Какие бывают вай фай антенны

6. Типы антенн для Wi-Fi-устройств

В плане использования все антенны для Wi-Fi-устройств можно условно разделить на два больших класса: антенны для наружного (outdoor) и для внутреннего применения (indoor).

Отличаются эти антенны прежде всего герметичностью и устойчивостью к внешним воздействиям окружающей среды. Антенны для наружного использования больше по размерам и предусматривают крепления либо к стене дома, либо к вертикальному столбу.

Всенаправленные антенны (Omni-directional)

По направленности антенны делятся на всенаправленные (ненаправленные) и направленные.

Всенаправленные антенны — это антенны с круговой диаграммой направленности.

Всенаправленные антенны равномерно покрывают территорию во всем радиусе действия.

Как правило, всенаправленные антенны представляют собой штырь, устанавливаемый вертикально. Этот штырь распространяет сигнал в плоскости, перпендикулярной своей оси. Такими антеннами комплектуются беспроводные IP Wi-Fi камеры комнатного исполнения, точки доступа комнатного исполнения и т.д.

Использование всенаправленных антенн очень ограничено, их, как правило, применяют только в помещениях и лишь в редких случаях на улице при расстоянии до беспроводных камер не более 300-500 метров, так как они из-за круговой диаграммы направленности не только излучают во все стороны, но и «cобирают помехи» также со всех сторон.

Кроме того, необходимо помнить, что всенаправленные антенны имеют круговую диаграмму направленности только в горизонтальной плоскости! Например, уличная всенаправленная антенна ANT-OM8 с усилением 8 дБ имеет диаграмму направленности в горизонтальной плоскости 360° и всего 60° в вертикальной плоскости, т.е. все беспроводные устройства должны находиться на такой высоте, чтобы попадать в створ 60° данной антенны.

А всенаправленная антенна ANT-OM15 с усилением 15 дБ имеет диаграмму направленности в горизонтальной плоскости 360° и всего 10° в вертикальной плоскости, т.е. все беспроводные устройства должны находиться на такой высоте, чтобы попадать в створ 10° данной антенны, что невозможно, например, при размещении данной антенны на крыше высотного здания, а беспроводных Wi-Fi камер на столбах.

Направленные антенны

Направленные антенны используются для связи Точка-Точка или Точка — Многоточка. Если Вам требуется подключить беспроводную камеру на расстоянии более 50-100 метров, необходимо использовать именно такую антенну.

Направленные антенны делятся на секторные антенны, антенны типа волновой канал, параболические и сегментно-параболические антенны, панельные антенны и т.д.

Секторные антенны предназначены для излучения радиоволн в определенном секторе, обычно 60°, 90° или 120°. Секторными антеннами очень легко регулировать зоны покрытия передатчиков практически без помех для остальных сегментов Wi-Fi сети.

Антенны типа «волновой канал» (или антенны Уда — Яги, по именам впервые описавших ее японских изобретателей) получили широкое распространение. Состоит антенна «волновой канал» из активного элемента — вибратора — и пассивных элементов — рефлектора и нескольких директоров, установленных на одной общей стреле.

Данные антенны предназначены для организации беспроводной связи на большие расстояния в диапазоне 2.4 ГГц, отличаются повышенным усилением и позволяют организовать связь с беспроводными камерами на расстоянии до нескольких десятков километров.

Данные антенны имеют плоскую конструкцию и наиболее удобны при монтаже, хорошо работают на расстояниях до нескольких километров и наиболее широко применяются.

Грозозащита

Грозозащита является немаловажным элементом беспроводной сети.

Разделяют грозозащиту, предназначенную для защиты антенно-фидерных трактов, выходов приемопередатчиков от наведенного электромагнитного импульса грозовых разрядов (статическое напряжение) и грозозащиту, предназначенную для защиты кабелей Ethernet от действия электростатического напряжения в предгрозовой период, а также для снижения амплитуды наведенных помех, воздействующих на оборудование локальных вычислительных сетей в грозовой период.

• Внимание! Грозозащиту необходимо заземлять, или должна быть заземлена мачта, на которой она установлена.

Применение грозозащиты уменьшает вероятность повреждения оборудования в 5-6 раз по сравнению с незащищенным. Она способна обеспечить защиту только от вторичных воздействий молнии, и неэффективна в случае прямого попадания в кабель.

Установка грозозащит затруднений не вызывает, но следует помнить, что грозозащита работает только при высоком качестве заземления.

Размещение антенн

Как уже упоминалось выше, имеется небольшое количество неперекрывающихся каналов, и при большом количестве подключаемых камер приходится использовать смежные или перекрывающиеся каналы.

Между этими каналами в месте размещения антенн возможны взаимные помехи и интерференция. Более того, возможно глушение приемника работающим рядом передатчиком.

Поэтому точки доступа и антенны следует размещать таким образом, чтобы в створ раскрытия антенны не попадал сигнал соседней точке доступа, особенно работающей на близкой частоте.

Кроме того, точки доступа необходимо физически разносить на расстояние не менее 1-5 метров во избежание интерференции между чипами точек доступа.

Источник

Типы и классификация Wi-Fi антенн

По многочисленным просьбам, сегодня разберем классификацию и типы Wi-Fi антенн. А также выбор вида антенны и правила монтажа в зависимости от условий. Обеспечение производителем максимальных удобств пользователю при запуске в работу и эксплуатации бытовых устройств является одной из главных составляющих популярности подобного продукта. После подключении сетевого шнура и запуска системы Plug and Play быстрая самонастройка и включение в работу выполняется в течении 3—5 с.

При решении проблем, связанных с приёмом и раздачей беспроводного Wi-Fi-сигнала в собственной городской квартире или загородном жилье, возникает необходимость самостоятельной установки и настройки комплекта оборудования. Для работы с антенным хозяйством необходимы знания, обеспечивающие качественный монтаж и настройку устройства своими силами. Информация о Wi-Fi антеннах, области их применения, способах установки, рассматриваемые в этой статье, будут полезны заинтересованному потребителю.

Классификация типов антенн

Работа потребителя с сетевыми ресурсами по беспроводной сети возможна после передачи сигнала от антенны роутера, куда он поступает от внешней антенны. Активная система с усилителем высокочастотного сигнала применяется при большом удалении передающей вышки от конечного пользователя, отличаясь в худшую сторону одновременным усилением эфирного «мусора» вместе с основным сигналом. При небольшом удалении передатчика для усиления беспроводного wi-fi сигнала лучше использовать пассивную внешнюю антенну.

Разделение внешних антенн по способу установки

Outdoor — наружные

Наружные антенны характеризуют:

• Увеличенными размерами
• Возможностью крепления при установке на уличных зданиях, сооружениях.
• Стойкостью изделия к погодным изменениям.
• Повышенным коэффициентом усиления потока с уменьшением ширины направленной диаграммы сигнала.
• Установкой в зоне прямой видимости передатчика.

Indoor- внутренние

Для приёма и раздачи сигнала внутри помещения используются внутренние антенны.

Свойства внутренних антенн определяются:

• Уменьшенными размерами.
• Современным внешним видом.
• Установкой на горизонтальной плоскости, возможностью настенного (потолочного) крепления, установки непосредственно в точке доступа.
• Сравнительно слабым коэффициентом усиления сигнала, всенаправленной диаграммой приёма и раздачи потока излучения.

Разделение по направлению принимающего и передающего сигнала

Всенаправленные антенны

Всенаправленные (изотропные) устройства используются как за пределами жилого помещения, так и внутри него. Небольшой коэффициент усиления, равномерно излучение сигнала определяют характеристики этих антенн.

В диаграмме направленности показаны преимущественные направления потока радиоволн в вертикальном и горизонтальном направлении.

Направленные антенны

Независимо от наружной или внутренней установки направленные антенны обладают повышенным коэффициентом усиления, увеличивая ширину полосы принимаемого или передаваемого сигнала.

Характеристики диаграммы устройств позволяют создавать беспроводную сеть Wi-Fi с высоким качеством передаваемого сигнала, увеличивая расстояние от передатчика до зоны приёма. Излучение сигнала в заданном направлении исключает его использование незарегистрированными абонентами.

Поляризация Wi-Fi антенн

Характер распространения волны в пространстве, или поляризация, влияющие на качество приёма, определяется конструкцией антенны, способом её установки. В зависимости от этого волны антенны имеют:

К достоинствам антенн такой конструкции можно отнести эффективную работу в местах скопления беспроводных устройств, наличия большого объёма отражённых паразитных сигналов, радиопомех. Передаваемый от них сигнал способен преодолевать горизонтальные, вертикальные препятствия с минимальной потерей своей мощности. Антенны способны суммировать поступающие радиосигналы независимо от фазовой задержки при их поступлении. Недостатком является узкополосный диапазон антенн.

Достоинствами этих антенн являются простота установки, небольшие габаритны по горизонтали, эффективная работа при установке на небольших высотах подвеса.

При горизонтальной поляризации устройства КПД антенны повышается, в связи с меньшей отражательной способностью и чувствительностью к помехам, имеющим вертикальную диаграмму.

Преимуществом антенны является лучший приём сигнала при отсутствии зоны прямой видимости передатчика, более эффективным проникновение радиоволн через вертикальные препятствия в условиях работы в мегаполисе.

При выборе антенны, для достижения максимальной эффективности приёма, необходимо учитывать изменение плоскости поляризации во время прохождения сигнала в ионосфере. В этом случае лучше работает устройство с круговой диаграммой.

Важно! Качество приема-передачи сигнала улучшается в случае применения антенн с одним типом поляризации, работающих в зоне прямой видимости.

Коэффициент усиления антенн

Конструктивные особенности направленных антенны зависят от коэффициента усиления антенны, измеряемого в децибелах (дБ). Величина показывает, как увеличилась насыщенность потока в дБ отдельно взятой направленной антенны по отношению к плотности сигнала изотропного устройства, работающего равномерно во все стороны.

Важно! Пассивные приёмные устройства не могут самостоятельно увеличивать сигнал. Его мощность зависит только от передатчика. За счёт особенностей конструкции направленная антенна фокусирует и уплотняет сигнал, избирательно направляя его в точку приёма.

Дальность передачи потока информации можно определить при проведении несложных расчётов. Для этого необходимо суммировать мощность передающего устройства в беспроводной точке доступа с коэффициентом усиления направленной антенны. Полученная величина показывает вектор максимального коэффициента усиления основного лепестка на диаграмме антенны.

Обязательные правила монтажа антенн

Перед выполнением монтажных работ по установке необходимо

Учитывать вектор сигнала от передатчика.

Принимать во внимание наличие искусственных и естественных преград между передатчиком и приёмником, отражение или поглощение сигнала препятствиями.

Качество и дальность приёма Wi-Fi-сигнала может измениться в худшую сторону в зависимости от:

• Плотности застройки на пути прохождения сигнала.
• Материалов изготовления строений и сооружений, естественных преград.

Приведённые условия уменьшают эффективное расстояние уверенного приёма сигнала. В технических характеристиках паспорта дальность приёма-передачи роутера указывается для прямой видимости. При расчёте реальной мощности сигнала в каждом конкретном случае необходимо учитывать табличные значения коэффициентов (эффективных расстояний) материалов преград. Каждая материал уменьшает мощность сигнала на расчётное значение. При умножении паспортных данных антенны на этот коэффициент определяется эффективное расстояние работы антенны в каждом индивидуальном случае.

Важно! Уменьшение эффективного расстояния можно избежать подбором антенны с повышенным коэффициентом усиления. Уменьшение длины кабеля, подключающего антенну к приёмному устройству, улучшает качество сигнала.

Обязательно производить заземление в случае установки антенны на открытом пространстве.

Правильная установка антенны и качественный приём контента зависит от каждого из параметров, приведённых в статье. Соблюдение правил выбора и законов физики при покупке, установке и настройке оборудования позволит сэкономить время на его запуск в работу, избежать неоправданных денежных расходов на приобретение ненужного оборудования.

Источник