Антенны на роутере
Первые Wi-Fi роутеры выпускались с одной антенной. Позже появились модели с двумя, тремя, четырьмя. А у некоторых маршрутизаторов их количество вообще может доходить до десятка. В то же время встречаются роутеры вообще без них. В чём секрет? Зачем одним устройствам так много антенн, в то время, как другие обходятся вовсе без них? Что они дают и сколько их должно быть для хорошего покрытия Wi-Fi? Об этом речь пойдёт в нашей статье.
Зачем антенны на роутере
Не вдаваясь в глубокие нюансы радиотехники, сразу отметим: любому принимающему и передающему сигнал радиоустройству необходима антенна. Без неё, сам по себе передатчик отсылать и принимать радиоволны не может.
Антенна есть в любом смартфоне, в Wi-Fi адаптере и, конечно, в Wi-Fi роутере, даже если её не видно. Раньше телефоны, например, поголовно выпускались с внешней антенной. А у некоторых она ещё и дополнительно выдвигалась для улучшения приёма. Сейчас таких моделей вы не найдёте. Все современные смартфоны и телефоны выпускаются с встроенной внутренней. То есть она спрятана внутри корпуса устройства и визуально её не видно.
То же самое касается роутеров. Если вы видите беспроводной маршрутизатор без антенны, знайте: она там есть, только внутри. Wi-Fi роутеров без них не бывает в принципе. При этом количество встроенных антенн тоже может быть разным – одна, две, три. Иногда, для улучшения приёма, она располагается по всему периметру корпуса. Но внешняя всё равно работает лучше. У неё больше коэффициент усиления.
Вопреки расхожему мнению, антенна вовсе не делает радиосигнал мощнее. Мощность сигнала зависит от передатчика. Она делает его устойчивей и увеличивает радиус действия за счёт распределения сигнала в определенных направлениях. То есть чем больше коэффициент усиления, тем большую площадь покрытия Wi-Fi можно обеспечить.
Теперь давайте разберёмся зачем роутеру так много антенн и как это влияет на качество его работы.
Сколько нужно антенн домашнему роутеру
Старые маршрутизаторы работали с одной антенной и, вроде бы, неплохо справлялись со своей задачей. Зачем же кому-то пришло в голову прикрутить к роутеру ещё одну?
Раньше интернет был медленным и, зачастую, предоставляемая провайдером скорость была в пределах одного-двух мегабит в секунду. Но со временем скорости выросли, соответственно, увеличились и требования к сетевому оборудованию.
Чем быстрее интернет, тем быстрей должен работать и Wi-Fi. Иначе беспроводные устройства будут работать медленно. В связи с этим у роутеров и «отросла» вторая антенна.
Дело в том, что у старых моделей маршрутизаторов одна антенна одновременно работала на приём и передачу (SISO). Одной было не достаточно, чтобы обеспечить высокую скорость работы даже при мощном передатчике. Такие маршрутизаторы максимум могут обеспечивать 72 Мбит/сек в беспроводной сети при ширине канала 20 МГц. На практике существенно меньше – 30-50 мбит/сек. Что, при одновременной работе в сети трёх-четырёх клиентских устройств, очень мало.
Две и более
Тогда стали выпускать роутеры с двумя антеннами, обе работают одновременно на приём и передачу. Это позволило увеличить скорость до 144 Мбит/сек. Такая схема работы называется MIMO — в переводе с английского «множественный ввод-вывод».
Кстати, современные смартфоны, планшеты и ноутбуки тоже оснащены как минимум двумя антеннами. Если у вас старое устройство с одной, оно не сможет полноценно работать с двухантенным роутером, и скорость передачи данных будет меньше.
Ок, но зачем тогда третья антенна? Опять же для скорости. Обычно в роутерах с тремя антеннами используются конфигурации 3×3 MIMO или 2×3 MIMO. То есть три (во втором случае две) антенны используются для передачи. При приёме задействованы все 3. Такая конфигурация может обеспечить скорость в беспроводной сети на уровне 216 Мбит/сек. Если ширина канала будет не 20, а 40 МГц, то скорость будет до 450 Мбит/сек. Это при модуляции 64-QAM. Но если роутер и устройства поддерживают TurboQAM и или NitroQAM, то скорость может быть существенно выше!
Есть роутеры и с четырьмя антеннами, поддерживающими 4×4 MIMO. Правда такие роутеры нельзя запитать по технологии PoE, так как мощности PoE уже не хватает для поддержки даже 3×3 MIMO.
Скорости приведены для передачи на частоте 2.4 ГГц, если роутер работает на 5 ГГц, то скорость передачи будет выше — до 433 Мбит/с на канал.
Оптимальное количество
Нужны ли монстры с четырьмя антеннами в обычной квартире? Чаще всего нет. Дело в том, что большинство провайдеров предоставляют подключение к сети по витой паре (Ehternet), где максимально возможная скорость 100 Мбит/сек, а реально ниже. А если у вас xDSL подключение по телефонной линии, то, скорее всего, скорость будет в пределах 20-30 Мбит/сек. Поэтому необходимость использовать роутер, раздающий Wi-Fi на скорости 1 Гбит/сек лишена смысла.
То есть для пользователя в обычной небольшой квартире с подключением к интернету по телефону или Ethernet вполне подойдёт обычный роутер с двумя антеннами. Или даже с встроенной антенной, если помещение небольшое. Мощный роутер с четырьмя антеннами понадобится, если у вас интернет подключен по оптоволоконной линии, обеспечивающей скорость выше 1 Гбит/сек. Также высокая скорость Wi-Fi важна при просмотре потокового видео и при онлайн-играх. Особенно если в вашей сети несколько геймеров, одновременно подключенных к интернету.
Двухдиапазонные
Но в современных роутерах у антенн может быть и другое назначение.
Современные маршрутизаторы всё чаще выпускаются двухдиапазонными – то есть они работают на частоте 2,4 и 5 ГГц. Тогда две антенны используются для частоты 2,4 ГГц, а две – для 5 ГГц.
Поэтому двухдиапазонные роутеры, как правило, оснащены четырьмя и более антеннами. Учитывайте этот фактор при покупке такого устройства. В техническом описании двухдиапазонных роутеров производитель указывает общую максимальную скорость. Однако обратите внимание, что в подробном описании фигурируют две скорости – для диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц.
Как должны быть направлены
Внешние антенны на роутере, независимо от того съёмные они или нет, закреплены подвижно. Их положение можно менять. У многих пользователей возникает вопрос: как должны быть расположены антенны на Wi-Fi роутере, куда они должны быть направлены.
Отметим, что существует два вида антенн: узконаправленные и всенаправленные. Первые собирают сигнал в пучок и транслируют его в одном конкретном направлении. Всенаправленные вещают во все стороны. В роутерах используются только всенаправленные, поэтому нацеливать их куда-либо не нужно.
Тем не менее, рекомендуется направлять антенны роутера вверх. Установленные в таком положении они обеспечивают максимальное покрытие, потому что сигнал распространяется по горизонтали на предельно возможное расстояние во все стороны.
Если разместить антенны горизонтально, сигнал будет распространяться по вертикали, то есть вверх и вниз. Что оправдано, если нужно обеспечить покрытие на верхнем и нижнем этажах. В обычной квартире имеет смысл разместить антенны вертикально с небольшим уклоном в сторону желаемого максимального обеспечения покрытия.
Антенны выполнены подвижными для того, чтобы в любом положении роутера их можно было установить нужным образом. Ведь маршртуизатор может быть как установлен на ровной поверхности – на столе или на полу, так и размещён вертикально на стене.
Что касается роутеров с встроенными антеннами, то некоторые модели рекомендуется размещать вертикально на стене, поскольку расположение антенн в них горизонтальное. Но у большинства моделей внутри корпуса их несколько, и они располагаются как горизонтально, так и вертикально, обеспечивая стабильную работу в любом положении. Стоит поэкспериментировать с разным положение устройства, чтобы выяснить, в каком случае сигнал будет лучше.
Заключение
Итак, Wi-Fi роутеров без антенн не бывает – они могут быть внешние или прятаться в корпусе устройства. От их количества зависит покрытие и скорость работы Wi-Fi. Но это не критично для небольших помещений и подключения к интернету на скорости до 100 Мбит/сек.
Роутеры с большим количеством антенн нужны при высокоскоростном интернет-подключении, для онлайн-игр и потокового видео в высоком качестве. Руководствуясь этой информацией, вы можете определить нужен ли вам маршрутизатор с десятком антенн или же вполне достаточно обычного роутера с двумя.
Принцип действия и применение Wi-Fi антенн
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.
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).
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.
В качестве примера всенаправленной антенны ТРИАДА-2420. Распространяет сигнал по окружности вокруг себя. Диаграмма направленности показана на рис.3.2