Как Wi-Fi проходит через стены?
Довольно частый вопрос — это как Wi-Fi сигнал может проходить через стены ? В общем-то, полезно отметить, что через стены проходит ещё и сигнал сотовой связи, и самое обычное «радио», но интересует многих почему-то именно Wi-Fi.
Что такое сигнал Wi-Fi
Чтобы правильно ответить на этот вопрос для начала нужно разобраться с тем, что такое Wi-Fi вообще . Сигнал этого типа отличается от обычного радиосигнала только тем, что работает на другой частоте. Мы имеем дело с самой обычной радиоволной, только вещание идёт не на 90 мегагерцах, а на 2,4 — 5 гигагерцах.
Как мы помним из физики, скорость распространения волны связана с частотой этой волны и её длиной. Если частота выросла, то длина стала меньше . Получается, что Wi-Fi — это ультракороткие волны. Да, да — те самые радиоволны, с которыми ещё Попов экспериментировал.
Но от того, что мы понимаем, как устроен Wi-Fi, понимания способности проникать сигнала через стены это нам не добавит. Разве что, теперь можно рассуждать на тему как радиоволны проходят через стены .
Что такое радиоволна
Для этого нужно предварительно разобраться с тем, что такое радиоволна . Слово «волна» присутствует тут не случайно. Подобно механической волне, мы наблюдаем передачу энергии без передачи вещества. Но если в случае морской волны мы чётко видим, как происходит колебание огромной массы воды, то в случае радиоволны видимой среды нет.
Можно предположить, что колеблются свободные частицы, но радиоволна неплохо распространяется и в вакууме в космическом пространстве. Там нет никакой материи. Подобный вопрос вызывает и распространение солнечного света, который тоже имеет волновую природу.
Когда-то предполагалось, что радиоволна передается посредством колебаний некоторой среды , которая называется эфиром. Даже сейчас теория эфира порой оказывается наиболее предпочтительной. Эфиром по представлениям адептов теории называется некоторая особая среда, в которой распространяются радиоволны и электромагнитные излучения.
Эфир долго искали-искали, да ничего не нашли . В итоге взяли и переименовали всё это в электромагнитную среду. По современным представлениям, именно она и колеблется, когда распространяется радиоволна. Для этой статьи такого приближения хватит.
Способность проходить через предметы
Тут для понимания стоит отметить, что, скажем, явление пропускания предметами радиоактивного излучения не вызывает ни у кого недоумения. Просто звучит оно привычно и представить такое явление чуть проще.
Заряженные частицы летят через структуру материала, проходят через неё и свободно выходят с обратной стороны. Это похоже на протекание воды через решетку. Частенько свойства пронизываемого радиацией предмета кардинально меняются.
Для радиоактивного излучения многие материалы прозрачны, как и стекло для света . А вот со стекла и света нужно чуть подробнее. Ведь свет тоже электромагнитное излучение. Почему стекло для него прозрачно?
Просто внутренняя структура стекла такая, что электромагнитная волна свободно пропускает колебание и стекло становится для света проницаемым. Ничто не мешает колебаться волне внутри стекла. Для солнечного луча этот материал является ничем иным, как решето для потока воды. А вот доска уже не будет пропускать свет. Её структура не позволяет волне свободно перемещаться внутри и свет доску не проходит. Остается или отражаться, или дифрагировать.
Теперь возьмем магнит и фанерку . Под фанеркой поместим магнит, а над фанерой расположим железный гвоздь. Магнит будет спокойно таскать железный гвоздь через фанеру. Это говорит о том, что фанера проницаема для электромагнитного поля аналогично стеклу для световой волны. В общем-то, магнит — это источник магнитного излучения. Оно свободно проходит такой материал. Аналогичным образом материал пропустит и радиоволну! Электромагнитная среда пронизывает большую часть предметов вокруг нас и может колебаться внутри этих предметов аналогично свету внутри стекла . Потому и радиоволна проходит через предметы.
Схема с сайта https://www.iphones.ru/iNotes/640631. Тут изображен немного другой процесс, но в целом логику отражает оно и тут хорошо.
Для волны этих предметов просто не существует , как для гамма-излучения не существует нашей одежды! Точнее, правильнее сравнивать опять с решетом. Оно для воды вроде как существует, но на поток ощутимого влияния не оказывает.
Важно отметить, что радиоволна пройдет не через все предметы. Например, внутри чугунной кастрюли сигнала не будет. Получается, что не все предметы на пути волны для неё одинаковы. Это зависит от молекулярного устройства предмета. Аналогичная картина, кстати, и с радиацией. Ведь свинцовые стены гасят излучение.
Исходя из этих рассуждений вполне понятно, как и сигнал Wi-Fi, который является радиоволной, проходит через стены . Ну а дальше оказывает влияние специфика распространения ультракоротких волн и мощность сигнала.
Кстати, рассуждения о вреде Wi-Fi и сетей 5G, пошли тоже от логики изменения структуры материалов в результате воздействия электромагнитных волн. Тут вспоминается микроволновка, которая такими волнами разогревает пищу.
Полезная книга от меня по основам физики (механики)
Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!
Советую также прочитать на нашем канале:
Стены и соседи: что создает помехи для Wi-Fi?
Помехи для прохождения сигнала от Wi-Fi от роутера до принимающего устройства в обычной квартире создает практически все. Одними из самых сильных поглотителей считаются бетонные стены. Но могут влиять и другие факторы, например, конфликт между двумя точками доступа. Что еще «портит» Wi-Fi, как устранить помехи и можно ли усилить сигнал?
Любая перегородка между точкой доступа и принимающим устройством — помеха. Особенно преуспели в этом бетонные стены, внутри которых «спрятана» металлическая оплетка, объясняет доктор технических наук Сергей Мамойленко.
Дерево и гипсокартон также негативно влияют на качество сигнала, но в меньшей степени, нежели железобетонная стена. Все вещи, попадающиеся на пути радиоволны так или иначе создают препятствия, но по-разному. Если одни поглощают сигнал, как, например, стены, то другие его отражают.
«Это также как солнечные зайчики. Если на воду направить свет, он отразится, а через стекло пройдет. В случае с сигналом также. Все зависит от длины волны и от структуры преграды, через которую она проходит», — говорит эксперт.
Если в доме находится небольшой аквариум, то на качество сигнала он повлияет несильно. Также как и обычное зеркало. А вот стены с фольгированной отделкой могут стать серьезным препятствием.
Единого рецепта, кому и где устанавливать роутер, нет. В идеале нужно вызвать специалистов, чтобы они сделали замеры и указали на потенциальные места для установки раздающей точки Wi-Fi. Но можно сделать все самому — опытным путем перемещая точку доступа и фиксируя, откуда покрытие будет лучше.
Конфликт точек доступа
Еще одна распространенная проблема в жилых домах, когда владельцы квартир жалуются на «плохой Wi-Fi» — это конфликт между разными точками доступа. То есть когда сигналы роутеров нескольких жителей накладываются друг на друга. В результате получается, что клиентский компьютер (ноутбук, смартфон) не понимает с какой точкой доступа ему связаться или теряет ее совсем.
«Несколько роутеров настроены одинаково и конфликтуют по каналу доступа. В этом случае нужно поменять настройки своей точки доступа. Например, настроить автоматический выбор канала, чтобы роутер сам понимал, что ему кто-то мешает и перестраивался», — советует Мамойленко.
Если все ухищрения с настройками роутера не привели к положительному результату, скорее всего, точку доступа придется переносить. Есть другой вариант — если стоит роутер, поддерживающий частотный диапазон Wi-Fi 2,4 ГГц, можно заменить устройство на точку доступа с диапазоном 5ГГц.
«Длина волны – это характеристика, влияющая на прохождения через преграды. Она зависит от частоты. Смысл вот в чем: есть точка доступа, которая с какой-то мощностью раздает электромагнитный сигнал. Чем дальше вы от нее находитесь, тем хуже становится отношение мощности исходящего сигнала и мощности приемника», — объясняет собеседник.
Как усилить сигнал Wi-Fi?
Когда мощности сигнала становится недостаточно, ноутбук или смартфон просто не могут его принять. Выручат усилители. Они станут промежуточным звеном, принимая сигнал от точки доступа и усиливая мощность.
«Но не стоит забывать, что чем выше мощность у точки доступа, тем больше электромагнитного излучения она издает. Если вы поставите мощную Wi-Fi точку, то находиться долго рядом с ней не рекомендуется. Тут нужна золотая середина. Если вы сильно хотите усилить сигнал, лучше поставить несколько точек доступа по дому (2,4 ГГц). Пусть мощность сигнала будет небольшая, но площадь покрытия увеличивается», — резюмировал Мамойленко.