Hoe de afstand van een wifi-router te vergroten Hoe het wifi-bereik te vergroten

Herhaaldelijk kwam ik vragen tegen, waarvan de essentie neerkwam op de vraag of het mogelijk was om op de een of andere manier de signaalsterkte van een draadloos netwerk te vergroten door de instellingen van de router te wijzigen. Meestal zijn degenen die een router installeren en configureren hierin geïnteresseerd. Vooral als ze ontdekken dat wifi alleen in bepaalde delen van het appartement/huis beschikbaar is.
Soms gebeurt het. Mijn router (model TP-Link TL-WR841N) ondersteunt bijvoorbeeld in principe het netwerk, maar in een van de drie kamers van het appartement is het onstabiel. De computer en laptop vinden het op de een of andere manier, maar de telefoon (en ik heb hem in een metalen behuizing) kan dit niet.
U moet al bij de aanschaf van een router nadenken over het dekkingsgebied. Houd rekening met het aantal kamers in uw woning en de dikte van de muren.

Verhoog het wifi-vermogen

Helaas zijn er geen specifieke, speciale instellingen waarmee je de signaalsterkte kunt regelen. Ik weet in ieder geval niets van deze mogelijkheid. Optimale instellingen op routers zijn standaard geïnstalleerd.

Als het zo is dat je al een router hebt gekocht en een router hebt geïnstalleerd, en de signaalsterkte is onbevredigend of in sommige gebieden volledig afwezig, dan kun je natuurlijk experimenteren met de instellingen, niets werkt waarschijnlijk; om een extra antenne of repeater te kopen.

Wat het experimenteren met de instellingen betreft, kunt u het kanaal en de breedte ervan wijzigen. Soms neemt het dekkingsgebied van een dergelijke manipulatie enigszins toe. Het veranderen van het kanaal kan zelfs de internetsnelheid veranderen (we hebben hierover gesproken in een van onze eerdere publicaties).

Vergeet niet alle instellingen op te slaan en uw router opnieuw op te starten, zodat de wijzigingen van kracht worden.

Antennes en repeaters

Als u geen positief resultaat krijgt door de instellingen te wijzigen, moet u een nieuw, krachtiger exemplaar voor uw router aanschaffen. antenne. In dit geval kan ik u TL-ANT2408CL, TL-ANT2405CL aanbevelen. Als je bijvoorbeeld een router hebt Asus, dan kun je beter accessoires van Asus nemen.

In zeer geavanceerde situaties is een andere optie het kopen van een speciaal apparaat genaamd repeater. Dit zijn een soort draadloze signaalversterkers. Bijvoorbeeld TL-WA854RE.

Je zet dit apparaat aan in een kamer waar je wifi-signaal nog aanwezig is, maar niet heel sterk. En de repeater versterkt het signaal, waardoor het bereik van het netwerk groter wordt. Een andere router kan als repeater worden geconfigureerd als deze deze functie ondersteunt (WDS).
Een andere optie is om te proberen de router zo dicht mogelijk bij het midden van het huis te installeren. Als dat mogelijk is. Dit maakt een rationeler verdeling van de dekkingsradius mogelijk.

Maar ik denk dat het nodig is om dit onderwerp uit te breiden. Vaak kopen we dure wifi-routers in de hoop op behoorlijke prestaties, maar de kwaliteit van het draadloze thuisnetwerk laat nog steeds veel te wensen over. We zullen een aantal transformaties moeten doorvoeren die zullen helpen vergroot het bereik van het wifi-netwerk en de signaalsterkte.
De problemen bij het optimaliseren van een draadloos netwerk zijn vooral relevant nu de meeste moderne apparaten draadloze ondersteuning bieden: smartphones, tablets, tv's en laptops. Ze kunnen immers allemaal tegelijkertijd verbinding maken met het wifi-thuisnetwerk, dus het moet stabiel en snel werken. Veel oudere draadloze routers kunnen vanwege hun beperkte mogelijkheden geen acceptabele verbindingskwaliteit bieden. Dit artikel vertelt u over methoden en speciale apparatuur om een betrouwbare ontvangst van een wifi-router te garanderen op een afstand van maximaal 100 m en meer.

Het eerste waar u voor moet zorgen is het kiezen van de juiste plaats om de wifi-router en andere apparaten op het netwerk te lokaliseren. Dit is een belangrijke maatregel bij het organiseren van een draadloos netwerk thuis. Zoek eerst het optimale plaatsingspunt voor uw draadloze router in uw appartement of huis en controleer of alle netwerkclients het signaal met vertrouwen kunnen ontvangen, aangezien de effectiviteit van elke draadloze verbinding altijd overeenkomt met het niveau van de zwakste schakel in de keten. U mag de mogelijkheid om extra apparaten te gebruiken niet negeren, omdat deze de grenzen van het netwerk draadloos of bekabeld kunnen uitbreiden. Dit geldt vooral als uw appartement (huis) dikke muren heeft of als u dit nodig heeft draadloos internet distribueren naar verschillende verdiepingen.

Er is ook een vrij eenvoudige manier monteer met uw eigen handen een richtantenne voor een wifi-router. Zo'n antenne is in staat vergroot het bereik van uw wifi-netwerk. Als geen van de voorgestelde opties geschikt is of niet heeft geholpen, bijvoorbeeld als u internet wilt gebruiken op de binnenplaats van een landhuis, dan zullen we de optie met radiorelaisantennes overwegen. Door hun gebruik kunnen we er veel oplossen problemen met betrekking tot het bereik van het wifi-netwerk, omdat het draadloze netwerksignaal zich gelijkmatig in alle richtingen verspreidt en verzwakt in verhouding tot het kwadraat van de afstand.

Kort over het werkingsprincipe van dergelijke antennes

Radiorelaisantennes verzamelen het signaal in een straal en stralen het in één richting uit, zodat het draadloze netwerk zelfs op aanzienlijke afstand stabiel functioneert.

1. Het vinden van de optimale locatie voor het installeren van een wifi-router

Om een betrouwbare draadloze netwerkwerking te realiseren, moet u de juiste installatielocaties voor alle componenten vinden en ook een kanaal selecteren dat niet gevoelig is voor interferentie.

Een vrij kanaal selecteren voor een wifi-netwerk. Draadloze interferentie

Vreemde radiosignalen, waarvan de bron de router van een buurman of een babyfoon kan zijn, vormen achtergrondruis voor ons draadloze netwerk, waar het voortdurend mee worstelt. Vooral wifi-routers van buren veroorzaken vaak problemen met het draadloze netwerk.

De oplossing voor het probleem met de router van een buurman is eenvoudig:

Selecteer het kanaal (frequentiebereik) met de minste interferentie met behulp van het inSSIDer-programma.
Ga naar het tabblad ‘2,4 GHz-kanalen’ om te zien welke kanalen door apparaten worden bezet.
Selecteer in de instellingen van uw draadloze router het kanaal met de minste interferentie.

Aandacht! Als uw router en alle ontvangende apparaten de 5 GHz-frequentieband ondersteunen, schakel dan hiernaar over en controleer de kwaliteit van uw draadloze verbinding.

Houd er rekening mee dat er op deze frequentie minder interferentie is, maar soms moet je genoegen nemen met een iets korter signaalbereik en een slechter vermogen om door muren heen te dringen. Ik merk meteen dat deze functie niet geldt voor alle routers die de 5GHz-frequentie ondersteunen.

Routerplaatsing: plaats deze in het midden

De beste optie voor het creëren van een betrouwbaar draadloos netwerk is om alle apparaten rechtstreeks op de router aan te sluiten, zonder tussenpersonen. Om dit te bereiken plaatst u de bovenfrees in het midden (indien mogelijk, met enkele fouten ten opzichte van het geometrische midden). Op deze manier wordt het omringd door alle clients die op de router worden aangesloten.

Houd zeker rekening met muren, meubels en andere obstakels. In de open ruimte wordt het signaal praktisch niet negatief beïnvloed, maar wordt het sterk verzwakt als het er doorheen gaat. Daarom moet u de router dichter bij de apparaten installeren die zich achter de muur bevinden. Om de grootste straal van het wifi-routersignaal te verkrijgen, moet deze op een verhoogde plaats worden geplaatst. Als je een te lage positie kiest, blokkeer je het signaal met verschillende soorten obstakels.

Het netwerk testen met een zwakke link om dit te verifiëren

Nadat u bovenstaande optimalisatiemaatregelen heeft genomen, raad ik u aan de werking te testen met een apparaat dat het verst in huis of achter meerdere muren staat en ook over een kleine antenne beschikt. In dit geval geldt de regel: Hoe hoger de ontvangstantenne zich bevindt, hoe efficiënter de verbinding met de router .

Richting van antennes van draadloze apparaten

Antennes zenden signalen uit in cirkels die in de ruimte loodrecht op de as van de antennes zijn georiënteerd. De optimale locatie om een goede dekking te bereiken is multidirectioneel - voor apparaten met 2 of meer antennes. Probeer in het algemeen de antenne zo te draaien dat de as loodrecht staat op de richting naar het clientapparaat met de slechtste ontvangstkwaliteit. Als er antennes in de router zijn ingebouwd, probeer dan het apparaat een paar centimeter opzij te draaien of te verplaatsen terwijl u het resultaat controleert.

Optimaliseren van de Wi-Fi-verbinding

Zoals ik hierboven al zei, kan de ontvangstkwaliteit dramatisch veranderen als je de router of wifi-adapter (kaart) die verantwoordelijk is voor de ontvangst enigszins verplaatst of inzet. Zelfs een kleine rotatie of verschuiving van de router, laptop of ander ontvangend apparaat kan de signaalkwaliteit aanzienlijk verhogen of verlagen. Met het programma JPerl kunt u de snelheid van uw draadloze netwerk meten. U moet het uitvoeren op een computer die is aangesloten via een LAN-kabel, en op een draadloos apparaat (bijvoorbeeld een laptop) dat als client fungeert, en de verbindingssnelheid na elke wijziging meten.

Een oude router vervangen door een nieuwe

Het is geen slecht idee om uw Wi-Fi-router te upgraden als uw draadloze router alleen de 802.11g-standaard ondersteunt, aangezien het zinvol is om een krachtigere router aan te schaffen die compatibel is met 802.11n.
Als u een DSL-internetverbinding gebruikt, is het de moeite waard om een model met een ingebouwd DSL-modem aan te schaffen. In dit geval hoeft u alleen de door uw provider verstrekte internettoegangsgegevens in te voeren, waarna het apparaat automatisch verbinding maakt met internet. Een oude 802.11g-router kan ook van pas komen; deze kan als repeater worden gebruikt.
Stel dat u een nieuwe wifi-router heeft gekocht. Nu moet je het instellen, 2 artikelen die ik aan het begin van dit materiaal heb aangegeven, zullen je hierbij helpen. Als u geld heeft bespaard en een router zonder DSL-modem heeft gekocht, kan de rol van het modem worden overgedragen naar het oude apparaat. Om dit te doen, configureert u het om te werken als een modem, volgens de gebruikershandleiding. Sluit hierna de WAN-connector (connector voor verbinding met het internettoegangskanaal) van de nieuwe router aan op de LAN-poort van de oude.

Een oude router als repeater gebruiken

Als uw nieuwe 802.11n-router een ingebouwd modem heeft, raad ik u aan de DD-WRT-firmware te gebruiken die is ontwikkeld door de Open Source-gemeenschap. afstemmenoude router als repeater. Kijk op deze pagina om te zien of er ondersteuning beschikbaar is voor uw model. Daar vindt u de juiste firmware voor uw apparaat, evenals installatie-aanbevelingen. In de meeste gevallen, om installeer DD-WRT-firmware op de router, gebruik dan het update-item dat bij de originele firmware is geleverd.

Nadat u de firmware hebt geïnstalleerd en de router opnieuw hebt opgestart, logt u in op de webinterface.

Voer in het inlogveld het volgende in: root
Voer in het wachtwoordveld het volgende in: admin.

Repeater Bridge-modus instellen op de router

Verbind de oude Wi-Fi-router met de DD-WRT LAN-kabel geïnstalleerd op de computer. In de toekomst zal de repeater als client verbinding maken met het draadloze netwerk van de hoofdrouter en het signaal via een bekabelde of draadloze verbinding omleiden naar andere clientapparaten. Om dit te implementeren, heeft u in het gedeelte Draadloos/Basisinstellingen 0 nodig configureer de “Repeater Bridge”-modus. Alle netwerkinstellingen zoals netwerkmodus, netwerknaam en draadloos kanaal moeten overeenkomen met die van de hoofdrouter. Voeg in het gedeelte “Virtuele interfaces” nog een draadloos netwerk toe onder een andere naam (door bijvoorbeeld .Repeater aan het einde van de naam in te voegen) en configureer dit vervolgens.

Hoe het bereik van een wifi-router te vergroten

Een locatie kiezen voor het installeren van een repeater (repeater)

De makkelijkste manier het dekkingsgebied van het draadloze netwerk vergroten- gebruik van een draadloze repeater of repeater, vooral als deze wordt aangeboden door dezelfde fabrikant als de router. Plaats hem zo dat hij zich in het gebied bevindt waar het routersignaal betrouwbaar kan worden ontvangen. De installatie omvat slechts een paar eenvoudige stappen. Nadeel: de maximale doorvoer van een router die in repeatermodus werkt, wordt gehalveerd.

Powerline-adapters

Om ervoor te zorgen dat de router ook andere verdiepingen in uw huis kan bestrijken, raad ik aan een netwerkverlenger te gebruiken op basis van Powerline-adapters die het netwerksignaal via elektrische bedrading verzendt. U kunt het model dLAN 200 AV Wireless Nvon devolo gebruiken. Verbinding: sluit één adapter aan op de LAN-poort van de router en de andere met de draadloze toegangspuntfunctie maakt verbinding met elk stopcontact in huis. Lees meer over Powerline adapters voor een bekabeld netwerk (zonder access point functie).

Een netwerkextender instellen: Om de basisparameters van de Powerline-adapterset te configureren, kunt u de meegeleverde software gebruiken. Als u de instellingen voor de draadloze verbinding wilt wijzigen, opent u de webinterface van de adapter met behulp van het programma.

Aandacht! Wanneer u het zendvermogen via de webinterface van de router verhoogt, doe dit dan geleidelijk, omdat dit de signaalkwaliteit kan beïnvloeden.

Het selecteren van de juiste positie voor ontvangstapparaten

Daarnaast het kiezen van de optimale routerpositie, vergeet het apparaat dat het signaal ontvangt niet. Zelfs kleine veranderingen in de positie kunnen immers het resultaat aanzienlijk beïnvloeden. Laten we als voorbeeld een laptop nemen. Plaats de laptop zo dat de beeldschermkap, waarin de antenne zich bevindt, naar de draadloze signaalbron is gericht. Beweeg of draai het apparaat vervolgens langzaam om erachter te komen hoe u het optimale signaalontvangstgebied kunt vinden. U kunt het resultaat ook controleren met het programma inSSIDer (link hierboven).

Met behulp van een USB-verlengkabel

Een lange antennekabel kan de ontvangstkwaliteit negatief beïnvloeden, terwijl een USB-kabel tot 5 meter lang dergelijke problemen niet zal veroorzaken. Daarom is het zinvol om de draadloze USB-adapter binnen het dekkingsgebied van het draadloze netwerk te plaatsen, met behulp van een lange USB-kabel. Met behulp van de houder die bij veel USB-adapters wordt meegeleverd, kan het apparaat op een bepaalde hoogte worden gemonteerd om een betrouwbaardere ontvangst van de router te verkrijgen. Het gebruik van een USB-verlengkabel zou een goede optie zijn voor een kamer ver weg van de router. Ik gebruikte hem bijvoorbeeld in de slaapkamer voor een mini-ITX-computer.

Interne kaarten voor het verbinden van een pc met een draadloos netwerk

Het is geen geheim dat er uitbreidingskaarten met een Wi-Fi-module beschikbaar zijn voor desktopcomputers, maar vanwege hun interne locatie zijn de antennes in de regel verborgen onder de tafel of achter de wand van de kast. In mijn HTPC heb ik precies deze optie gebruikt, omdat de plank onder de apparatuur geen achterwand had. Als de antennes niet kunnen worden verwijderd, is een draadloze adapter die via USB is aangesloten een effectievere en betaalbare oplossing. Een goed model is de TP-Link TL-WN822N, omdat de antennes in de gewenste richting kunnen worden gedraaid en niet alleen aan de achterkant van uw systeemunit kunnen worden geplaatst.

In deze sectie zullen we het hebben over kleine apparaten, gemaakt met je eigen handen en niet alleen, waarmee je aanzienlijk kunt vergroot het bereik van uw draadloze netwerk.

DIY-parabolische spiegel. Zoals je al weet, zenden de antennes van de router een signaal uit in uniforme cirkels, en een parabolische spiegel verzamelt dit signaal in een straal en verzendt het in een bepaalde richting. Het enige wat je nodig hebt is een schaar, folie, papier en lijm. De spiegel moet op een van de antennes van uw router worden geplaatst en richting het ontvangende apparaat worden gedraaid.

Met behulp van een optionele antenne

Tegenwoordig is het gemakkelijk om speciale antennes in computerwinkels te vinden die, vanwege hun grootte en vorm, een signaaloverdracht van hogere kwaliteit kunnen bieden dan de antennes die in een wifi-router zijn ingebouwd.
Hun belangrijkste voordeel is dat je met de kabel één of meerdere antennes op een verhoogd punt kunt plaatsen.

Een externe draadloze antenne installeren

Voor eigenaren van landhuizen die veel tijd in de tuin doorbrengen en draadloos internet willen gebruiken, komt een externe antenne te hulp. Een goede optie zou TP-Link TL-ANT2409B zijn, die de signaalontvangst kan verbeteren. U moet de antenne op een buitenmuur monteren en deze op uw wifi-router aansluiten. Houd er rekening mee dat de antenne in de richting moet worden gericht waarin u een betrouwbare ontvangst wilt garanderen. Monteer hem daarom indien mogelijk op een verhoogd punt.

Let bij aanschaf van een antenne op de kabelafscherming, aangezien de signalen die via de antennekabel worden verzonden, storingsgevoelig zijn. De kwaliteit van een kabel kan worden bepaald aan de hand van de dempingscoëfficiënt, gemeten in dB. Een goede kabel van 5 meter mag geen dempingscoëfficiënt van meer dan 3 dB hebben.

Met behulp van een wifi-paraboolantenne

Paraboolantennes zijn ontworpen om een draadloos netwerksignaal uit te zenden tussen twee vergelijkbare antennes over een afstand van maximaal enkele kilometers. Als u een signaal over een afstand van meer dan 100 m moet verzenden, dan is dit de oplossing voor uw probleem.

Directionele paraboolantennes gebruikt om client Wi-Fi-apparaten die zich op middellange en lange afstanden van een centraal toegangspunt bevinden, te verbinden, of om point-to-point Wi-Fi-verbindingen op te bouwen. Een dergelijke antenne heeft in de regel een versterking van 24 dB in het frequentiebereik 2,4 - 2,5 GHz en wordt gebruikt voor het ontvangen en verzenden van elektromagnetische golven met verticale of horizontale polarisatie. Parabolisch wifi-antenneontwerp bestaat uit een log-periodieke voeding in een duurzame behuizing, die is bevestigd aan een reflector met een gaasstructuur (om de windvang en het totale gewicht van de antenne te verminderen). Standaard is de antenne voorzien van een 1 meter lange magnetronkabel met connector N-type (N-type vrouwelijk).

Van tijd tot tijd worden we allemaal geconfronteerd met het probleem van onvoldoende signaalsterkte van de router. Het signaal is op sommige punten onstabiel, verdwijnt vaak of bestaat helemaal niet. Dit is merkbaar in kamers met een groot oppervlak: in een landhuis, in een privéhuis, in een recreatiecentrum, in een appartement met meer dan één kamer. In dit artikel beschrijven we opties om dit probleem op te lossen.

Figuur 1. WiFi-dekkingsgebied van een router in een typisch appartement (router naast de voordeur).

Wij produceren passieve en actieve antennes, onder meer voor datatransmissienetwerken en WiFi. In dit artikel zijn we niet zozeer geïnteresseerd in de problemen van draadloze toegang, maar in manieren om het WiFi-dekkingsgebied te vergroten. Merk op dat we geen specifieke opties overwegen voor het creëren van speciale “krachtige” toegangspunten. Alles valt binnen het kader van de normen en normen die in de Russische Federatie zijn aangenomen.

Onze ervaring is dat de router meestal wordt geplaatst: naast de voordeur, in de gang achter de kast of in het verdeelbord. In dergelijke gevallen wordt de oppervlakte van het appartement ongelijkmatig gedekt door het WiFi-netwerk. Afhankelijk van de indeling van het appartement liggen de achterkamers, keuken, loggia buiten de staldekkingszone. (Voorbeeld in figuur 1)

Dezelfde situatie geldt voor een privéwoning. De oppervlakte van het huis is meestal groter en internet is niet alleen binnenshuis nodig, maar ook buiten - in de buurt van de barbecue, het zwembad of op de speelplaats. Hier is het probleem ernstiger.

Figuur 2. WiFi-dekkingsgebied van een router in een landhuis

Figuren 1 en 2 tonen voorbeelden van WiFi-dekkingszones met een goed netwerkniveau zijn groen gemarkeerd, zones met een laag niveau zijn rood gemarkeerd, waardoor normaal werken op internet vaak niet mogelijk is. Houd er rekening mee dat het WiFi-signaal, omdat het een radiogolf is, zich beter verspreidt in de vrije ruimte, waardoor muren en andere scheidingswanden in de kamer het signaal zullen verzwakken en als gevolg daarvan het niveau van het signaal dat er doorheen gaat, verminderen.

Het probleem is geïdentificeerd: onvoldoende WiFi-netwerkdekking binnenshuis. Laten we uitzoeken waarom dit gebeurt. De standaardantenne van de router heeft een cirkelvormig stralingspatroon: hij zendt WiFi uit in alle richtingen. Ook in de richting van je buren, wat meestal zinloos en onnodig is. Tegelijkertijd is de eigen versterking van de antenne relatief laag, waardoor een dergelijke antenne onvoldoende efficiënt is. Als gevolg hiervan is het dekkingsgebied van het WiFi-signaal klein.

Figuur 3. Stralingspatroon van de standaard routerantenne (f=2,45 GHz)

Figuur 3 toont het stralingspatroon van de externe antenne van een standaardrouter, berekend in de fysieke simulator. Als antenne wordt een dipool gebruikt.

Hoe u de WiFi-dekking kunt verbeteren

Het eerste dat in je opkomt is om de router te vervangen door een andere. Koop een apparaat met een krachtigere externe antenne of met meerdere antennes. Als je een verouderd routermodel hebt, is het het proberen waard. Houd er rekening mee dat dit extra kosten met zich meebrengt, en een positief resultaat is helemaal niet gegarandeerd. Hoogstwaarschijnlijk zal het beeld verbeteren, maar het probleem zal niet worden geëlimineerd (Fig. 4-5).

Figuur 4. Router met twee externe antennes.

Figuur 5. Router met drie externe antennes.

De volgende methode is het gebruik van een actieve WiFi-repeater, ook wel WiFi-repeater genoemd. Dit apparaat is speciaal ontworpen om het bereik van een WiFi-netwerk te vergroten. Een uitstekende manier waarmee je vaak het probleem bij de wortel kunt oplossen. Maar het heeft ook nadelen:

— prijzen vanaf anderhalfduizend roebel en meer;
— behoefte aan configuratie;
- beperkt gebruiksgebied.

En dat is nog niet alles: de repeater zal het signaal opnieuw vanuit alle richtingen ontvangen en rondstralen. Dat wil zeggen, als we een "onoverdekte" hoek van het appartement ver weg hebben, dan hebben we twee of zelfs drie repeaters nodig. Het zou geweldig zijn om het signaal in een bepaalde richting te concentreren, maar het zal niet werken - de ingebouwde antennes van repeaters hebben een cirkelvormig diagram. Repeaters met een aansluiting voor een externe antenne hebben we nog niet gezien.

Het is de moeite waard om nog een ander kenmerk van de WiFi-repeater te vermelden: de aanwezigheid van een 220V-netvoeding. Niet alle mensen zijn bereid om bepaalde apparaten aangesloten te laten als ze het huis verlaten. En elke keer aan en uit zetten is amateurwerk. Bovendien wordt de beslissing voor een huis of huisje bemoeilijkt door het feit dat er meestal geen stroomvoorziening is tussen het huis en bijvoorbeeld een barbecueplek, en repeaters zijn vaak niet bedoeld voor gebruik buitenshuis.

Figuur 6. Hoe de WiFi-repeater werkt

De volgende oplossing is het gebruik van een externe richtantenne. Het eenvoudigste is om de standaardantenne van de router los te schroeven en een directionele antenne aan te sluiten, die het hele signaal in de gewenste richting zal focussen. Er zijn veel van dit soort antennes, maar we zullen ons concentreren op de ontwikkelingen van onze onderneming.

De eerste oplossing is de WiFi Extender-antenne (Figuur 7):

Figuur 7. WiFi-extenderantenne

Dit is een binnenantenne van het type “golfkanaal” in een radiotransparante kunststof behuizing. Antenneversterking 10 dBi.

De tweede optie is complexer en effectiever: een paneelantenne. In ons geval - BAS-2301 WiFi (figuren 8-9). In de radiotransparante verzegelde behuizing bevindt zich een patchantenne. Versterking van minimaal 12,5 dBi.

Figuur 8. BAS 2301 WiFi-antenne

Figuur 9. Stralingspatroon van de BAS 2301 WiFi-antenne (f=2,45 GHz)

De derde optie is een “wave channel” antenne voor het WiFi bereik (2400-2500 MHz). In de REMO-versie is dit de BERKUT WiFi-antenne (Figuur 10). Er zijn al 19 elementen (6 daarvan zijn in een doos op een printplaat geplaatst), de maximale directionele versterking is 15 dBi.

Figuur 10. Berkut WiFi-antenne

Alle hierboven genoemde methoden zullen het probleem meestal oplossen. WiFi verschijnt op de juiste plek en met een uitstekend signaalniveau. Maar er zijn hier enkele nuances:

- De prijs van de uitgifte. Deze antennes zijn goedkoper dan een repeater, maar hun prijs ligt boven de 1000 roebel.
- Installatie. Al dergelijke antennes vereisen installatie. De beugel moet worden geïnstalleerd. Als u in een gehuurd appartement woont, vraag dan toestemming aan de eigenaar om deze structuur te beveiligen. Ook kan dit enig ongemak met zich meebrengen als je niet in de gelegenheid bent om de beugel zelf aan de muur te monteren. Ik denk dat de lezer begrijpt dat het om verschillende redenen niet altijd mogelijk is om de beugel vast te zetten, ondanks de eenvoud van deze procedure.
— Accommodatie. Als je in een huis of huisje een antenne buiten kunt installeren door alleen een kabel naar binnen te laten lopen, dan is dit voor een appartement geen geschikte optie.

Een andere beperking bij het gebruik van dergelijke antennes is dat niet alle routers een antenneconnector hebben voor het aansluiten van externe antennes. Het midden- en budgetsegment beschikt vaak over niet-afneembare antennes en daardoor zijn bovengenoemde oplossingen per definitie niet geschikt voor dergelijke routers.

Daarom zijn externe antennes een goede oplossing, maar niet in alle gevallen toepasbaar. Wat kunt u nog meer doen om de dekking van uw WiFi-netwerk te vergroten?
Deze vraag stellen wij ons al langere tijd. Wat zou je kunnen bedenken dat in vrijwel alle gevallen toepasbaar is, effectief, goedkoop en eenvoudig is?

De lezer is wellicht bekend met ons populaire modemproduct Connect 2.0 of de oudere versies ervan.
Het werkingsprincipe is eenvoudig: het gebruik van de interne antenne van het apparaat (modem) als actief onderdeel van het antennesysteem. U kunt zich dus op een vereenvoudigde manier de hele serie "internetsignaalversterkers" voorstellen.

We dachten: is het mogelijk om hetzelfde principe toe te passen in een WiFi-router met een externe antenne?

Figuur 11. Sluit de 2.0-antenne aan

Ontwikkeling van een antennebevestiging voor een router (WiFi Ladder)

We hebben dus een router met een externe antenne (belangrijk: we denken niet aan routers met een ingebouwde antenne). De vraag rijst: hoe gebruik je deze eigen antenne als actief element (vibrator) van het antennesysteem? Ons doel is om directionele eigenschappen te geven aan de externe antenne van de router, wat een toename van het bereik van verzending en ontvangst van het WiFi-signaal in een bepaalde richting met zich meebrengt. Het eerste dat in je opkomt is de ‘wave channel’-antenne, ook wel bekend als ‘UDA-YAGI’ (naar de namen van de uitvinders uit Japan). Dit is een eenvoudig en tegelijkertijd effectief antenneontwerp dat zich over de hele wereld heeft bewezen.

Zo ontstond er een idee en dat moest vertaald worden naar een ontwerp. De ontwikkelaars stonden voor de taak om een golfkanaal met meerdere elementen te berekenen voor het bereik van 2,4-2,5 GHz, waarin het mogelijk zou zijn om de standaardantenne van de router te "implementeren". Tijdens de simulatie werd besloten dat de beste optie een “golfkanaal” met 7 elementen zou zijn. Met vrij compacte afmetingen van de structuur ontvingen we een antennesysteem, waarvan de versterking ons in staat stelt de toegewezen problemen op te lossen. De afmetingen van de bestuurders en de afstanden daartussen zijn geoptimaliseerd in het fysieke model; wij beschouwen ze als de beste voor het oplossen van het probleem (Fig. 12).

Figuur 12. “Opvulling” van de BAS-2002 WiFi-ladderantenne

De volgende fase was de ontwikkeling van het antennemontageontwerp. Nadat we de routermarkt hadden gevolgd, besloten we een "golfkanaal" op de externe antenne van de router te plaatsen en deze als ondersteunend element te gebruiken (Fig. 13). We worden geconfronteerd met het feit dat routers antennes met verschillende diameters hebben, en soms is hun vorm verre van cilindrisch of conisch. Een “afgeplatte” externe antenne is bijvoorbeeld erg populair. Om deze reden hebben de ontwerpers een universele klem ontwikkeld waarmee je het product op vrijwel elke externe antenne van de router kunt monteren. In sommige gevallen zal dit niet de meest stijve montage zijn, maar we willen er wel rekening mee houden dat de antenne doorgaans slechts één keer binnenshuis wordt geïnstalleerd, zodat de fysieke impact van derden hierop minimaal zal zijn.

Figuur 13. BAS-2002 WiFi-ladderantenne gemonteerd op de externe antenne van de router

Er werd een reeks tests uitgevoerd, waarbij de “schaduwrijke” delen van de kamer bedekt raakten met WiFi, en wel met een behoorlijk niveau (Fig. 14). Het gebied met een goed WiFi-signaalniveau is in de afbeelding groen gemarkeerd.

Figuur 14. WiFi-dekkingsgebied van een router met antennebevestiging
BAS-2002 WiFi-ladder in een karakteristiek appartement

Hieronder ziet u het stralingspatroon van de ontwikkelde antenne, die is bevestigd aan de externe antenne van een typische router (Fig. 15).

Figuur 15. Stralingspatroon van de externe antenne van de router met de BAS-2002 WiFi Ladder-antennebevestiging

De routerantenne kreeg directionele eigenschappen en als gevolg daarvan directionele versterking, wat resulteerde in een toename van het bereik van de WiFi-signaaloverdracht in een bepaalde richting. In rood op afb. Figuur 15 toont de maximale antennestraling: de richting waarin het dekkingsgebied van het WiFi-netwerk zal toenemen.

Tijdens de ontwikkeling werd de werknaam stevig aan de antenne bevestigd: "ladder", daarom hebben we, zonder er twee keer over na te denken, besloten dit product een naam te geven, alleen in het Engels vertaald, rekening houdend met onze exportpraktijk: "BAS-2002 WiFi Ladder".

Nog een vraag kan niet worden genegeerd: waar moet het product op de externe antenne worden gemonteerd?

Nadat we de ontwerpen van externe antennes van verschillende routers hadden bestudeerd, kwamen we tot de conclusie dat de antennes in de plastic behuizing niet altijd op de plek zitten zoals we zouden verwachten (Figuur 16).

Figuur 16. “Binnenkant” van een van de externe antennes van de router.

Zoals te zien is in figuur 16, bevindt de antenne zich niet over de gehele lengte van de plastic behuizing, maar alleen in het onderste gedeelte.

Meestal bevindt de antennestructuur zich in het onderste of middelste deel van de plastic behuizing. Daarom moet de gebruiker de optimale hoogtelocatie vinden voor montage op een externe antenne (Fig. 17). Het komt voor dat de gebruiker dit belangrijke instelpunt vergeet of negeert en niet het verwachte resultaat krijgt, dus laten we u er nogmaals aan herinneren: hoogteaanpassing is belangrijk en verplicht!

Figuur 17. De hoogte van de BAS-2002 WiFi-ladderantenne aanpassen

De antenne werkt in IEEE802.11 b/g/n standaardnetwerken met frequenties van 2,4...2,5 GHz.

Zoals we eerder zeiden, zijn er routers met meerdere externe antennes. In dit geval kunt u een antenneopzetstuk gebruiken voor alle antennes of slechts voor één of twee. Afhankelijk van de taken. U kunt maximale versterking in één richting creëren, waarna alle antennes “in één richting gericht” zullen zijn en hun versterking opgeteld zal worden (Fig. 18).

Figuur 18

Je kunt WiFi in verschillende richtingen versterken, d.w.z. dekkingsgebied uitbreiden:

Figuur 19

Het is de moeite waard om programma's te vermelden die u helpen de richting van dergelijke antennes aan te passen (niet alleen WFi LADDER).

Informatie vinden over het bereik van een wifi-router is eigenlijk niet zo eenvoudig. Meestal wordt informatie gegeven over het zendvermogen, en u kunt ook ontdekken hoe de intensiteit van radiogolven zal veranderen bij het installeren van een bepaalde antenne. Het probleem is dat je een geavanceerdere antenne of zelfs een versterker alleen aan de routerzijde kunt gebruiken, maar niet aan het abonneeapparaat. Een apparaat zoals een smartphone heeft een interne Wi-Fi-antenne en kan niet worden vervangen. Daarom heeft het trouwens geen zin om het vermogen van de zender van de router te vergroten - deze zal het signaal dat afkomstig is van de energiezuinige zender van de smartphone nog steeds niet "horen". Laten we proberen te bepalen wat het draadloze communicatiebereik is voor apparaten van verschillende klassen.

Wi-Fi-netwerkconstructiediagram

Volgens de huidige wet van de Russische Federatie mag het zendvermogen in het abonneeapparaat niet groter zijn dan 100 milliwatt. Ook is bepaald dat voor toegangspunten, inclusief de toegangspunten die in de router zijn ingebouwd, deze waarde niet hoger mag zijn dan 250 mW. Op de dBm-schaal (decibel per 1 microvolt) worden deze waarden uitgedrukt in andere cijfers: 20 en 24 dBm. Officieel is apparatuur waarvan het zendvermogen niet overeenkomt met deze cijfers nooit in Rusland geïmporteerd en zal dat ook nooit gebeuren. We zullen geïnteresseerd zijn in hoe de snelheid van een draadloze verbinding afhangt van de afstand tussen de router en een standaard abonneeapparaat, op voorwaarde dat aan de wettelijke vereisten wordt voldaan. We gaan ook uit van de voorwaarde dat de abonneeantenne een single-link-zweep is (zoals bij de meeste smartphones).

Methodologie voor het berekenen van effectieve afstand

Laten we zeggen dat draadloze communicatie werkt als de afstand tussen het toegangspunt en de smartphone N meter bedraagt en er geen obstakels in het signaalpad zijn. Op verschillende sites (bijvoorbeeld ZyXEL) is een tabel beschikbaar waaruit je kunt zien hoe vaak de intensiteit afneemt bij het passeren van een bepaald obstakel. Tegelijkertijd is het bekend dat een afname van de intensiteit met 2 keer (met 3 decibel) equivalent is aan een afname van de effectieve afstand N met de wortel van twee keer. Het is eenvoudig: het kwadraat van de afstand is omgekeerd evenredig met de intensiteit.

Wat betekent het getal N?

Wanneer een signaal door een glazen raam gaat, neemt de intensiteit met slechts 3 dB af, wat betekent dat de effectieve afstand met de wortel van twee keer afneemt. Met deze techniek kun je berekenen op welke afstand de wifi-verbinding in een bepaalde situatie nog werkt:

Glazen raam – vermindert de intensiteit met 3 dB (2 keer)
Raam met tint – 6 dB (4 keer)
Houten wand – 9 dB (8 keer)
Paneel binnenmuur, betonnen vloer - 15-20 dB (32 keer of meer).

De factor waarmee u de afstandswaarde deelt, is gelijk aan de vierkantswortel van de intensiteitsreductiefactor. Laten we eens kijken naar een voorbeeld.

Betonnen muren maken aanpassingen

Laten we zeggen dat N 400 m is. Nu “plaatsen” we één paneelwand en één houten wand tussen de router en de smartphone. Als we de decibel optellen (15+9 dB), krijgen we 24 decibel. Op een logaritmische schaal - 24, en op een lineaire schaal komt dit overeen met een afname van de intensiteit met 251 keer. Laten we nu berekenen wat de wortel van 251 is (dit is 15,84). Verdeel 400 meter door 16, we krijgen 25 m. Zoals je kunt zien, is alles eenvoudig en lijkt het op de waarheid.

Effectieve afstand zonder obstakels

De lezer is waarschijnlijk geïnteresseerd in wat de waarde van N is bij volledige afwezigheid van obstakels, afhankelijk van de keuze van het wifi-bereik. Als het zendvermogen van de router 40 mW is en de antenne het signaal in het horizontale vlak met 3 dB "versterkt" (het is multi-link), dan is de waarde van N volgens ZyXEL-informatie 400 meter. Kijk: de router heeft een minder krachtige zender dan een smartphone, maar maakt gebruik van een multi-link antenne. In totaal krijgen we: de communicatie tussen twee Wi-Fi-apparaten met een zendvermogen van 100 mW en een conventionele sprietantenne wordt vol vertrouwen gehandhaafd op een afstand van maximaal 400 m. Hier hadden we het over het 2,4 GHz-bereik.

Nu heb je een techniek waarmee je de effectieve draadloze communicatieafstand kunt berekenen met behulp van een theoretische methode.

We hebben het over het 2,4 GHz-bereik, maar voor golven met een hogere frequentie is er momenteel eenvoudigweg geen informatie over de mate van invloed van bepaalde obstakels. Het is duidelijk dat voor het 5 GHz-bereik de waarde van N kleiner zal zijn en de mate van invloed van obstakels groter zal zijn. Als u weet dat het zendvermogen van een smartphone merkbaar minder dan 100 mW bedraagt, moet u dit doen: u moet 100 delen door het werkelijke vermogen in milliwatt en de vierkantswortel van het resulterende getal berekenen. Je hebt een correctiefactor waarmee je de afstand moet delen, waarvan de waarde is verkregen met behulp van de besproken methode.

Resultaten van praktische observaties

Laten we de penetratiekracht van Wi-Fi in de praktijk evalueren. Laten we hiervoor een set toegangspunten nemen die communicatie in de 2,4 GHz-band ondersteunen: dit zijn TEW-411BRP+ van TRENDnet, DWL-2100AP van D-Link en USR 805450 van US Robotics. We zullen een smartphone als abonneeapparaat gebruiken, waarvan het zendvermogen 100 mW is. We zullen standaardantennes op de toegangspunten installeren, en deze zullen zich op de vijfde verdieping van het paneelhuis bevinden.

Maximale afstand, betrouwbare ontvangst

Op de derde verdieping van het gebouw waar onze apparatuur is geïnstalleerd, is er al geen wifi-netwerk. De golf kruiste 2 vloeren van gewapend beton, dat wil zeggen, we verloren 30 dB - en dat was alles, er was geen verbinding. Bedenk dat er 35 decibel verloren gaat bij het passeren van twee verdiepingen. Hier moeten we verzwakking toevoegen, afhankelijk van de lengte van de afstand, dan krijgen we ongeveer 36-38 dB. Dit betekent dat juist deze verzwakking voor 100 milliwatt cruciaal is.

Zichtlijn van de zender

We proberen een signaal op straat op te vangen. Op een afstand van 150-180 meter kan de aanwezigheid van een netwerk worden opgemerkt, maar dit is waar als u zich tegenover het raam bevindt van de kamer waar de apparatuur is geïnstalleerd. En de verbinding blijft stabiel op een afstand van 100 meter. Zoals we kunnen zien, komt de theorie overeen met de praktijk met een voldoende betrouwbaarheidsniveau. Voor de betrouwbaarheid is het beter om het theoretisch verkregen resultaat (één venster -> 200 meter) door 2 te delen.

Wat je niet moet doen

Iedereen begrijpt dat het nauwelijks de moeite waard is om het vermogen van een van de zenders te vergroten als de tweede, dat wil zeggen de 'abonnee', ongewijzigd blijft. Hetzelfde kan gezegd worden over het gebruik van antennes, die de intensiteit van de golf vergroten, maar het diagram verkleinen. Het gebruik van sectorale en multi-link antennes zal echter nog steeds effectief zijn, en dit is de reden. Routers en andere radiogolfzenders vindt u niet alleen in uw appartement, maar ook bij uw buren, enz. En door de opnamesector te verkleinen, kunt u uw router ontdoen van externe radiofrequentieruis.

Wanneer u een draadloos netwerk in een router instelt, moet u niet de maximale, maar de optimale vermogenswaarde kiezen. De interface van veel apparaten heeft een vergelijkbare aanpassing. Begin met het maximum en verlaag de waarde stap voor stap:

Een ZyXEL Keenetic-router instellen

Het is de moeite waard om te stoppen wanneer de smartphone op het verste punt het netwerk niet meer ‘ziet’. Door het vermogen met één stap te verhogen, kunt u het Wi-Fi-netwerk voor uw plezier gebruiken.

Sectorale antenne - van een gewone antenne