выносную антенну. Кроме очевидной функции приема-передачи, антенна является еще и усилителем сигнала. Качество связи сильно зависит от согласования антенны и роутера, согласование в том числе зависит от длины подключающего кабеля. Поэтому расчет антенны должен производить специалист, учитывая лично ваши параметры (форма направленности, состояние эфира и т. д.). Кстати, раз уж речь о антеннах, вот берем две банки из под пива, думаю понятно, что не стоит ждать чудес от хитросделаных конструкций из пивных банок, изготовление и настройка такой штуковины весьма неплохой аутотренинг и в этом их главное назначение.

Настроить роутер на работу в наиболее чистом канале. Для анализа wi-fi есть программы анализаторы, они помогут выбрать наименее зашумленную частоту, что не только благоприятно скажется на дальности, но и увеличит скорость и устойчивость приема.
Подключить старый роутер в качестве повторителя, впрочем, об этом позже.

При настройке желателен датчик, для этой роли подойдет смартфон или ноутбук размещенный в точке с наиболее слабым приёмом. Необходимо скачать и установить одну из программ wifi анализаторов, задачей смартфона будет отображение изменений мощности принятого сигнала. Для этих целей в программе анализаторе есть режим измерения мощности сети.

Ориентируясь на показания мощности в интересующей точке, стоит пробовать (если есть возможность):

разные диапазоны (актуально для dual-band) - ситуация с прохождением волны может отличаться для диапазонов 5 ггц и 2.4 ггц.
в выбранном диапазоне найти свободный канал. Канал должен быть свободен, как в точке установки роутера, так и в интересующей точке (часта ситуация, когда удаленная точка, там где у нас лежит тестер, попадает в зону другой сети на смежной частоте, а на роутере помеха не видна, так как мешающая сеть не добивает) свободные каналы покажет таже программа анализатор wifi.
отключение или наоборот включение автоматики, например, выбора режима передачи «Network mode» — иногда разумность устройства полезна, но зачастую «N Only» дальнобойнее.
мощность, тут больше всего подходит слово «поиграть». Дело в том, что мощность напрямую влияет на дальность. Но а) должна быть достаточно большой, чтоб добить до дальней точки, б) достаточно маленькой, чтобы не мешать нормальной работе устройств вблизи, в) сигнал разной мощности может по разному проходить участок.
Регулировка мощности (Transmit Power) имеет разную логику, некоторые производители дают настраивать усиление приема, некоторые полагают важнее силу излучения, некоторые считают нормой максимум и регулируют затухание. Обычно, в этом параметре есть слово power и шкала либо обозначение единиц dBm. В любом случае, надо читать документацию (например mikrotik имеет поле для указания дальности до клиента в режиме точка-точка Cell Radius, который нельзя опустить ниже 10 км, и поле Tx Power Mode, где параметр card rates устанавливает максимальную мощность на уровень бытового в 20 дбм, именно, чтоб не глушить ближних клиентов).
Такая же ситуация из разряда «надо пробовать» при настройке антенн. Простая корректировка положения антенн или даже местоположения роутера способно улучшить качество и дальность передачи за счет изменения среды (снижение отраженного сигнала, уменьшение искажений, обход преград). А может сделать только хуже, универсального ответа нет и надо пробовать и смотреть на тестовом устройстве изменения сигнала.
Видимый издалека wifi со скорость 1кб\с никому не нужен. Поскольку в общем случае вопрос дальности поднимется для построения стабильной и шустрой сети, полезно не забывать о функциях, улучшающих стабильность и качество связи. Конкретный набор у каждого устройства свой и многие из таких опций включены по умолчанию. Ширина канала, расширение канала (не забудьте проследить чтобы пара основной+расширение приходилась на свободные каналы), проприетарные протоколы и функции-микротиковский nv2 как пример, если, конечно, оборудование позволяет, в общем, все те плюшки, которыми обычно производитель хвастается на упаковке.

Как увеличить радиус действия wi-fi роутера с помощью ретранслятора

Ретранслятор, он же репитер или повторитель, существует как отдельное устройство, правда, мощность, а следовательно, и покрытие его сети, оставляет желать лучшего. Гораздо рациональнее использовать для этой роли дополнительный роутер. С ролью репитера вполне справится даже очень бюджетная железяка. В случае покупки, желательно убедиться, что выбранная модель имеет эту опцию, при поддержке оборудованием настройка сводится к нажатию пары кнопок (есть варианты, когда железо не поддерживает, но доступны альтернативные прошивки с этой опцией). И не забывайте о своих нюансах протокола от производителей особенно любят заморачиваться с плюшками «для своих» Zyxel и Asus (пара зюкселей будет работать ощутимо лучше чем пара зюксель - асус).

Настройку в мастере расписывать нет смысла, повторитель, работающий как клиент фактически копирует wifi сеть основной точки и ретранслирует ее устройства, подключенные к wi-fi автоматически, переключаются на более сильный сигнал.

В целом использование репитера самый правильный способ решения проблем с радиусом покрытия, с его помощью можно протащить сеть даже в бункер с свинцовыми стенами, если конечно, у вас такой найдется.

Еще 3 полезных статьи:

WiFi Guard – донельзя нужная утилита для всех энтузиастов с небольшой wireless-сетью, желающих её обезопасить.…

WiFi Crack – программа для забывчивых пользователей или начинающих взломщиков. Позволяет легко и просто брутфорсить…

Многих пользователей интересует вопрос — на какое расстояние передаётся сигнал беспроводной сети и какова зона действия WiFi у домашнего роутера.
Для примера рассмотрим самый распространённый стандарт беспроводной связи, используемый на большинстве современных маршрутизаторов — 802.11n или, так называемый, Wireless N150 или N300. Здесь 150 и 300 — это теоретически максимальная достижимая скорость передачи данных, которую Ваш адаптер никогда не разовьёт =). Для этого стандарта озвучивался такая зона покрытия — до 100 метров в помещении и до 300 метров на открытом пространстве. В этом случае радиус действия будет составлять 50 и 150 метров соответственно. К сожалению, это тоже не реальные цифры и, как показала практика, в реале они значительно меньше. Тогда возникает вопрос — как же определить зону покрытия?
Единственный верный способ — только взять в руки ноутбук, планшет или смартфон и обойти по квартире, дому или участку и опытным путём найти границы зоны действия сигнала.

Что влияет на зону покрытия Вай-Фай?!

1 — расположение роутера или точки доступа

Да, именно раположение передающего устройтва в квартире во многом отвечает за зону действия беспроводной сети. Не забывайте, что излучение у него всенаправленное, а значит и распространение сигнала идёт одинаково во все стороны и по форме напоминает окружность. Именно поэтому надо располагать точку доступа примерно в центре Вашего жилища.

Поставив маршрутизатор в самой дальней комнате — не удивляйтесь тому, что сигнал будет обрываться в лучшем случае где-то посередине квартиры.

2 — материалы из которых сделаны стены и перекрытия

Радиоволны очень не любят железобетонные конструкции, кирамзит и гипсокартон. Не раз сталкивался с тем, что в квартире, отделанной с помощью гипсокартона радиус покрытия ВайФая значительно меньше.

Вот таблица с затуханием сигнала WiFi в различных отделочных материалах и элементах декора:

Материал	Изменение уровня сигнала, дБ
Материал	2,4 GHz	5GHz
Оргстекло 7,1 мм	-0,36	-0,93
Оргстекло 2,5 мм	-0,01	-0,2
Жалюзи закрытые	-0,002	0,002
Жалюзи открытые	0,01	0,03
Красный кирпич сухой	-4,44	-14,62
Красный кирпич мокрый	-4,51	-14,6
Ковер	-0,03	-0,01
Ковер с изнанки	-0,04	-0,03
Потолочная плитка	-0,09	-0,18
Ткань	0,02	0,01
Стеклопластик	-0,02	-0,03
Стекло	-0,5	-1,69
Гипсокартон 12,8 мм	-0,49	-0,52
Гипсокартон 9 мм	-0,51	-0,85
Линолеум	-0,02	-0,13
Линолеум с изнанки	-0,02	-0,12
Еловые доски	-2,79	-6,13
ДСП	-1,65	-1,95
Фанера	-1,91	-1,83
Штукатурка	-14,86	-13,24
Штукатурка c обратной стороны	-14,58	-13,91
Плитка	-2,22	-1,42
Рубероид	-0,1	-0,13
Шлакоблок сухой	-6,71	-10,33
Шлакоблок мокрый	-7,35	-12,38
Металлическая решетка	-20,99	-13,17
Проволочная сетка	-1,21	-0,34

3 — наличие устойств, создающих помехи

Однажды мой знакомый долго мучался и никак не мог понять почему в одной из комнат очень плохой приём, даже если роутер поставить в ней, в то время как в других комнатах всё работает идеально. Как оказалось источником проблем был сосед-радиолюбитель, растянувший вдоль всей стены антенну радиосвязи, которая давала сильные помехи.

Так же сильное влияние могут оказывать микроволновки, электромоторы, телевизоры с большой диагональю, висящие на половину стены и т.п.

4 — наличие у соседей беспроводных сетей

Если у Вас при подключении к домашнему Wi-Fi в списке доступных сетей примерно вот такая картина:

То не удивляйтесь низкой скорости или плохому приёму. Дело в том, что для работы ВайФай используется всего от 11 до 13 радио-каналов в зависимости от страны. Если хотя бы половина из них уже заняты «соседями», то они уже будут мешать друг другу и создавать помехи. А ведь в многоквартирных домах это частая картина. Выход в этом случае один — переход на оборудование, работающее в диапзоне 5ГГц.

5 — характеристики используемого оборудования

Да, от Вашего роутера тоже во многом зависит зона покрытия Вай-Фай. Конкретно — от мощности передатчика и используемых антенн. И если по мощности все домашние устройства примерно равны, то вот с антеннами всё значительно интереснее. На самых простых и дешевых моделях типа D-Link DIR-300 или DIR-615 используются самые слабые антенны с коэффициентом усиления в 2dBi. При этом нет разницы — внешние они или внутреннего исполнения — качество передачи сигнала будет всё равно не очень. Как показывает практика, более-менее нормально такой маршрутизатор может покрыть однокомнатную квартиру. Для площадей поболее надо лучше покупать роутеры с антеннами не менее 5dBi.

Стоит при этом ещё принять в расчёт, что если на роутере стоит маркировка Wireless N150, то у него используется одна антенна и покрытие сигналом у него будет хуже, чем у Wireless N300 — там стоят уже 2 антенны, работающих в режиме MIMO.

Как увеличить зону действия WiFi сети

Есть несколько способов, которые помогут улучшить качество работы и расширить радиус покрытия беспроводной сети. Применение того или иного из них строго зависит от ситуации. В некоторых случаях придётся комбинировать несколько способов.

— Использование более мощных или направленных антенн
Если на Вашем домашнем маршрутизаторе антенны съёмные, то замена слабых антен 2-3dBi на более мощные 5-8dBi могут значительно улучшить качество и расширить покрытие сигналом в некоторых случаях аж до 1,5-2 раз. А с помощью направленных антен можно передавать сигнал и на бОльшие расстояния в определённом направлении.

— Установка беспроводного ретранслятора . Если специальные устройства — WiFi-репитеры или повторители, которые подключаются к существующей сети и расширяют её за счёт использования своих антенн. Если в одной из комнат в квартире плохой приём — поставьте туда репитер и забудете о проблеме!

Кстати, многие современные роутеры поддерживают технологию WDS, а значит и их можно использовать как репитеры при необходимости.

— Переход на диапазон 5ГГц.

Как я уже отмечал выше, этот выход будет оптимальным для тех, кто страдает от множества соседских ВайФаев. Замена оборудования на новое, работающее на частоте 5GHz как правило полностью решает такие проблемы. Во-первых, его ещё мало кто использует, а во вторых — там значительно больше доступных для работы радиоканалов.

Есть ещё один способ расширения радиуса покрытия WiFi тогда, когда надо чтобы эта сеть доступна через 100-150 метров, а направленную антену ставить нет возможности.. В этом случае можно просто прокинуть до нужной точки витую пару и подключить ещё один роутер с таким же именем сети SSID и паролем.

Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.

Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).

Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.

По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)

Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.

Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме

На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.

Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.

Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)

На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.

Как улучшить зону покрытия WiFi

Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).

Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.

Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.

Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:

— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.

И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.

Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.

Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера

Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.

Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):

Рисунок 7. Антенна WiFi Extender

Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.

Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.

Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi

Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)

Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.

Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi

Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:

— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.

Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.

Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?

Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».

Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?

Рисунок 11. Антенна Connect 2.0

Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)

Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.

Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).

Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder

Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.

Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера

Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.

Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире

Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).

Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder

Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.

В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».

Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?

Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).

Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.

Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.

Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!

Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте

Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.

Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).

Рисунок 18

Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:

Рисунок 19

Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).

Как увеличить радиус действия WiFi-роутера? Никому не нравится, когда страницы в интернете открываются слишком медленно, потоковое мультимедиа невозможно транслировать, а сигнал WiFi периодически пропадает или образует «мертвые» зоны. Подобные проблемы просто сводят с ума людей по всему миру, где стабильный интернет стал такой же необходимостью, как первичные потребности человека. Простые советы, приведенные ниже, могут помочь усилить сигнал WiFi.

Возможные препятствия для сигнала

Наиболее очевидной проблемой является расстояние между компьютером и роутером, ведь существует оптимальный диапазон, в пределах которого может путешествовать беспроводной сигнал. Если по задумке пользователя сеть должна покрывать большую площадь, чем маршрутизатор технически может охватить, или WiFi должен обходить углы и пронизывать стены, то качество сигнала может очень сильно пострадать или он вовсе не будет доходить до своей цели.

Вмешательство других пользователей также является большой проблемой, особенно в густонаселенных районах. Сигналы от других беспроводных сетей и электроники могут негативно повлиять на скорость и дистанцию. Помехи создают телефонные системы и другие беспроводные устройства. К счастью, уже существуют специальные домашние телефоны, использующие стандарт DECT 6.0, который не препятствует работе Вай-Фай.

Всегда существует шанс, что к сигналу роутера могут подключиться незваные гости. Имеет смысл периодически заходить в интерфейс администратора своего маршрутизатора, чтобы проверить, сколько устройств подключено в данный момент. Или же использовать сетевой анализатор, чтобы увидеть, есть ли в сети неизвестные устройства. Не стоит использовать открытую сеть, ее всегда нужно закрывать. Лучше всего применять настройки безопасности WPA2, поскольку WEP существенно слабее. Обязательно нужно придумать сложный пароль, который невозможно будет угадать.

Улучшение качества и дистанции сигнала

Увеличить дальность сигнала можно с помощью обновление программного обеспечения для роутера. Производители маршрутизаторов обычно стремятся улучшать свои продукты и выпускают для них полезные усовершенствования. В зависимости от модели роутера процесс обновления прошивки может различаться. Большинство маршрутизаторов (например, всем известный TP-Link) имеет процесс обновления, встроенный прямо в интерфейс администрирования. В результате все вмешательство пользователя сводится к банальному нажатию на кнопку «Обновить». Некоторые старые модели могут потребовать от пользователя самостоятельно найти прошивку на сайте разработчика и установить ее. Это довольно неудобно, но необходимо.

Очень многое будет зависеть от того, в какой точке расположен роутер. Как известно, не все комнаты и открытые пространства одинаковы по объему, структуре и наличию препятствий. Многие пользователи стараются убрать маршрутизатор подальше (например, в шкаф или на подоконник). Но такой подход неверный, ведь роутер нуждается в открытых пространствах. Его следует держать подальше от препятствий.

Если роутер оборудован внешними антеннами, нужно убедиться, что они находятся в вертикальном положении. По возможности нужно переместить маршрутизатор повыше, например, повесить на стену. Если это невозможно сделать своими силами, то рекомендуется поставить его на высокий шкаф или хотя бы на стол. Существуют специальные программы, способные визуализировать зону покрытия. В качестве примеров можно привести Heatmapper или inSSIDer. Эти программы покажут пользователю сильные и слабые места в сети WiFi. Существуют также подобные приложения для мобильных устройств, например WiFi Analytics.

Разбираем вопрос, как своими руками усилить сигнал роутера , и тем самым увеличить радиус действия сети и дальность wifi . Рано или поздно он начинает беспокоить всех, кто сталкивается с организацией беспроводного соединения в квартире. Особенно остро проблема расширения расстояния приема вайфай встает тогда, когда еще на этапе задумки создания локальной сети в домашних условия, вы пожалели средств на качественный маршрутизатор с большим радиусом действия wifi, с мощными передатчиком и антеннами. Или же не продумали место его установки в своем доме или квартире.

Доступные способы усилить сигнал wi-fi роутера в домашних условиях

На самом деле усилить wifi сигнал от маршрутизатора очень просто и легко. Причем совсем не важно, какого производителя — Zyxel Keenetic, TP-Link, Asus, D-Link и так далее.

Есть несколько самых популярных способов:

Купить роутер с более мощной встроенной антенной,
Поместить его где-то в коридоре по центру квартиры,
Использовать одно из средств усиления сигнала wifi — второй роутер, внешнюю антенну, репитер.

Многие во время ремонта в квартире определяют место установки маршрутизатора где-нибудь в специальной серверной комнате, либо в гардеробной, либо в электрощитке. Одним словом, подальше от глаз. Но конфигурация планировки квартиры зачастую такая, что до отдаленных от места установки комнат беспроводной сигнал от роутера не добивает. Либо дальность действия wifi не достаточна для того, чтобы получить на нем сколь бы то ни было приемлемую скорость.

Сегодня поговорим о способах усилить сигнал и увеличить радиус действия wifi роутера в домашних условиях. А также о требуемых для этого технических характеристиках главных при организации беспроводной сети устройств — маршрутизатора и приемника, — на которые надо обратить внимание в первую очередь при их приобретении.

Увеличение радиуса действия сигнала wifi роутера и адаптера

Для стабильной работы сети в стандартной городской квартире вполне достаточно самого простого маршрутизатора и встроенного в ноутбук адаптера. Однако, есть много побочных факторов, из-за которых приходится усиливать сигнал для увеличения радиуса сигнала. Об основных причинах, которые могут влиять на скорость, я рассказывал . Не будем повторяться, а представим, что у нас в доме идеальные условия для распространения беспроводного радиосигнала. То есть нет никаких помех от соседских роутеров и других активных излучателей частот, типа микроволновки. В этих условиях основную функцию по поглощению сигнала берут на себя расстояние и препятствия на пути от источника к приемнику.

Данная таблица наглядно демонстрирует, насколько будет теряться качество сигнала в зависимости от типов преград на его пути. Для примера возьмем абстрактный роутер, который в самых лучших условиях и без помех и препятствия будет реально раздавать сигнал на 100 метров. Именно при таких условиях производители указывают дальность «стрельбы» своих устройств на красивых коробках и в рекламных брошюрах.

И возьмем типичную трехкомнатную квартиру, где роутер установлен в одной комнате. При этом до дальней от него одна несущая бетонная стена и одна межкомнатная. Соответственно берем от наших 100 метров 10% — получаем 10 метров. То есть через капитальную стену сигнала хватит на 10 метров от роутера. Но у нас еще межкомнатная стена — значит берем наши 10 метров и вычисляем от них 15% — получаем 1.5 метра. Это означает, что даже в идеальных условиях сигнала от такого роутера явно не хватит на всю квартиру. Приплюсуем еще к этому помехи от приборов и других беспроводных сетей на той же частоте, и получим совсем печальную картину.

Имеем также в виду, что антенны на маршрутизаторе стоят всенаправленные, то есть сигнал от них идет по кругу на равную степень удаленности.

Усиление wifi сигнала от роутера с помощью антенны

Итак, мы выяснили, что для хорошего приема роутер должен располагаться в центре квартиры, рядом с принимающим устройством и по возможности вдали от приборов, создающих помехи. Но как и у любого электронного прибора, у каждой модели есть свои особенности, которые могут повлиять на работу, в нашем случае — на «дальность стрельбы». Как правило, в спецификациях к каждому продукту указано, на какой радиус действия он рассчитан на открытом пространстве при идеальных условиях. Но эти данные — читая теория, а в реале они просто недостижимы.

Самый простой способ определить качество сигнала — по характеристикам антенны, которыми снабжаются устройства. Один для передачи, другой для приема. Антенны могут быть как скрытые, встроенные, так и внешние, навинчивающиеся на само устройство. Мощность антенны измеряется в DBI. Чем его значение выше, тем мощнее антенна.

Ниже представлен образец USB адаптера-приемника с прилагающейся в комплекте внешней антенной.

Если вы обращали внимание, есть модели роутеров и адаптеров, у которых несколько антенн — две или даже три. Используя несколько штук, можно значительно улучшить качество приема wifi адаптером и увеличить расстояние от роутера. То есть снабженный одной антенной в 8 dbi маршрутизатор будет ретранлировать слабее, чем модель более высокого уровня и стоимости, оснащенная 2 или 3 антеннами по 8 dbi.

При выборе приемника также посмотрите на значения параметра «Receiving mode» — чем он выше, тем лучше прием.

Однако и этого будет недостаточно, если речь идет о приличном расстоянии до 100-150, а то и 500 метров. Обеспечить желаемый радиус wifi сигнала в этом случае нам поможет , которая работает направленно в определенный сектор.

Увеличение радиуса сигнала wi-fi вторым роутером, репитером или точкой доступа без антенны

Еще один проверенный метод улучшения качества приема — использовать отдельное специальное устройство, именуемое , или повторителем. Это усилитель сигнала, работающий по принципу ретранслятора, позволяющий расширить существующую сеть. Он принимает сигнал и передает его дальше, расширяет зону покрытия на 15-20 метров.
Другой вариант — поставить более дорогую . Она устанавливается на улице или в помещении и обеспечивает радиус покрытия wifi до 100 метров. Cпособна обеспечить покрытие как внутри здания, так и небольшой участок поблизости. Имеются также модели, работающие узконаправленно для расширения зоны не внутри квартиры или дома, а для создания довольно-таки большого по расстоянию беспроводного моста между разными зданиями.
В качестве альтернативы можно использование . Например, если у вас имеется дополнительное устройство, лежащее без дела, то целесообразно задействовать его в качестве репитера, чтобы не покупать новое оборудование. В этом случае на другом маршрутизаторе обязательно должен присутствовать данный режим повторителя в прошивке.

Регулировка радиуса дальности wifi сигнала в настройках роутера

И еще один маленький секрет. В панели управления некоторых модификаций маршрутизаторов имеется отдельная регулировка мощности ретрансляции wifi сигнала. Выставив самую высокую, вы получите максимальную отдачу от своего роутера. Минимальное же значение обеспечит качественный прием не дальше, чем внутри одной комнаты. Подробно об этом я , почитайте. А сейчас покажу быстренько на нескольких примерах, как это выглядит у разных брендов.

Усиление wifi сигнала на роутере TP-Link

Для установки мощности сигнала на роутере TP-Link, нужно зайти в «Дополнительные настройки» в раздел, посвященный беспроводному режиму. Здесь есть три градации — низкая, средняя и высокая.

Asus

На маршрутизаторах Asus отрегулировать мощности можно очень ювелирно — называется она «Управление мощностью TX Power» и выставляется вручную в числовом значении, не превышающем 200.

Zyxel Keenetic

У роутеров Zyxel Keenetic настройка мощности передатчика разбита на фиксированные позиции, но их больше, чем у TP-Link. Обозначаются в процентах от полной силы wifi ретранслятора. В старой версии админки находится в конфигурациях wifi сети.

А вот так все выглядит в новой панели Keenetic — нужно зайти в «Домашнюю сеть»

Tenda

Это основные действенные способы улучшения сигнала WiFi и, как следствие, расширения зоны приема беспроводной сети. Многие умельцы умудряются усилить роутер с помощью обычной банки из фольги, которая надевается на антенну. Однако, я все-таки приверженец более традиционных способов. Как показала практика, наилучшие результаты достигаются тогда, когда применяется сочетание нескольких приемов. То есть выбор устройств с наилучшими характеристиками антенн плюс их удачное расположение, спланированное еще на стадии ремонта помещения. Пробуйте, экспериментируйте, и у вас все получится!