Выясняем, как увеличить зону покрытия WiFi
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).
Для Linux:
» LinSSID (sourceforge.net/projects/linssid/)
» iwScanner
Будем рады узнать, какие программы использует читатель для схожих целей. Обратите внимание, что некоторый софт может быть представлен в демо-версиях и иметь условно-бесплатное распространение.
Резюме
Используйте антенну BAS-2002 WiFi Ladder в случае, если ваш роутер с внешней антенной не в состоянии обеспечить покрытие WiFi сетью в удаленных участках квартиры или дома.
Кабель для WiFi антенны: советы по выбору и установке
Привет всем! И сегодня я коротенько сделаю обзор про кабель для WiFi антенны. Также рассмотрим, где их можно взять, купить и чем их можно заменить. В первую очередь нужно ответить на вопрос – а для чего нужен удлинитель WiFi антенны. На самом деле область применения очень широкая, но самая главное — это выведение более сильного сигнала отправки или приёма в определенную локальную область.
Например, у вас роутер установлен в неудобном месте и переустановить его нельзя. А рядом есть зеркало или металлическая конструкция, которая глушит сигнал. Тогда антенну можно вывести подальше. Я же покупал в свое время кабель для WiFi антенны, чтобы улучшить прием от своего системного блока.
На моём стационарном компьютере в материнской плате не установлен беспроводной модуль. Поэтому я установил PCI адаптер, который находится внутри корпуса. Конечно, у него есть отдельные антенны, который торчат сзади. Но вот сигнал все равно плохой, так как металлический корпус плотно закрывает радиосигнал. Я прикупил себе метровый кабель и сигнал стал куда лучше.
ПОМОЩЬ! Если в процессе прочтения статьи у вас возникнут вопросы – то сразу же пишите их в комментариях и я вам помогу.
Какой лучше выбрать
У любого нормального мужика сразу же встает вопрос – а можно ли самому сделать удлинитель WiFi антенны. Конечно, сделать можно и тут проблем никаких возникнуть не должно. В частности, использовать можно обычный коаксиальный кабель. Но вот проблема в том, что где же этот кабель взять. В первую очередь нужно отталкиваться от проблемы или точнее от вопроса – «А сколько вообще надо-то?». Нужно примерно посмотреть сколько метров нужно кабеля.
Рекомендуется прибавить к точной цифре ещё сантиметров 30-40 – «на всякий случай». После этого уже думать. Дело в том, что если у вас дома нет коаксиального кабеля, то взять его просто неоткуда. Да можно сходить в магазин и купить – но продаются они только бухтами (большой маток). И по метрам вам никто отрезать не будет.
Но переживать не стоит, так как отдельные подобные провода продаются в магазине. При чем производители этих кабелей для WiFi антенн достаточно известны в мире роутеров. В частности, это TP-Link и D-Link. При этом метраж достаточно разнообразный: от 0.3 до 12 метров.
По стоимости вариация также достаточно большая от 700 до 2500 рублей. Для кого-то это может показаться дешево, а кому-то будет дорого. С другой стороны, можно взять старый коаксиальный кабель, который остался после протяжки и уже его переделать под вай-фай удлинитель.
Если вы будете использовать часть кабеля на улице, то нужно смотреть по маркировке предназначен ли он для этого. Такие провода должны быть толще и выносить как минусовые, так и плюсовые температуры. Также они должны быть полностью защищены от влаги и мелких частиц.
Установка
Если вы купили кабель или сделали сами, то нужно далее правильно установить вторичную антенну. В первую очередь нужно чтобы она была ровно направлены вверх. Таким образом луч радиоволны будет максимально распределятся в стороны. Если антенны будет наклонена, то связь может быть хуже.
Также смотрите, чтобы металлические конструкции, зеркала не стояли на пути волны, так как металл почти полностью тушит сигнал, а иногда его отражает, что может сказываться на связи. Далее нужно смотреть на расстояние от пола, куда вы будете устанавливать антенну. Установка должна быть такой, чтобы на пути было как можно меньше препятствий. Поэтому можно установить на 10-20 см выше письменного стола. Ставить антенну на холодильник или шкаф – не стоит.
Как сделать Wi-Fi удлинитель сигнала: увеличиваем радиус WiFi
Здравствуй, дорогой читатель! Сегодня мы поговорим о Wi-Fi удлинителе. Сразу скажу, что читать придётся много, потому что в дополнение я буду давать ссылки на полезные статьи, который смогут решить твою проблему. Но для начала давайте ответим на вопрос – что такое WiFi удлинитель? Это устройство, которое способно увеличить зону покрытия или способно ловить сигнал от радиоволн на большем расстоянии.
Удлинитель WiFi сигнала может быть в нескольких вариациях. В первую очередь можно усилить сигнал за счет самого передатчика, то есть роутера. Это можно сделать за счет более мощной антенны. Второй способ — это усилить сигнал приёмника. Но нужно учитывать, что при усилении сигнала, радиоволна становится узконаправленной, поэтому усилитель нужно четко направлять на приёмник или передатчик.
Статья немного будет общей – я расскажу, как можно улучшить сигнал в доме или квартире. Тут также нужно учитывать потребности пользователя. Например, у некоторых в маленькой квартире вай-фай просто плохо ловит из-за стен или плохого маршрутизатора. Другим нужно передать сигнал на сотни метров или даже километров. Так что рассмотрим все способы. Далее можете пропускать главы, если тот или иной вариант вам не подходит.
Мощный маршрутизатор
Бывают случаи, когда вместо того, чтобы выдумывать какие-то усилители, покупать антенны или делать их самостоятельно – лучше всего просто купить более дорогой роутер. Особенно если настоящий аппарат стоит 1500 рублей или даже меньше. Вы должны понимать, что с таким интернет-центром большой каши не сваришь.
Он не такой мощный и подходит для однокомнатной или даже двухкомнатной квартиры. Я как-то жил в «трешке» и мой бюджетная модель слабо пробивало две стены из-за чего в последней комнате сигнал был слабым. Так что возможно, у кого позволяет бюджет – стоит задуматься о приобретении мощного аппарата.
Обычно они имеют узконаправленные антенны от 4 и более штук. То есть сигнал направленный и радиус больше. Также в настройках аппарата можно задавать мощность усиления. Я уже писал отдельную статью, где рассказал про лучшие модели на рынке. С ней вы можете ознакомиться тут.
Усиления подручными способами
Именно способами, а не средствами, про средства я расскажу чуть ниже. Иногда сигнал слабый не потому, что плохой роутер, а потому что он неправильно установлен. При этом на уровень сигнала может влиять даже правильное расположение антенн. В некоторых городах при постройке домой используют арматуру, которая может глушить сигнал беспроводной сети. Более подробно о правильном расположении вашего интернет-центра можно прочесть здесь.
Повторители
Вот это устройство можно в полной мере назвать «удлинителем Wi-Fi». Давайте коротко расскажу для чего они нужны и как работают. Вот у вас дома стоит маршрутизатор, который раздаёт Wi-Fi сигнал на определённый радиус. Если у вас большой дом, то сигнал может не доставать на второй или даже третий этаж. Именно поэтому на конце диапазона действия радиоволны устанавливают повторитель или по-другому репитер.
Он принимает сигнал от основного шлюза и просто его повторяет – поэтому они так и называются. Установка достаточно простая, подключение происходит к розетке. Втыкаешь в розетку, заходишь с телефона в настройки повторителя и подключаешься к основной сети. К основной сети репитер может подключаться как по Wi-Fi так и по проводу. Более подробно про этот вариант вы можете прочесть в статье моего коллеги Ботана тут.
Также кому интересно, усилить сигнал можно с помощью проброса интернета по электрической сети. Для этого используются PLC адаптеры. Статью про них можно прочесть тут.
Мощные пушки и антенны
И так в первую очередь можно приобрести более мощные антенны на роутер или приёмник. В качестве приёмника может выступать модуль в ноутбуке. Антенны можно припаять напрямую к модулю с помощью специального переходника.
Также чтобы не мучить встроенный модуль, можно купить внешний, у которого сразу будет разъём для съёмной антенны. И тут сразу встаёт вопрос – а на какое именно расстояние нужно усилить сигнал приёма. Если это трёх-четырёх комнатная квартира, с пробиванием от 2-х стен, то можно попробовать просто купить более мощную съёмную антенну. Их можно приобрести в любом компьютерном магазине.
Но, что делать если нужно ловить сигнал на большом расстоянии. Например, оптоволоконную сеть провели в многоквартирный дом. Рядом стоит обычный частный дом, в который провайдер отказывается проводить «оптику». Тогда хозяин может договориться с другом и ловить вайфай сигнал с его роутера. Но для этого нужно мощная антенна.
Её можно купить в магазине или сделать самому. Если вы любите делать все своими руками, то милости просим к прочтению этой статьи. Там рассказывается, про самодельную внешнюю вай-фай пушку, с радиусом в несколько километров. Также там есть инструкция по всенаправленной антенне для роутера, чтобы усилить сигнал только в пределах дома. Всё понятно с картинками, пояснениями и чертежами.
Итог и вывод
Вроде бы ничего не забыл. Если вы заметили ошибку или у вас есть дополнение, предложение по статье – то смело пишите об этом в комментариях. Буду рад любой конструктивной критике или предложениям. Я постарался рассказать про все возможные способы усиления в статье и дал полезные ссылки, для более детального раскрытия решения по вашей проблеме. Я бы советовал прочесть всё, чтобы вы уже выбрали самый оптимальный вариант именно для вас. Но можете выбрать что-то одно. Так же можете задать свой вопрос в комментариях, и я постараюсь вам помочь.
