Revizuirea antenei Wi-Fi cu rază lungă de acțiune. Realizarea unei antene WiFi biquad cu rază ultra-lungă pentru un router cu propriile mâini Conectarea la un router

Dacă doriți să asamblați o antenă WiFi cu rază lungă de acțiune, atunci ar trebui să știți despre unele dintre caracteristicile acesteia.

Primul și cel mai simplu: antenele mari de 15 sau 20 dBi (decibeli izotropi) sunt puterea maximă și nu este nevoie să le facem și mai puternice.

Iată o ilustrare clară a modului în care, pe măsură ce puterea antenei în dBi crește, aria sa de acoperire scade.

Se pare că, pe măsură ce distanța de operare a antenei crește, aria de acoperire a acesteia scade semnificativ. Acasă, va trebui să prindeți în mod constant o bandă îngustă de acoperire a semnalului dacă emițătorul WiFi este prea puternic. Ridică-te de pe canapea sau întinde-te pe podea, iar legătura va dispărea imediat.

De aceea, routerele de acasă au antene convenționale de 2 dBi care radiază în toate direcțiile - astfel încât sunt cele mai eficiente pe distanțe scurte.

Regizat

Antenele de 9 dBi funcționează doar într-o direcție dată (direcțională) - sunt inutile într-o cameră, sunt mai bine folosite pentru comunicații la distanță lungă, în curte, în garajul de lângă casă. Antena direcțională va trebui să fie reglată în timpul instalării pentru a transmite un semnal clar în direcția dorită.

Acum la problema frecvenței purtătoarei. Ce antenă va funcționa mai bine la distanță lungă, 2,4 sau 5 GHz?

Acum există routere noi care funcționează la o frecvență dublă față de 5 GHz. Aceste routere sunt încă noi și sunt bune pentru transferul de date de mare viteză. Dar semnalul de 5 GHz nu este foarte bun pentru distanțe lungi, deoarece se estompează mai repede decât 2,4 GHz.

Prin urmare, vechile routere de 2,4 GHz vor funcționa mai bine în modul de rază lungă decât cele noi de mare viteză de 5 GHz.

Desen al unui biquadrat dublu de casă

Primele exemple de distribuitori de semnal WiFi de casă au apărut în 2005.

Cele mai bune dintre ele sunt modelele biquadrate, care oferă un câștig de până la 11–12 dBi, și dublu biquadrate, care are un rezultat puțin mai bun de 14 dBi.

Conform experienței de utilizare, designul biquadrat este mai potrivit ca emițător multifuncțional. Într-adevăr, avantajul acestei antene este că, odată cu compresia inevitabilă a câmpului de radiație, unghiul de deschidere a semnalului rămâne suficient de larg pentru a acoperi întreaga zonă a apartamentului atunci când este instalat corect.

Toate versiunile posibile ale unei antene biquad sunt ușor de implementat.

Piese necesare

• Reflector metalic - o bucată de folie-textolit 123x123 mm, o foaie de folie, un CD, un DVD CD, un capac de aluminiu dintr-o cutie de ceai.
• Sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2.
• O bucată de cablu coaxial, de preferință cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi.
• Tuburi de plastic – pot fi tăiate dintr-un pix, pix, marker.
• Puțin lipici fierbinte.
• Conector de tip N - util pentru conectarea comodă a unei antene.

Pentru frecvența de 2,4 GHz la care este planificat să fie utilizat transmițătorul, dimensiunea ideală biquadrate ar fi de 30,5 mm. Dar totuși, nu facem o antenă satelit, așa că unele abateri ale dimensiunilor elementului activ - 30–31 mm - sunt acceptabile.

Problema grosimii firului trebuie, de asemenea, luată în considerare cu atenție. Ținând cont de frecvența selectată de 2,4 GHz, trebuie găsit un miez de cupru cu o grosime de exact 1,8 mm (secțiunea 2,5 mm2).

De la marginea firului măsurăm o distanță de 29 mm până la îndoire.

Facem următoarea îndoire, verificând dimensiunea exterioară de 30–31 mm.

Următoarele curbe spre interior le facem la o distanță de 29 mm.

Verificăm cel mai important parametru al biquadratului finit -31 mm de-a lungul liniei centrale.

Lipim locurile pentru fixarea viitoare a cablurilor coaxiale.

Reflector

Sarcina principală a ecranului de fier din spatele emițătorului este de a reflecta undele electromagnetice. Undele reflectate corect își vor suprapune amplitudinile vibrațiilor tocmai eliberate de elementul activ. Interferența de amplificare rezultată va face posibilă propagarea undelor electromagnetice cât mai departe posibil de antenă.

Pentru a obține interferențe utile, emițătorul trebuie poziționat la o distanță care este un multiplu de un sfert din lungimea de undă față de reflector.

Distanța de la emițător la reflector pentru antene biquad și biquad dublu găsim lambda / 10 - determinat de caracteristicile acestui design / 4.

Lambda este o lungime de undă egală cu viteza luminii în m/s împărțită la frecvența în Hz.

Lungimea de undă la o frecvență de 2,4 GHz este de 0,125 m.

Mărind valoarea calculată de cinci ori, obținem distanta optima - 15.625 mm.

Dimensiunea reflectorului afectează câștigul antenei în dBi. Dimensiunea optimă a ecranului pentru un biquad este de 123x123 mm sau mai mult, doar în acest caz se poate obține un câștig de 12 dBi.

Dimensiunile CD-urilor și DVD-urilor nu sunt în mod clar suficiente pentru o reflexie completă, așa că antenele biquad construite pe ele au un câștig de doar 8 dBi.

Mai jos este un exemplu de utilizare a capacului unui borcan de ceai ca reflector. Dimensiunea unui astfel de ecran nu este, de asemenea, suficientă, câștigul antenei este mai mic decât se aștepta.

Forma reflectorului ar trebui să fie doar plat. De asemenea, încercați să găsiți plăci cât mai netede posibil. Îndoirile și zgârieturile de pe ecran duc la dispersia undelor de înaltă frecvență din cauza perturbării reflexiei într-o direcție dată.

În exemplul discutat mai sus, părțile laterale de pe capac sunt în mod clar inutile - reduc unghiul de deschidere a semnalului și creează interferențe împrăștiate.

Odată ce placa reflector este gata, aveți două moduri de a asambla emițătorul pe ea.

1. Instalați tubul de cupru folosind lipire.

Pentru a fixa biquadratul dublu, a fost necesar să se facă suplimentar două suporturi dintr-un pix.

1. Fixați totul pe tubul de plastic folosind lipici fierbinte.

Luăm o cutie de plastic pentru discuri pentru 25 de bucăți.

Tăiați știftul central, lăsând o înălțime de 18 mm.

Folosiți o pilă sau pilă pentru a tăia patru fante în știftul de plastic.

Aliniem fantele la aceeași adâncime

Instalăm cadrul de casă pe ax, verificăm ca marginile acestuia să fie la aceeași înălțime față de fundul cutiei - aproximativ 16 mm.

Lipiți cablurile la cadrul emițătorului.

Luând un pistol de lipici, atașăm CD-ul pe fundul cutiei de plastic.

Continuăm să lucrăm cu un pistol de lipici și fixăm cadrul emițătorului pe ax.

Fixăm cablul pe spatele cutiei cu lipici fierbinte.

Conectarea la un router

Cei care au experiență se pot lipi cu ușurință la contactele de pe placa de circuite din interiorul routerului.

În caz contrar, aveți grijă, se pot desprinde urme subțiri de pe placa de circuit imprimat atunci când este încălzită mult timp cu un fier de lipit.

Vă puteți conecta la o bucată de cablu deja lipită de la o antenă nativă printr-un conector SMA. Nu ar trebui să aveți probleme la achiziționarea oricărui alt conector RF de tip N de la magazinul local de electronice.

Teste antene

Testele au arătat că un biquad ideal oferă un câștig de aproximativ 11-12 dBi și acesta este până la 4 km de semnal direcțional.

Antena CD oferă 8 dBi, deoarece poate capta un semnal WiFi la o distanță de 2 km.

Double biquadrate oferă 14 dBi - puțin mai mult de 6 km.

Unghiul de deschidere al antenelor cu un emițător pătrat este de aproximativ 60 de grade, ceea ce este suficient pentru curtea unei case private.

Despre gama de antene Wi-Fi

De la o antenă de router nativă de 2 dBi, un semnal de 2,4 GHz conform standardului 802.11n se poate răspândi pe 400 de metri în raza vizuală. Semnalele de 2,4 GHz, vechi standarde 802.11b, 802.11g, călătoresc mai rău, având jumătate din interval față de 802.11n.

Considerând că o antenă WiFi este un emițător izotrop - o sursă ideală care distribuie energia electromagnetică în mod uniform în toate direcțiile, poți fi ghidat de formula logaritmică pentru conversia dBi în câștig de putere.

Decibelul izotrop (dBi) este câștigul antenei, determinat ca raportul dintre semnalul electromagnetic amplificat și valoarea sa inițială multiplicat cu zece.

AdBi = 10lg(A1/A0)

Conversia antenelor dBi în câștig de putere.

Judecând după tabel, este ușor de concluzionat că un transmițător WiFi direcțional cu o putere maximă admisă de 20 dBi poate distribui un semnal pe o distanță de 25 km în absența obstacolelor.

Principii de funcționare ale antenelor wi-fi cu rază lungă de acțiune:

1. guse de reflectoare. Acestea sunt reflectoare similare cu antene TV prin satelit. Ele concentrează semnalul într-o anumită direcție și astfel îl amplifică;
2. pentru a amplifica semnalul unei antene wi-fi cu rază lungă de acțiune, sunt eficiente rețelele care, cu o anumită locație, direcționează semnalul în direcția dorită;
3. Este logic să folosiți aceste opțiuni într-o combinație combinată de reflector și grătar. Atunci semnalul poate fi întărit și mai mult. Acesta este cel mai radical mod de întărire.

Din opțiunile enumerate, este clar că, pentru a amplifica semnalul pe o distanță lungă, este necesar să îl concentrați în direcția dorită și, în același timp, este posibil să selectați antene produse industrial care vor îndeplini cerințele relevante. cerințe.

Antene industriale

Producătorii de echipamente pentru industria de rețele s-au asigurat, de asemenea, că antenele wi-fi cu rază lungă de acțiune sunt disponibile pentru consumatori. În continuare, vom analiza exemple de dispozitive și caracteristicile lor distincte.

Wi-Fi TL-ANT5830B are un reflector care poate direcționa fasciculul de semnal în direcția dorită, amplificându-l astfel semnificativ. Dispozitivul este conceput special pentru o comunicare clară pe distanțe lungi.

: Astăzi vă voi arăta ce dispozitive puteți folosi pentru a extinde raza de acțiune a semnalului WiFi la câțiva mile, pentru a vă putea conecta la el la serviciu, la casa sau la școală. Oriunde vrei, chiar și pe teren. Vom verifica dacă se poate atinge distanța maximă a semnalului Wi-Fi. În primul rând, să selectăm punctul de acces corespunzător. După părerea mea, cel mai potrivit este punctul de acces WiFi Ubiquiti. Cum ar fi NanoStation, Nanobridges, Air Mesh și Nano Beam. Aceste hotspot-uri sunt cunoscute pentru fiabilitatea lor ridicată, ceea ce îi plac furnizorilor de servicii de rețele mobile.

Această descriere a unui amplificator puternic și tutorialul video însoțitor (video de mai jos) arată ce dispozitive pot transmite wi-fi pe mulți kilometri. O astfel de nevoie apare atunci când trebuie să vă folosiți internetul la dacha, la serviciu, la școală sau oriunde dincolo de anumite limite. În cazul prezentat, testul a arătat 20 km. Videoclipul va verifica la ce distanță și viteză este posibilă transmiterea unui semnal de Internet folosind dispozitivele specificate. Toate echipamentele necesare pot fi cumpărate din acest magazin chinezesc.

Selectarea unui punct de acces Wi-Fi și a unui echipament

Mai întâi, selectați un punct de acces Wi-Fi potrivit. Cel mai promițător echipament este de la Ubiquiti. Costul este de aproximativ 100 USD pentru echipamentul nou, jumătate din cel pentru echipamentul folosit. Acestea sunt logo-ul nanostation m5, nanobridge M5, airgrid M5, nanobeam m19. Aceste puncte de acces sunt foarte fiabile, motiv pentru care furnizorii de comunicații le iubesc. Spre deosebire de alte echipamente profesionale, acestea sunt ușor de configurat. Există o selecție largă pentru diferite distanțe. Apropo, puteți crește semnificativ raza de acțiune a unei nanostații dacă o înșurubați pe o antenă de satelit. Dezavantajele includ costul relativ ridicat.

Dintre opțiunile mai ieftine, echipamentele tp-link. De exemplu, acest punct de acces exterior are o antenă încorporată destul de puternică, raza sa este chiar mai puternică decât nanostația. Dar tp-link are un software mai puțin fiabil. Prin urmare, o dată pe lună, echipamentul poate îngheța. Va fi necesară o repornire pentru a restabili Internetul. De aceea furnizorii nu le plac. Dar pentru internetul personal sunt destul de potrivite.

Există opțiuni și mai ieftine de la producătorii chinezi. Dar nu numai că sunt mai puțin fiabile, dar au și antene mai slabe. Dacă doriți, puteți face o antenă Wi-Fi de casă. Canalul are instrucțiuni video detaliate despre cum să faceți acest lucru.

Cum se conectează un hotspot wi-fi

Acum să ne dăm seama cum să conectăm corect un punct de acces. Punctul de acces Wi-Fi vine cu o sursă de alimentare, dar nu este nevoie să trageți cablul de alimentare la punctul de acces, deoarece folosește tehnologia POE. Tensiunea de alimentare este transmisă prin același cablu prin care se transmite Internetul. Prin urmare, pentru a conecta un punct de acces aveți nevoie de un cablu torsadat cu 8 fire. Un capăt se conectează direct la punctul de acces, iar celălalt la sursa de alimentare POE. A doua priză liberă de pe sursa de alimentare este conectată prin orice cablu torsadat, cel puțin 8 fire, cel puțin 4 fire, la computer pentru configurare ulterioară.

Cum să configurați nanostația pentru funcționare pe distanță ultra-lungă

Îl conectăm la rețea, iar după ce LED-urile se aprind, recomandăm să îl resetam la setările din fabrică ținând apăsat butonul Reset timp de 10 secunde. Acum setăm setările plăcii de rețea la 192.168.1.22. Deschid orice browser și scriu în bara de adrese: 192.168.1.20.

Apăsați Enter și ajungeți la intrarea de configurare a nanostației. În câmpul de autentificare și parolă introducem ubnt. În coloana de țară, selectați test de conformitate. Acest lucru va permite utilizarea de canale alternative și putere maximă. În fila Wireless, puteți selecta modul în care va funcționa nanostația. În primul mod, ne vom putea conecta la alte rețele wi-fi. Al doilea mod este așa-numitul mod punct de acces, adică puteți distribui wi-fi. ca un router obișnuit. Introduceți numele rețelei noastre wi-fi și parola. Selectăm lățimea canalului 20 megaherți și înregistrăm canalul de frecvență pe care va fi distribuit internetul.

Vă recomandăm să scanați intervalul în avans și să selectați un canal Wi-Fi pentru a nu interfera cu furnizorii care operează în zona dvs. Unele zone necesită permisiunea de a folosi banda de 5 gigaherți și antenele Wi-Fi externe. În fila Rețea, selectați modul. Dacă părăsiți podul, rețeaua dvs. va fi extinsă fără fir. Dacă alegeți SOHO Router, nanoshen va funcționa ca un router de acasă și vă puteți conecta la el folosind telefoane și laptopuri. Aplicarea modificărilor.

Apoi, consultați instrucțiunile de instalare și fixare și alte puncte pentru instalarea prin Wi-Fi pe distanțe lungi de la 3 minute.

O diagramă mai simplă pentru 2 km cu toate detaliile.