Wifi антенны дальнего действия своими руками. Как работает Wi-Fi антенна дальнего действия
В этом видеоуроке показано, на каких устройствах можно передать wi-fi на многие километры. Такая необходимость возникает, когда нужно пользоваться своим Интернетом на даче, на работе, на учебе, хоть где угодно в сверх дальних, хотя и в определенных границах. В данном случае тест показал 20 км. На видео будет проверка, на каком расстоянии и скорости можно будет передавать интернет сигнал с помощью указанных устройств. Все необходимое оборудование можно купить в этом китайском магазине . Сэкономьте в нём, установив плагин на Гугл Хром: 7% с покупок .
Выбор wi-fi точку доступа
Сначала выберем подходящую wi-fi точку доступа. Наиболее перспективным является оборудование фирмы Ubiquiti. Стоимость приблизительно 100 долларов для нового оборудования, в два раза меньше для бывшего в употреблении. Это nanostation logo m5, nanobridge M5, airgrid M5, nanobeam m19. Эти точки доступа отличаются высокой надежностью, за что их полюбили провайдеры связи. В отличие от другого профессионального оборудования их легко настроить. Имеется широкий выбор для разных дистанций. Кстати, можно значительно увеличить дальность nanostation, если прикрутить его к спутниковой тарелке. Из недостатков можно отметить относительно высокую стоимость.
Из более дешевых вариантов оборудование tp-link. К примеру в этой наружной точке доступа встроена достаточно мощная антенна, по дальности она даже сильнее, чем nanostation. Но у tp-link менее надежное программное обеспечение. Поэтому раз в месяц оборудование может зависать. Чтобы восстановить Интернет будет требоваться перезагрузка. Именно поэтому их не любят провайдеры. Но для личного интернета они вполне подойдут.
Есть еще более дешевые варианты от китайских производителей. Но они не только менее надежные, но и имеют более слабые антенны. При желании можно сделать самодельную вай фай антенну. На канале есть подробная видеоинструкция, как это сделать.
Как подключить точку доступа wi-fi
Теперь давайте разберемся, как правильно подключить точку доступа. В комплекте к wi-fi точке доступа идет блок питания, но кабель питания тянуть к точке доступа не нужно, так как здесь используется технология POE. Питающее напряжение передается по тому же кабелю, по которому передается интернет. Поэтому, для подключения точки доступа нужно 8 жильная витая пара. Один конец подключается непосредственно к точке доступа, а второй к блоку питания POE. Второе свободное гнездо на блоке питания соединяется любой витой парой, хоть 8 жильный, хоть 4 жильной, с компьютером для дальнейшей настройки.
Как настроить nanostation для сверхдальней работы
Подключаем его в сеть, и после того как загорелись светодиоды, рекомендуем сбросить его до заводских настроек, зажав кнопку Reset на 10 секунд. Теперь сбиваем в настройках сетевой карты 192.168.1.22. Открываю любой браузер и в адресной строке прописываем: 192.168.1.20.
Нажимаем Enter и попадаем на вход настройки nanostation. В поле логин и пароль прописываем ubnt. В графе страна выбираем compliance test. Это позволит использовать альтернативные каналы и максимальную мощность. Во вкладке Wireless можно выбрать режим, в котором будет работать nanostation. В первом режиме мы сможем подключаться к другим wi-fi сетям. Второй режима — так называемый режим точки доступа, то есть можно раздавать wi-fi. как обычным роутером. Вводим название нашей wi-fi сети, пароль. Ширину канала выбираем 20 мегагерц и прописываем частотный канал, на котором будет раздаваться интернет.
Рекомендуем заранее просканировать диапазон и выбрать WiFi канал, чтобы не мешать провайдерам, работающим в вашей местности. В некоторых местностях требуется разрешение на использование диапазона 5 гигагерц. В некоторых районах требуется разрешение на использование внешних вайфай антенна. Во вкладке Network выбираем режим. Если оставить bridge, ваша сеть будет продлеваться по беспроводному каналу. Если выбрать SOHO Router, то наностейшен будет работать как домашний роутер, и к нему можно будет подключиться с помощью телефонов и ноутбуков. Применяем изменения.
Далее смотрите инструкцию по установке и креплению и другие моменты по установке сверх дальнего вай фая с 3 минуты.
Попроще схема на 2 км со всеми подробностями.
Авг 04 2016
В РФ любая сеть, работающая за пределами здания или производственной территории либо превышающая по мощности сигнала определенный порог, должна регистрироваться.
Как узаконить беспроводную сеть
В законе есть также длинный ряд исключений, касающийся высоты расположения устройств, их назначения.
Целый ряд препонов и двояких толкований объясняют сложившееся у разработчиков аппаратуры мнение, что Wi-Fi антенна дальнего действия должна быть пассивной.
Это безусловно уменьшает затраты энергии и делает электромагнитный фон района более благоприятным.
А как заставить пассивный излучатель усиливать сигнал, известно давно - в диаграмме направленности создаются одно или несколько резко выделенных направлений, по которым будет распространяться основная часть энергии.
Это чем-то похоже на узкое русло реки. Пока берега далеко друг от друга, - и течение спокойное. Но лишь стоит загнать поток в узкий рукав, как вода начинает бурлить, течь быстрее, скорость движения повышается. (См. также: Направленная антенна Wi-Fi своими руками)
Wi-Fi антенна дальнего действия работает по схожему принципу, препровождая весь запас мощности в нужное русло.
Коэффициент усиления, выраженный в изотропных децибелах (dBi), как раз и характеризует это свойство излучателя - увеличивать плотность энергии в отдельных направлениях.
Сразу же появляется и ограничение - территория покрытия резко сужается. Зато достоинство очевидно - полная ликвидность в глазах закона, поскольку под ограничения обычно попадает полная излучаемая мощность.
Те, кому нужен еще больший уровень сигнала, докупают усилители и юридически узаконивают свою покупку в отдельном порядке.
Не стоит забывать и про то, что на некоторые передатчики накладываются ограничения по ЭИИМ.
Это такой параметр, который из вполне безобидной точки доступа может сделать объект, подлежащий обязательному лицензированию.
Дело в том, что он представляет собой произведение полной подведенной к антенне мощности на ее коэффициент усиления. В чем суть?
Например, при некой мощности, излучаемой всенаправленной антенной, лицензия не нужна.
При замене на узконаправленную модель может возникнуть ситуация, когда ЭИИМ выйдет за пределы дозволенного. Вероятность этого тем выше, чем больше коэффициент усиления изделия.
Этот вопрос обсуждался столь подробно, поскольку ни одна организация уже была оштрафована за несоблюдение элементарных требований, предъявляемых в беспроводным сетям. Наружная антенна Wi-Fi способна стать настоящим камнем преткновения при непродуманном использовании.
Принципы работы антенн дальнего действия
Реализация суженных диаграмм направленности идет двумя путями:
- Применение рефлекторов специальной формы.
- Создание фазированных решеток.
Антенны с рефлектором
Научные термины в переводе на понятный большинству язык не выглядят пугающими. Рефлектор - не что иное, как отражатель.
Всем известные спутниковые тарелки используют для этих целей часть поверхности параболоида с излучателем, помещенным в фокусе.
Используется известный закон оптики: все лучи, падающие перпендикулярно на линзу, собираются в одной точке. Рефлектор параболической антенны является линзой для электромагнитных волн. (См. также: Самодельная антенна Wi-Fi)
Для инженера дальнейший ход мысли очевиден, но большинство людей, обычно в этом случае задают любопытный вопрос: если лучи и падают параллельно, как это связано с передачей и диаграммой направленности?
Свойства антенн абсолютно идентичны для обоих направлений движения электромагнитных волн.
Излученная энергия будет распространяться параллельными лучами, а это и есть сужение диаграммы направленности. Весь поток уйдет по направлению, перпендикулярному раскрыву рефлектора, при этом дальность действия Wi-Fi антенны увеличивается.
Для понимания указанного момента полезно представить прожектор, бьющий тонко, на на большое расстояние.
Антенные решетки
До сих пор не создано стройной теории фазированных антенных решеток, но практические наработки, в том числе и отечественных институтов, позволяют добиваться отличных результатов способами, основанными на эмпирических изысканиях.
Ученые берут и используют известную тыковую методику. На самом деле все же это выглядит более обоснованно с теоретической точки зрения, но суть именно такова.
Доказано, что расположенные в определенном порядке излучатели, имеют суммарную диаграмму направленности более узкую, нежели по отдельности.
Принято - но имеются и исключения - помещать их ровным рядами, как в зрительном зале сиденья. Сужение происходит в плоскости, перпендикулярной линии расположения излучателей.
Дальнейший ход конструкторской мысли должен быть понятен. Например, четыре пластины - их еще называют патчи - по углам квадрата сужают диаграмму направленности в вертикальном и горизонтальном направлениях. Именно по этому принципу работают антенны Wi-Fi TP Link TL-ANT2414A.
Комбинированные варианты
Продуманное сочетание рефлектора и ровных рядов излучателей дает отличные результаты. Такова известная двухконтурная конструкция для диапазона ДМВ на квадратных излучателях, расположенных симметрично в виде восьмерки.
В силу равнозначности двух перпендикулярных плоскости расположения излучателей направлений, такая антенна излучает (и принимает) сигнал в обе стороны.
Дефект не только уменьшает коэффициент усиления, но и способствует проявлению эффекта многолучевости, который вносит дополнительные накладные расходы в процесс связи. Рефлектор исправляет проблему.
Примеры практической реализации антенн с большой дальностью действия
Антенны Wi-Fi с параболическим рефлектором
Наружная антенна Wi-Fi TL-ANT5830B снабжена рефлектором в виде усеченного параболоида. Конструкторов интересовало сужение диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (по азимуту).
Тогда как по вертикали (угол места) получается большая ширина основного лепестка, - то есть генерального направления распространения энергии.
Указанные особенности реализованы рефлектором, ширина которого в горизонтальной плоскости превышает вертикальный габарит - высоту. Такая форма отражателя позволяет эффективно сжимать поток по азимуту, давая по углу места больший простор для расположения приемников абонентов.
Такие наружные антенны Wi-Fi идеально подходят для двусторонней связи и малопригодны для широкого вещания. Особое внимание нужно уделить значению ЭИИМ, так как коэффициент усиления изделия составляет 30 дБи.
Прием и передача ведутся на частоте 5 ГГц, а отражатель выполнен сетчатым для снижения массы и ветровой нагрузки.
Попутно стоит упомянуть еще две особенности антенн с узкой диаграммой направленности:
- В устойчивость связи вносит свои коррективы ветер. Несмотря на значительное удаление абонентов и, как следствие, малый угловой размер таковых, порывы воздушных масс, раскачивая изделие, могут привести к временной потере сигнала.
- Настроить точное положение тарелки достаточно сложно. Узкий луч должен точно попадать на абонента. К тому же требуется прямая видимость для организации канала.
Зато дальность действия Wi-Fi антенны с параболическим рефлектором максимальная из возможных.
Фазированные решетки Wi-Fi
Упомянутая модель TL-ANT2414A достигает сужения диаграммы направленности двумя горизонтальными рядами патчей из четырех штук каждый.
Расположенные синфазно излучатели действуют, как единое целое, принимая и посылая сигнал.
Wi-Fi роутер с внешней антенной TL-ANT2414A сузит поле вещания до области, находящейся в пределах переднего лепестка диаграммы направленности. Это может быть полезно при разворачивании сети на стадионе вытянутой формы или территории фабрики.
Дальность действия такой конструкции будет сильно уступать параболическим моделям, но процесс установки настройки сравнительно прост, кроме того, допустимо вещать группе абонентов, тогда как тарелки образуют канал с двумя концами.
Уровень мощности антенны Wi-Fi
Каждое электронное изделие рассчитывается на предельно допустимый уровень мощности. Превышение разрешенного производителем порога выводит прибор из строя гораздо быстрее.
Такой режим функционирования недопустим. Мощная Wi-Fi антенна излучает десятки Ватт. Для сравнения порог регистрации устройств этого диапазона находится в районе 200 мВт (пятая часть одного Ватта).
Обычный адаптер работает с допустимыми (без регистрации) уровнями сигнала. Некоторым потребителям требуется обеспечить дополнительные мощностные требования.
В этом случае необходимо приобрести специальный усилитель. Стоимость такого прибора составляет 500$ и выше в зависимости от конкретной модели.
Дальность действия системы повышается, прием становится увереннее. На все оборудовании необходимо получить лицензию. Экспертизами занимается ГРЧЦ, куда необходимо подать заявку на проведение исследований.
В домашних условиях
Многие ноутбуки, преимущественно старенькие модели, не поддерживают беспроводные сети.
Бывает так, что Wi-Fi антенна внутренняя не способна уловить сигнал в силу своих слабых характеристик.
Специально для этого случая выпускаются адаптеры на шину PCMCIA. Отличительной особенностью изделий является возможность подключить выносную антенну. Это резко улучшает качество приема.
Почему данный вариант хорош в основном для помещений? Увеличение длины провода резко снижает эффективность системы.
Вот почему антенна для Wi-Fi адаптера часто выглядит его придатком. Это такой торчащий из платы стержень. Увеличение длины кабеля резко снижает чувствительность.
Тем не менее, сидя под окном вполне можно разместить антенну в форточке. Это повысит дальность приема.
В РФ электромагнитная сеть, работающая за пределами здания, производственной территории, превышающая мощностью сигнала фиксированный порог, должна регистрироваться. Закон содержит длинный ряд исключений, касающийся высоты расположения устройств, назначения. Ряд препонов, двояких толкований объясняют сложившееся у разработчиков аппаратуры мнение: Wi-Fi антенна дальнего действия должна быть пассивной. Безусловно уменьшает затраты энергии, делает электромагнитный фон района более благоприятным.
Как заставить пассивный излучатель усиливать сигнал, известно давно - диаграмма направленности снабжается одним-двумя резко выделенными направлениями: будет распространяться основная часть энергии ограниченное.
Напоминает узкое русло реки. Пока берега далеко друг от друга, - течение спокойное. Стоит зажать поток узким рукавом, вода бурлит, течет быстрее, скорость движения повышается.
Wi-Fi антенна дальнего действия руководствуется схожим принципом, препровождая запас мощности в нужное русло. Коэффициент усиления, выраженный изотропными децибелами (dBi), характеризует свойство излучателя - увеличивать плотность энергии отдельных направлений.
Сразу появляется ограничение - территория покрытия резко сужается. Достоинство очевидно - полная ликвидность глазами закона, поскольку под ограничения подпадает полная излучаемая мощность.
Кому нужен больший уровень сигнала, докупают усилители, юридически узаконивают покупку фиксированным порядком. Избегайте забывать: некоторые передатчики обложены ограничениями ЭИИМ. Параметр, из вполне безобидной точки доступа может сделать объект, подлежащий обязательному лицензированию. Представлен произведением полной подведенной антенне мощности на коэффициент усиления.
Например, при некой мощности, излучаемой всенаправленной антенной, лицензия не нужна. При замене узконаправленной моделью может возникнуть ситуация, когда ЭИИМ выйдет за пределы дозволенного. Вероятность тем выше, чем больше коэффициент усиления изделия.
Вопрос обсуждался подробно, поскольку не одна организация оштрафована за несоблюдение элементарных требований, предъявляемых беспроводным сетям. Наружная антенна Wi-Fi способна стать настоящим камнем преткновения непродуманным использованием.
Принципы действия антенн дальнего действия
Реализация суженных диаграмм направленности движется двумя путями:
- Применение рефлекторов специальной формы.
- Создание фазированных решеток.
Антенны рефлекторные
Научные термины в переводе на понятный большинству язык не выглядят пугающими. Рефлектор - отражатель. Спутниковые тарелки используют часть поверхности параболоида с излучателем, помещенным в фокусе. Используется школьный закон оптики: лучи, падающие перпендикулярно на линзу, собираются одной точкой. Рефлектор параболической антенны выступает линзой электромагнитных волн.
Для инженера дальнейший ход мысли очевиден, большинство простолюдинов задают любопытный вопрос: если лучи падают параллельно, как явление связано с передачей, диаграммой направленности?
Свойства антенн идентичны обоих направлений движения электромагнитных волн. Излученная энергия будет распространяться параллельными лучами, вызывая сужение диаграммы направленности. Поток уйдет по направлению, перпендикулярному раскрыву рефлектора, дальность действия Wi-Fi антенны увеличивается. Для понимания указанного момента полезно представить прожектор, бьющий тонко на большое расстояние.
Антенные решетки
Не создано стройной теории фазированных антенных решеток, практические наработки, включая усилия отечественных институтов, позволят добиваться отличных результатов способами, основанными на эмпирических изысканиях. Ученые используют известную тыковую методику. Выглядит более обоснованно с теоретической точки зрения, суть именно такова.
Доказано: расположенные в определенном порядке излучатели, формируют суммарную диаграмму направленности более узкую, нежели по отдельности. Принято - имеются исключения - помещать ровным рядами, подобно сиденьям зрительного зала. Сужение происходит в плоскости, перпендикулярной линии расположения излучателей.
Дальнейший ход конструкторской мысли понятен. Например, четыре пластины - называемые патчами - по углам квадрата сужают диаграмму направленности в вертикальном и горизонтальном направлениях. Принцип, использованный антенной Wi-Fi TP Link TL-ANT2414A.
Комбинированные варианты
Продуманное сочетание рефлектора, ровных рядов излучателей дает отличные результаты. Такова двухконтурная конструкция диапазона ДМВ на квадратных излучателях, расположенных симметрично восьмеркой.
В силу равнозначности двух перпендикулярных плоскости расположения излучателей направлений антенна излучает (принимает) сигнал в обе стороны. Дефект уменьшает коэффициент усиления, способствуя проявлению эффекта многолучевости, вносящего дополнительные накладные расходы в процесс связи. Рефлектор исправляет проблему.
Примеры практической реализации антенн с большой дальностью действия
Антенны Wi-Fi с параболическим рефлектором
Наружная антенна Wi-Fi TL-ANT5830B снабжена рефлектором в виде усеченного параболоида. Конструкторов интересовало сужение диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (азимут). По вертикали (угол места) получается большая ширина основного лепестка, - генерального направления распространения энергии.
Указанные особенности реализованы рефлектором, ширина которого в горизонтальной плоскости превышает вертикальный габарит - высоту. Выбранная форма отражателя позволит эффективно сжимать поток по азимуту, давая углу места больший простор расположения приемников абонентов.
Такие наружные антенны Wi-Fi подходят двусторонней связи, малопригодны широкому вещанию. Особое внимание уделим значению ЭИИМ, коэффициент усиления изделия составляет 30 дБи.
Прием-передача ведутся на частоте 5 ГГц, отражатель выполнен сетчатым, снижая массу, ветровую нагрузку.
Попутно стоит упомянуть две особенности антенн с узкой диаграммой направленности:
- В устойчивость связи вносит коррективы ветер. Несмотря на значительное удаление абонентов, малый угловой размер, порывы воздушных масс, раскачивая изделие, способны вызвать временную потерю сигнала.
- Настроить точное положение тарелки сложно. Узкий луч должен попадать на абонента. Требуется вдобавок прямая видимость для организации канала.
Дальность действия Wi-Fi антенны с параболическим рефлектором максимально возможная.
Фазированные решетки Wi-Fi
Упомянутая модель TL-ANT2414A достигает сужения диаграммы направленности двумя горизонтальными рядами патчей из четырех штук каждый. Расположенные синфазно излучатели действуют единым целым, принимая и посылая сигнал.
Wi-Fi роутер с внешней антенной TL-ANT2414A сузит поле вещания до области, находящейся в пределах переднего лепестка диаграммы направленности. Полезно при разворачивании сети на стадионе вытянутой формы, территории фабрики.
Дальность действия конструкции будет сильно уступать параболическим моделям, процесс установки, настройки сравнительно прост, допустимо вещать группе абонентов, тарелки образуют канал с двумя концами.
Уровень мощности антенны Wi-Fi
Каждое электронное изделие рассчитано пропустить допустимый уровень мощности. Превышение разрешенного производителем порога выводит прибор из строя гораздо быстрее. Режим функционирования недопустим. Мощная Wi-Fi антенна излучает десятки Ватт. Для сравнения порог регистрации устройств диапазона находится в области 200 мВт (пятая часть одного Ватта).
Обычный адаптер работает с допустимыми (без регистрации) уровнями сигнала. Некоторым потребителям требуется обеспечить дополнительные мощностные требования. Необходимо приобрести специальный усилитель. Стоимость прибора составляет 500$ и выше в зависимости от конкретной модели.
Дальность действия системы повышается, прием становится увереннее. На оборудование необходимо получить лицензию. Экспертизами занимается ГРЧЦ, куда подают заявку на проведение исследований.
Домашних условия
Ноутбуки, преимущественно старенькие модели, не поддерживают беспроводные сети. Временами Wi-Fi-антенна внутренняя неспособна уловить сигнал в силу слабых характеристик.
Специально выпускаются адаптеры шины PCMCIA. Отличительной особенностью изделий назовем возможность подключить выносную антенну. Резко улучшает качество приема.
Почему вариант хорош для помещений? Увеличение длины провода резко снижает эффективность. Антенна для Wi-Fi-адаптера часто выглядит придатком. Торчащий из платы стержень. Увеличение длины кабеля резко снижает чувствительность.
Сидя под окном, вполне можно разместить антенну в форточке, повысив дальность приема.
