Отличие wifi антенны от gsm
В первой части статьи мы обнаружили и измерили сигнал от базовой станции оператора сотовой связи. Теперь используя результаты измерения, выберем оборудование для усиления слабого сигнала.
В большинстве случаев проблемы слабого сигнала связаны с удалённостью от базовой станции оператора сотовой связи или наличием препятствий различного происхождения на пути мобильного сигнала. Усилить мобильный интернет достаточно просто. Компания KROKS разработала и подготовила несколько готовых комплектов оборудования для эффективного усиления мобильного интернета в зонах неуверенного приёма сигнала.
1. USB модем или роутер с выносной внешней 3G/4G антенной
Внешняя антенна, устанавливается снаружи здания на крыше или на мачте и соединяется высокочастотными коаксиальными кабельными сборками с модемом или роутером, подключенными к компьютеру.
Направьте антенну на базовую станцию 3G/4G оператора, подключите антенну к вашему USB модему или роутеру.
- Возможность подключения к внешней антенне модема или роутера размещённых в помещении.
- Поддержка SIM-карт любого оператора, работающего в данном регионе.
- Удобство и быстрота замены SIM-карт.
- При покупке комплекта с роутером, вы получаете настроенную беспроводную Wi-Fi сеть. Также есть возможность расширения имеющейся Wi-Fi сети с помощью дополнительных Wi-Fi роутеров.
- Модем или роутер не подвергаются воздействию низких температур.
- Затухание сигнала в кабельных сборках большой длины.
- Усиление интернета без усиления голосовой связи.
- Требуется отдельная SIM-карта для роутера или USB модема.
Как правило, в таких комплектах уже присутствуют все необходимые компоненты и комплектующие для самостоятельной установки (внешняя антенна, стеновой кронштейн с комплектом метизов для установки антенны, кабельные сборки и пигтейлы для подключения кабельных сборок к вашему USB модему или роутеру).
Наиболее популярные готовые комплекты для усиления 3G/4G сигнала:
Недорогой вариант усиления 3G/4G интернета за городом.
2. Внешняя 3G/4G антенна со встроенным USB модемом
Существует ещё один вариант недорогого решения с использованием выносной внешней антенны и USB модема для усиления 3G/4G интернета.
Для снижения потерь сигнала в кабельных сборках, их делают минимальной длины, а сам USB модем размещается как можно ближе к антенне в герметичном корпусе, обеспечивающий защиту оборудования от внешних осадков.
Установите в гермобокс антенны USB модем с SIM-картой. Наведите антенну на базовую станцию и подключите USB удлинитель в USB порт вашего ПК или Wi-Fi роутера.
- Размещение модема максимально близко к антенне обеспечивает минимальные потери сигнала на участке антенна-модем.
- Поддержка SIM-карт любого оператора, работающего в данном регионе.
- Простота монтажа. От антенны до ПК прокладывается один кабель.
- Возможность создания Wi-Fi сети при помощи установки дополнительных Wi-Fi роутеров.
- Малая длина USB удлинителя от антенны до ПК, которая составляет всего 9 метров.
- Усиление интернета без усиления голосовой связи.
- Требуется отдельная SIM-карта для USB модема.
- Сложность замены SIM-кары.
В комплект входит все необходимое для монтажа. Связь модема с ПК или Wi-Fi роутером, расположенным в помещении осуществляется по USB удлинителю длиной 9 метров.
Наиболее популярные и недорогие комплекты для USB модема:
3. Внешняя 3G/4G антенна со встроенным роутером
Более функциональными и обладающими меньшими потерями сигнала являются роутеры, размещённые в герметичном корпусе внешней 3G/4G антенны. Модем максимально близко к антенне и соединен с ней коротким кабелем 15-20 см длиной с минимальными потерями. Роутер, встроенный в антенну, передает данные по кабелю RJ-45 (витая пара) на скорости 100 мбит/c на расстояние до 100 метров без потерь.
Питание роутера и передача данных осуществляется по кабелю «витая пара» по технологии РоЕ (Power over Ethernet) напряжением 24В.
Вам потребуется установить SIM-карту в слот на роутере, навести антенну на базовую станцию и подключить кабель «витая пара» к инжектору питания и ПК.
- Отсутствие кабельных сборок, СВЧ переходников и коннекторов на которых происходят потери сигнала.
- Поддержка SIM-карт любого оператора, работающего в данном регионе.
- Возможность резервирования Интернет-каналов (при использовании роутеров с поддержкой нескольких SIM-карт).
- Простота монтажа. Необходимо от антенны до ПК проложить 1 провод «витая пара».
- Длина кабеля от роутера, размещённого во внешней антенне до ПК или Wi-Fi роутера, находящихся в помещении может достигать 100 метров.
- Питание роутера и передача данных осуществляется по одному кабелю (технология РоЕ).
- Встроенные Wi-Fi антенны (в некоторых моделях роутеров) обеспечивают беспроводную связь с устройствами на расстоянии до 50 метров.
- Возможность создания и расширения Wi-Fi сети при помощи установки дополнительных Wi-Fi роутеров.
- Усиление интернета без усиления голосовой связи.
- Нужна отдельная SIM-карта. В случае резервирования Интернет-каналов, требуется несколько SIM-карт.
- Сложность замены SIM-карты, установленной в антенне.
В комплект входит антенна с герметичным боксом, роутер для установки в гермобокс, модем, пигтейлы, инжектор питания и патч-корд для подключения роутера к ПК.
Наиболее популярные комплекты для самостоятельной установки:
Комплекты рекомендованы для использования в местности с низким уровнем сигнала базовой станции.
4. Роутер, размещенный в 3G/4G антенне с SIM-инжектором
Комплект для усиления 3G/4G интернета сочетающий в себе массу достоинств и не имеющий аналогов.
Роутер, поддерживающий технологию РоЕ (Power over Ethernet) размещен в герметичном корпусе 3G/4G внешней антенны. Питание роутера и передача данных осуществляется по кабелю «витая пара» длиной до 100 метров без потерь.
SIM-карты устанавливаются в специальное устройство - SIM-инжектор. SIM-инжектор располагается возле пользовательского устройства (ПК, ноутбук). Такое расположение позволяет комфортно и быстро производить замену SIM-карт.
Установите SIM-карту в слот роутера или в SIM-инжектор, наведите антенну на базовую станцию и подключите кабель «витая пара» к SIM-инжектору и ПК.
- Отсутствуют кабельные сборки, СВЧ переходники, коннекторы на которых происходит затухание сигнала, что приводит к снижению скорости передачи данных.
- Поддержка SIM-карт любого оператора, работающего в данном регионе.
- Резервирование Интернет-каналов за счет SIM-карт размещенных в SIM-инжекторе и SIM-карт размещённых в роутере.
- Простота монтажа. От внешней антенны с роутером до SIM-инжектора нужно проложить все один кабель «витая пара». Питание роутера и передача данных осуществляется по одному кабелю (технология РоЕ). Длина кабеля от внешней антенны до пользовательского устройства может достигать 100 метров.
- Быстрая и комфортная замена SIM-карт. SIM-карты не подвергаются воздействию экстремальных температур, так как размещаются в SIM-инжекторе возле пользовательского устройства.
- Встроенные Wi-Fi антенны (в некоторых моделях роутеров) обеспечивают беспроводную связь с устройствами на расстоянии до 50 метров.
- Возможность создания и расширения Wi-Fi сети при помощи установки дополнительных Wi-Fi роутеров.
1. Усиление интернета без усиления голосовой связи.
В состав комплекта входит MIMO антенна с герметичным боксом и комплектом метизов для монтажа, роутер, блок питания и SIM-инжектор.
Примеры таких комплектов:
В зависимости от ваших предпочтений, вы можете заказать комплекты с SIM-инжекторами двух типов:
-
- устройство для удаленного подключения SIM-карт с одним SIM-слотом. Предназначено для подключения к сети Интернет, резервирования каналов и оперативной замены SIM-карт.
Kroks Rt-Cse SIM Injector DS – устройство для удалённого подключения SIM-карт с двумя SIM-слотами, объединённое с 5 портовым маршрутизатором и беспроводной точкой доступа. Предназначено для подключения к сети Интернет, резервирования каналов, оперативной замены SIM-карт, создания локальной и беспроводных сетей.
Комплекты для организации постоянного доступа в сеть Интернет с возможностью резервирования каналов с помощью дополнительных SIM-карт.
5. Активный усилитель сотового сигнала (репитер)
Принцип работы такой системы усиления заключается в том, что сигнал принятый внешней антенной поступает на активный усилитель (репитер) и затем усиленный сигнал распространяется через внутреннюю антенну в помещении. Если здание имеет несколько этажей и большую площадь помещений, используется несколько внутренних антенн соединённых между собой делителем сигнала (сплиттером).
Так как репитер является двусторонним усилителем, соответственно усиливается сигнал от пользовательских устройств, который передается на базовую станцию оператора.
Коэффициент усиления репитера в зависимости от модели может составлять от 50 до 80 дБ. Репитеры оснащены фильтрами отделяющими сигнал от шума, системами шумоподавления и автоматической регулировки усиления.
Репитеры производятся как однодиапозонные, рассчитанные на одну частоту, так и многодиапазонные, позволяющие одновременно усиливать 4G интернет и голосовую связь.
При использовании правильно подобранного репитера обеспечивается качественная голосовая связь в помещении и усиление мобильного интернета. Мобильные пользовательские устройства (телефоны, планшеты) будут получать усиленный сигнал и на них будет быстрый интернет.
Система усиления с репитером надёжна. Внешняя антенна не содержит в себе никаких электронных компонентов и поэтому безотказно работает при любой погоде. Репитер и комнатные антенны находятся в помещении и не подвержены влиянию неблагоприятных погодных условий. Демонтаж репитера на зимний период (с дачи или загородного дома) не составит большого труда.
- Поддержка всех операторов в рабочем частотном диапазоне репитера.
- Отпадает необходимость приобретения дополнительных устройств (USB модемов, роутеров, SIM-карт и т.п.). У каждого пользователя своя SIM-карта в своём устройстве.
- После установки репитера, все мобильные устройства пользователей снижают уровень излучения и медленнее расходуют заряд аккумуляторов.
- Усиливается не только интернет, но и голосовая связь (при использовании репитера с соответствующим диапазоном).
- Высокая эффективность усиления и надёжность системы.
- Высокие требования к измерению частоты и уровня мощности сигнала.
- При монтаже системы необходимо обеспечить качественную электромагнитную развязку между антеннами во избежание самовозбуждения усилителя. Может потребоваться привлечение специалистов со специализированным оборудованием.
- Для покрытия сигналом больших площадей, могут потребоваться дополнительные антенны.
- Достаточно высокая стоимость комплекта с установкой.
Как выбрать активный усилитель (репитер) способный обеспечить качественный сигнал мы рассмотрим в одной из последующих статей.
Всё вышеизложенную информацию мы объединим в наглядную таблицу, с помощью которой, вы сможете выбрать комплект для усиления мобильной связи и 3G/4G интернета.
Зачем нужна антенна Wi-Fi?
Затем, чтобы усилить слабый сигнал. Это может потребоваться, когда:
- поблизости есть точка доступа Wi-Fi, но недостаточно близко и мощности сигнала не хватает для выхода в сеть;
- мощности передатчика роутера не хватает, чтобы обеспечить уверенный прием во всех точках квартиры, дома или участка;
- требуется «прокинуть» интернет от роутера к удаленной до 7 км от роутера клиентской точке;
- требуется соединить в сеть компьютеры, находящиеся на большом расстоянии друг от друга.
Как антенна усиливает сигнал?
Антенна – пассивный усилитель, т.е. для усиления сигнала посторонняя энергия не используется (в отличие от репитеров). За счет чего же происходит усиление сигнала? За счет перераспределения распространения радиоволн в пространстве. Так, обычная антенна-штырь излучает круговой сигнал примерно одинаковой мощности во всех направлениях. Падение уровня сигнала при этом пропорционально квадрату расстояния от передатчика. Неудивительно, что сигнал от такой антенны «добивает» недалеко. К счастью, можно перераспределить излучение антенны, усилив сигнал в нужном направлении за счет ослабления других.
Картина, изображающая, каким образом антенна распределяет в пространстве мощность сигнала, называется диаграммой направленности.
Различают круговые и направленные антенны. У круговой антенны горизонтальная диаграмма направленности будет представлять собой круг. У направленной она обычно выглядит, как вытянутый лепесток.
Как выглядит вертикальная диаграмма направленности – имеет значение в том случае, когда важно распространение радиоволн не только в плоскости (например, когда надо, чтобы сигнал уверенно ловился и на этажах ниже передатчика и на этажах выше). Если же приемник и передатчик расположены на одной плоскости, то чем уже лепестки вертикальной диаграммы направленности антенны, тем она эффективнее.
Чем отличаются различные антенны?
В первую очередь, устройством. Дешевые круговые антенны имеют простую конструкцию, дорогие направленные – намного более сложную. Придумано много различных конструкций для сужения диаграмм направленности, но почти все их объединяет то, что для эффективной работы элементы антенны должны быть изготовлены с очень точным соблюдением размеров. Кроме того, на цену влияет материал, из которого изготовлена антенна – если в дешевых моделях антенны сделаны из меди или алюминия, дорогие антенны могут содержать детали, покрытые серебром – это снижает потери сигнала в антенне.
Характеристики антенн
Вид соответствует направленности антенны. Круговые антенны имеют горизонтальную диаграмму направленности в виде круга и по плоскости излучают сигнал равномерно во все стороны. Такие антенны хороши для раздачи сигнала нескольким абонентам в различных направлениях. Направленные антенны, наоборот, максимум излучения дают в одном направлении – такие антенны используются для связи вида точка-точка и способны обеспечить прием-передачу на значительно больших расстояниях, чем круговые. Если же нужно раздавать сигнал нескольким абонентам в определенном секторе (например, все клиенты находятся с одной стороны от стены, на которой висит антенна) лучше всего использовать секторную антенну. У них горизонтальная диаграмма направленности представляет собой широкий лепесток.
Диаграмма направленности подробно раскрывает распределение мощности сигнала в пространстве, но пользоваться ей не всегда удобно из-за её исключительно графического представления. Поэтому часто используют наиболее важные параметры диаграмм направленности – углы распространения волн (HPBW) по вертикали и по горизонтали.
Существуют также антенны-насадки, строго говоря, антеннами не являющиеся. Такие насадки крепятся на штатной круговой антенне, превращая её в секторную и увеличивая, таким образом, мощность полезного сигнала. Такая насадка может быть оптимальным решением, когда требуется немного усилить сигнал роутера в определенном направлении.
Размещение. Различают антенны для внутреннего и наружного размещения. Не влияя на конструкцию самой антенны, эти варианты накладывают определенные требования на материал антенн, способ их крепления, прочность конструкции, герметичность и пр. При передаче сигнала за пределы помещения лучше использовать антенну наружного размещения. Хоть они и дороже внутренних, но внутренняя при передаче сигнала «на улицу» сразу окажется в проигрышном положении – даже простое окно снижает дальность распространения сигнала на треть, что уж говорить о железобетонных стенах. Примерное влияние препятствий на расстояние связи приведено в таблице:
| Препятствие | Снижение расстояния связи на |
| Окно | 30% |
| Деревянная стена | 70% |
| Межкомнатная стена | 80% |
| Несущая стена | 90% |
При использовании антенны наружного размещения стоит задуматься о грозозащите подключаемого к антенне оборудования. Некоторые наружные антенны уже оснащены грозозащитой, но, если её нет, имеет смысл приобрести её отдельно. При отсутствии такой защиты, токи в антенне, наведенные близкой грозой, могут привести к выходу из строя подключенного оборудования.
Перед приобретением наружной антенны обратите внимание на допустимые условия эксплуатации. Рабочая температура и влажность должны соответствовать климату места, где предполагается установка антенны. Если местность в районе установки антенны открытая (и, тем более, если это вершина холма или горы) нелишне будет выяснить также, насколько антенна устойчива к сильным ветрам.
Совместимые стандарты. Поскольку разные стандарты Wi-Fi используют разную длину волны, то и размеры элементов антенн для разных стандартов отличаются. Какого стандарта антенну выбрать? Ту, которую использует ваше оборудование. Лучше посмотреть его в документации на оборудование (роутер, ноутбук, сетевую карту и т.п.). В большинстве случаев на сегодняшний день будет достаточно поддержки 802.11n. Этот стандарт имеет обратную совместимость со стандартами 802.11a/b/g, поэтому, если одна антенна имеет поддержку 802.11n, а другая – поддержку 802.11n, 802.11a, 802.11b и 802.11g, то их возможности абсолютно одинаковы.
Уровень усиления. Поскольку фактически усиления сигнала антенна не производит, величина эта – относительная. Она показывает, насколько сигнал антенны в направлении максимума диаграммы направленности мощнее сигнала, создаваемого эталонной круговой антенной. Практически, чем выше значение уровня усиления, тем выше «дальнобойность антенны» в заданном направлении.
Поляризация. Поляризация – это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве. Проще понять это, взглянув на рисунок.
Обычно применяются только горизонтальная и вертикальная поляризации, необходимость в использовании круговой возникает крайне редко.
Строго говоря, поляризация не является характеристикой антенны – её всегда можно сменить с горизонтальной на вертикальную и наоборот, просто повернув антенну на 90 градусов. Какую же поляризацию предпочесть? Во-первых, поляризация приемника должна совпадать с поляризацией передатчика. Во-вторых, большинство размещенных в городах точек доступа используют вертикальную поляризацию – вертикально поляризованные волны лучше отражаются от препятствий и для охвата максимально большой площади подходят лучше. В то же время горизонтально поляризованные волны меньше подвержены воздействию помех и для связи на большие расстояния между двумя абонентами такой вид поляризации будет предпочтителен. Некоторые производители выпускают антенны с двойной поляризацией (не совсем корректно называемой иногда кросс-поляризацией). Такие антенны обладают преимуществами обоих видов и, кроме того, позволяют пользователю не задумываться о том, в каком же положении поставить антенну. Минус таких антенн – они значительно дороже.
Не забудьте убедиться, что разъем антенны совпадает с разъемом вашего оборудования. В случае несовпадения можно воспользоваться переходником, но любой переходник снижает мощность сигнала.
Варианты выбора.
Если вам нужно немного изменить диаграмму направленности вашего роутера, чтобы в одном направлении сигнал быть чуть сильнее, а в противоположном – чуть слабее, вам подойдут антенны-насадки. Цена их минимальна – от 200 до 500 рублей.
Если вам нужна антенна для раздачи Wi-Fi нескольким клиентам в пределах одного помещения небольшой площади, выбирайте среди недорогих круговых антенн в диапазоне 250-1000 рублей.
Если нужна круговая антенна для уверенной связи в нескольких комнатах в пределах одного этажа, ищите круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить от 400 рублей. Но имейте в виду, что усиление сигнала в пределах этажа произойдет за счет снижения мощности сигнала на верхних и нижних этажах.
Если нужно, наоборот, раздавать интернет в передах нескольких этажей, лучше выбирать антенны с небольшим коэффициентом усиления – они обеспечат более равномерное распределение сигнала.
Для покрытия как можно большей площади вне помещения, нужно использовать наружную круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить 3000-7000 рублей.
И, наконец, при необходимости установки связи между двумя далеко расположенными точками, покупайте наружную направленную антенну с высоким коэффициентом усиления. Она обойдется вам в 3000-17000 рублей.
Если при покупке наружней антенны в комплекте не было грозозащиты, её необходимо приобрести отдельно по цене от 1000 до 3200 рублей.
Для многих людей дачный сезон уже в самом разгаре. Если вы на длительное время отправляетесь за пределы города, то наличие интернета может оказаться крайне важным. Например, он может помочь скоротать несколько часов, если вдруг пойдет дождь. Самый простой способ обеспечить себя стабильным доступом к сети на территории загородного участка – это USB-модем.
Проблема может заключаться в том, что в некоторых областях покрытие сети может оказаться нестабильным или отсутствовать вовсе. В такой ситуации не стоит отчаиваться, поскольку на помощь придут внешние антенны. Их можно свободно купить в специализированном магазине, но в продаже есть немало разных вариантов. Сегодня мы поговорим о том, как сделать правильный выбор этой продукции.
Если вы уже прикупили USB-модем, то в нем по умолчанию должны присутствовать разъемы для подключения внешних антенн. Зачастую они типовые, поэтому подобрать антенну не составит никакого труда. Если вы намерены активно использовать мобильный интернет на территории своего дачного участка, выбирайте модем, который подразумевает использование дополнительных антенн. Есть бюджетные модели, которые не дают такой возможности, а выбирать их в таком случае – не рациональное решение.
Обращайте внимание на коэффициент усиления
Учитывая то, что далеко не все люди хорошо разбираются в теме выбора внешних антенн для модемов, нередко возникают сложности на этапе выбора. Антенны могут использоваться совместно с усилителями сотовой связи, а также модемами. Что касательно ассортимента, то он просто огромен, поэтому порой непросто понять, какой именно продукт сможет полностью решить имеющиеся проблемы с доступом к мобильному интернету. Базовая характеристика, применимая ко всем внешним антеннам – это коэффициент усиления.
Если почитать тематические форумы и изучить комментарии людей, которые уже купили внешнюю антенну , станет понятно, что определение коэффициента усиления они воспринимают не совсем правильно. Зачастую люди полагают, что это показатель усиления сигнала от номинальных возможностей используемого оборудования без антенны. Эта формулировка ошибочная и часто вводит потребителей в заблуждение. Примечательно, что многие продавцы вовсе не акцентируют внимание на данном параметре.
Если говорить простым языком, то коэффициент усиления любой внешней антенны указывает непосредственно на ее возможности приема и передачи сигнала в выбранном направлении. По сути – это соотношение мощности, которая требуется для формирования напряженности антенны к мощности, необходимой для работы эталонной антенны. Из этого следует, что данный показатель вовсе не указывает, во сколько раз модем будет лучше ловить сигнал сотовой связи при условии использования внешней антенны.
Виды внешних антенн по конструкции
Всенаправленные антенны
По сути – это один из самых простых с технической точки зрения вариантов антенн, которые могут использоваться в паре с USB-модемами. Визуально устройство напоминает штырь небольшого размера. Он имеет пластиковое и резиновое покрытие, которое защищает антенну от воздействия внешних факторов. Подключение таковых антенн осуществляется непосредственно в модем, поэтому находятся они в непосредственной близости от этого оборудования. Отличительная особенность таких антенн в том, что они работают во всех направлениях, а повлиять на это никак не получится.
Для пользователей – это немаловажное преимущество, так как не возникает необходимости корректировать расположение антенны, ориентировать ее в направлении базовой станции. Средняя стоимость такой антенны составляет 300 рублей, но многое зависит от производителя, а также размеров устройства. Существенный недостаток – довольно низкий показатель коэффициента усиления. Если использовать такую антенну, то удастся добиться незначительного улучшения качества приема сигнала, поступающего непосредственно в модем. Покупать такую антенну целесообразно лишь в том случае, если базовая станция вашего оператора находится в непосредственной близости.
Особенности панельных антенн
При условии, что на территории загородного участка мобильный интернет ловит только за пределами помещения, придется покупать внешнюю антенну, которая монтируется снаружи дома. Панельные антенны также распространены в продаже и пользуются немалым спросом среди потребителей. Внешне оборудование похоже на квадратную пластиковую панель. В разных моделях может присутствовать один или два кабеля для подключения к модему. Такие антенны необходимо монтировать на фасаде здания, можно осуществлять монтаж на чердаке. Важно учитывать, что в данном случае имеет значение направленность антенны. Они могут принимать и передавать сигнал только в фиксированном угле, имеющим ширину не более семидесяти градусов.
Такие антенны необходимо ориентировать в направлении ближайших базовых станций вашего оператора, так как в противном случае эффективность их работы существенно снизится. Если же антенна будет направлена неверно, то никакого толка от ее использования вы не сможете заметить. Порой необходимо воспользоваться помощью специалистов, чтобы осуществить монтаж оборудования правильно. Стоимость продукции составляет от одной до пяти тысяч рублей.
Штыревые антенны
Штыревые антенны являются разновидностью круговых всенаправленных антенн. В основе этих устройств лежит несимметричная вибрационная система, выполненная в виде жесткого металлического стержня. Диаграмма направленности излучения и приема имеет круглую форму, что особенно удобно при организации связи между мобильными объектами (например, в автомобилях).
Они не требуют настройки и получают сигнал со всех направлений.
Секторные антенны
Секторные антенны используются при развертывании базовых станций с обширной абонентской базой и спроектированы специально для операторских вышек с секторной организацией. Они построены по схеме фазированной антенной решетки и формируют сектор 60°.
Секторные антенны замкнуты по постоянному току, потому их можно использовать в тяжелых климатических условиях без дополнительных средств грозозащиты.
Параболические антенны
Этот тип антенн используется при большой удаленности от вышки оператора (свыше 20 км). Процесс установки и настройки довольно трудоемок, потому они используются не так часто. В зависимости от конструкции различают прямофокусные и офсетные параболические антенны.
Волновой канал – идеальное решение для удаленных дачных поселков
При условии, что ваш загородный участок находится на существенном удалении от базовых станций – около десятка километров, придется использовать волновой канал. Он может быть эффективен и в случае, если между участком и базовой станцией находится лес или другие преграды. Скорее всего, ранее вы видели подобные антенны, только в большинстве случаев их используют для приема телевизионного сигнала. По сути, это несколько планок, располагаемые поперек основного стержня. Конструкция предельно проста, но успела себя хорошо зарекомендовать. Примечательно, что такие антенны можно использовать для улучшения качества мобильного интернета, а также эксплуатировать их для приема телевизионного сигнала.
Стоит отметить, что именно эти антенны обладают пиковым коэффициентом усиления. Они могут принимать и передавать сигнал в выбранном пользователем направлении и делают это максимально эффективно. При использовании этого оборудования, его нужно ориентировать на ближайшую базовую станцию, а допуск будет в районе десяти градусов. Особое внимание нужно уделить частотному диапазону, в котором работает это оборудование. Он должен быть идентичный тому, в котором работает ваш USB-роутер. Если этот параметр будет подобран неверно, то можно вовсе не заметить изменений от использования оборудования. В некоторых случаях они могут даже снижать качество принимаемого сигнала, создавая помехи.
К покупке и монтажу этого оборудования стоит подходить максимально внимательно и ответственно. Если не разбираетесь в теме, то стоит воспользоваться помощью компетентных специалистов. Средняя стоимость такого оборудования варьируется в пределах от полутора до четырех тысяч рублей.
Несколько советов по выбору антенн
Стоит понимать, что эталонная антенна в СВЧ-диапазоне – это идеальная антенна со сферической диаграммой направленности. В данном случае оборудование имеет техническую возможность одинаково эффективно распространять и принимать сигнал во всех направлениях. Разумеется, в реальных условиях эксплуатации добиться такого эффекта попросту невозможно. С целью оценки возможности оборудования передавать сигнал в определенном направлении этот пример подходит максимально хорошо.
Чем выше будет показатель приема и передачи сигнала в рамках выбранного направления, тем большим окажется коэффициент усиления. Важно понимать то, что чем ближе диаграмма направленности будет стремиться к диаграмме кругового типа, то ниже окажется коэффициент усиления. Как видите, разобраться во всех этих формулировках вполне возможно и без помощи консультантов, которые зачастую не объясняют клиентам суть этих технических особенностей продаваемого оборудования.
Чтобы лучше разобраться в этой теме, стоит рассмотреть реальные примеры оборудования, которые доступны для потребителей в местных магазинах. Изучив рисунки, можно визуально проанализировать, как именно сигнал излучается от антенны, в каком направлении это происходит относительно точки, где находится сама антенна. Также стоит проанализировать и коэффициенты усиления данных антенн.
Если говорить о штыревых антеннах, то они обладают минимальным коэффициентом усиления. Объясняется это распространением сигнала непосредственно вокруг себя. Если диаграмма направленности будет приближаться к сфере, коэффициент усиления будет пропорционально снижаться. При условии, что было бы возможно произвести антенну, приближенную к эталонной, коэффициент усиления был бы более единицы. Суть в том, что в этот параметр входят и внутренние потери, которые в любом случае будут присутствовать в самом оборудовании.
Итоги
При выборе антенны стоит уделять внимание показателю коэффициента усиления сигнала. Именно он будет указывать на то, насколько хорошо сможет антенна передать сигнал из того или иного направления. Если вы имеете отчетливое представление о том, где находится базовая станция, то стоит выбрать антенну с высоким коэффициентом усиления. Когда нужно обеспечить себя хорошим интернетом внутри помещения, тогда целесообразно отдать предпочтение штыревой антенне. Она сможет распространять сигнал в разные направления с одинаковой интенсивностью. Выбор антенны для USB-модема стоит делать индивидуально, учитывая обстоятельства последующей эксплуатации. Если сами не можете разобраться в этом вопросе, то стоит обратиться к специалистам, чтобы впустую не потратить время и деньги.
Wi-Fi антенна – это радиотехническое устройство для приема и передачи сигналов беспроводного интернета. Принцип действия следующий: колебания ВЧ создаваемые генератором(роутер) при передаче через Wi-Fi антенну преобразуется в электромагнитные волны и излучается в пространство. А в принимающей происходит обратный процесс. Антенна определяет зону покрытия точки доступа.
Для подключения Wi-Fi антенны к приемнику или передатчику (ПК, ноутбук, роутер) используются антенные кабели или Wi-Fi адаптеры. Одна и та же Wi-Fi антенна может работать в двух режимах (прием и передача) одновременно.
Чаще всего Wi-Fi антенны применяются для сосредоточения спектра сигналов в определенном направлении, не усиливая его, а просто делая связь надежнее. Делают это с помощью рефлектора, или другими словами отражателя. Устанавливаются роутеры в домах, офисах, торговых центрах или труднодоступных местах, где нельзя проложить проводное соединение.
2. Исполнение для внутреннего и наружного применения.
Все антенны подразделяются на два типа: для наружного и для внутреннего применения. Отличие их состоит в геометрических параметрах и устойчивостью к внешним помехам. Антенны наружного применения больше и идут в комплекте с креплением. Антенны внутреннего исполнения используется в домах или офисах, а наружного – для покрытия, например, площади на дворе вашего дома или в саду.
Для примера возьмем антенну марки ТРИАДА-2680. Является антенной внутреннего использования. Крепится к потолку на диэлектрическую поверхность (рис. 2.1).
Примером внешней антенны можно взять марку ТРИАДА-2635. Крепится на столб или другую поверхность в направление принимающего устройства (рис.2.2).
3. Направленность антенны. Всенаправленные и направленные.
Направленностью антенны называется зависимость создаваемого магнитного поля с его направлением, а диаграмма направленности показывает графическое представление коэффициента усиление антенны.
Главные параметры, по которым делают количественную оценку направленности Wi-Fi антенны это ширина лепестка, коэффициент направленного действия.
По направленности антенны можно разделить: направленные и всенаправленные. Разница между ними в том, что первые с помощью рефлектора-отражателя перенаправляют сигнал в нужную сторону и имеют диаграмму в виде лепестка, а вторые распространяют сигнал по радиусу вокруг себя и имеют круговую диаграмму в горизонтальной плоскости. Стоит отметить, что каждая из них может быть, как внутренней, так и наружной.
Примером внутренней направленной Wi-Fi антенной является марка ТРИАДА-2635. Применяется для соединения с одним компьютером или одной точкой доступа. Диаграмма направленности представлена на рис.3.1.
Рис.3.1 Диаграмма направленности Wi-Fi антенны в горизонтальной плоскости.
В качестве примера всенаправленной антенны ТРИАДА-2420. Распространяет сигнал по окружности вокруг себя. Диаграмма направленности показана на рис.3.2
Рис.3.2 Диаграмма внутренней всенаправленной Wi-Fi антенны в горизонтальной плоскости.
Секторные антенны – мощность сигнала максимальна в определенном секторе.
Панельные антенны – направлены и имеют диаграмму виде лепестка в обоих плоскостях.
Коэффициент усиления на самом деле не усиливает сигнал, так как не имеет собственного источника электрической энергии, а просто концентрирует сигнал в определенном направлении, обеспечивая более надежную связь между приемником и передатчиком.
Коэффициент усиления определяет разность между плотностью потока энергии, излучаемого антенной в каком-то направлении, и плотностью потока при работе изотропного излучателя. Изотропный излучатель (антенна) – генератор электромагнитных волн, излучающий их во все направления равномерно. Измеряется коэффициент в изотропных децибелах.
Окружность C составляет длину волны L, а расстояние d между витками составляет 0,25*С. Размер отражателя R равен C или L.
5. Поляризация. Однополяризационные, двуполяризационные(MIMO, AirMax)
Поляризация – это направление вектора электромагнитной волны.
Большое значение имеет поляризация антенны, так как радиоволны распространяются в окружающей среде по-разному. По виду поляризации различают
- Однополяризационные – это антенны, которые испускают сигнал либо в горизонтальной, либо в вертикальной поляризации. Зависит от расположения излучателя.
- Двуполяризационные – это антенны, которые передают данные одновременно в горизонтально и вертикальной поляризациях.
При изготовлении антенн на них клеится бирка, которая показывает в какой поляризации излучает антенна (чаще всего нарисована стрелка). Если повернуть вокруг оси на 90 градусов, то антенна изменит свою поляризацию.
Для того чтобы связь была надежной, необходимо, чтобы поляризация источника и приемника совпадали.
В двухполяризационных антеннах используется технологи MIMO и расшифровывается Multiple Input Multiple Output (несколько входов и выходов). Принцип работы антенн MIMO следующий:
- на передающей стороне присутствует делитель потоков, который разбивает данные на подпотоки. Число под потоков равняется числу антенн. Далее идет передача данных по каждой из антенн с различной поляризацией. Это делается для того чтобы сигнал мог быть идентифицирован принимающей стороной
- на принимающей стороне антенны принимают сигнал. Каждый из передающегося подпотока поступает на антенну в приемнике. Далее из всего потока энергии сигнала каждая антенна принимает только тот подпоток, за который она отвечает. Распределение происходит по закону, которым снабжен каждый сигнал.
Вторая технология, которая используется в беспроводных сетях называется AirMax. Различие между Wi-Fi и WiMax в том, что в первом случае станция прослушивает радиосигналы и определяет занятость канала (при свободном канале пакет отсылается), а во втором каждому абоненту выделяется слот для передачи и приема данных. Как следствие, задержек нет, слушать эфир не надо. Количество пользователей в Wi-Fi технологии не более 20, а в WiMax до 120. AirMax решает проблему, когда два клиента посылают сигнал в одно время. Так же задержка передачи голоса и видео уменьшается, так как после опроса абонентов накладывается приоритет.
Рабочий диапазон частот – это интервал частот, где предусмотрены характеристики присущи ТВ антенне (коэффициент усиления, согласование)
Рабочий диапазон частот позволяет использовать антенну в разных стандартах( 3G, Wi-Fi, WiMax).
Рассмотрим пример антенны ТРИАДА-2696. Диапазон частот следующий:
- GSM-9001800 МГц
- 3G-2100 МГц
- Wifi-2400 МГц
- WiMax-2600 МГц
7. Конструкционные особенности. Внешний вид. Крепеж.
Крепеж, внешний вид и конструкционные особенности различны у разных видов антенн.
Имеет петлевой укороченный вибратор и штыревой четвертьволновый вибратор. Конструкционная особенность: устанавливается в местах, где чаще всего происходят кражи. Размер небольшой, но для работы GSM терминала подходит. Обязательно должна устанавливаться на металлическую поверхность (рис.7.2).
В случае с наружной антенной ТРИАДА-2635 все не так. Она изображена на рис.7.3 и представляет собой антенну бегущей волны.
Конструкционная особенность в том, что она крепится к мачте или столбу. Имеет грозозащиту по постоянному току, водонепроницаемая. Ввиду своего корпуса защищена от воздействий окружающей среды. Так как антенна является направленной, то правильная установка показана на рис.7.4.
При установке любой Wi-fi антенны необходимо прочитать инструкцию, что бы обеспечить нужное качество связи.
Читайте также: