Длина активной части антенн у приемников 2.4 ГГц — FIRENIKO site
Уже не первый раз этот вопрос поднимается, кончики антенн срезаются пропеллерами или же идут изначально разной длины.Также личный опыт- один дрон улетает так, что видео нет, но RSSI молчит, а другой уже за кустами алармит «Сигнал критикал!» Какую все таки длину взять?
Я выложил свои FrSky приемники и новые «усы» и измерил. дины от 26 мм до 32 мм
В теории — выступающая активная часть должна быть равна 1/4 длины волны. Для частоты 2.4 ГГц длина волны будет равна 125 мм. Соответственно 1/4 длины волны будет равна 31,25 мм. Все это в теории. Я в интернете нашел рабочие частоты Taranis, отсюда и будем исходить:
Также это подтверждается спектрально.
Для всех известных длин , а также крайних рабочих частот сводим все в одну табличку, сортировка по частоте, поэтому длины в обратную сторону отсортированы:
длина антенны, мм | Частота, МГц | Примечание |
32 | 2343 | FrSky new |
31,25 | 2400 | typical |
31,18 | 2405 | Taranis FCC min |
30,71 | 2442 | Taranis FCC center |
30,25 | 2479 | Taranis FCC max |
26 | 2884 | XSR minimum |
- R-XSR – 23.5mm
- X4R-SB – 33.25mm
- XSR – 26mm
- XM+ – 23mm
Наверняка разница из-за реализации, где учтены и общая длина фидера, элементы на платах.
Но ряд публикаций в сети и видео от Rotor Riot где они также увеличили длину активной части, говорят, что все таки нужно придерживаться значения 30,71 мм
увеличение дальности работы беспроводного канала
Введение
На дальность распространения электромагнитного Wi-Fi-сигнала в диапазонах 2.4 и 5 ГГц влияют следующие факторы:
1) Мощность передатчика (точки доступа) и чувствительность приемника (ноутбук / компьютер / смартфон / планшет). Пожалуй, ключевой момент в работе любого беспроводного оборудования. Если просто, то чем больше мощность передатчика, тем дальше полетит электромагнитная волна, и тем больший энергетический запас будет иметь. Чем больше чувствительность приемника, тем более ослабленный сигнал сможет уловить его антенна.
2) Наличие и тип препятствий на пути распространения сигнала от передатчика до приемника. Соответственно, чем больше этих препятствий, тем большую долю мощности будет терять волна, проходя через них. И так уж получилось, что разные материалы в зависимости от своих физических свойств (диэлектрическая, магнитная проницаемости и проводимость) могут оказывать как негативное, так и положительное влияние на распространение электромагнитного поля.
3) Интерференция радиоволн, возникающая из-за влияния стороннего оборудования, работающего в том же частотном диапазоне и усиленно генерирующего помехи. К такому оборудованию в первую очередь относятся Wi-Fi-адаптеры «соседей» и микроволновые СВЧ печи. В меньшей степени на Wi-Fi-сеть оказывают влияние Bluetooth-устройства. В этом же диапазоне 2.4/5 ГГц работает огромное количество промышленного и медицинского оборудования, но в офисах, бизнес центрах и домах обывателей их, к счастью, можно встретить не часто.
Приведенный список можно значительно расширить и дополнить, но это, по мнению автора, наиболее значимые моменты, которые при правильном подходе смогут значительно увеличить энергетический потенциал беспроводной сети. Ниже приводятся более детальные рассуждения по каждому из пунктов.
1. Мощность и чувствительность
Девиз раздела: не запори то, что имеешь.
Мощность передатчика, разрешенная стандартом IEEE 802.11 для беспроводного Wi-Fi-оборудования не должна превышать 20 dBm, что эквивалентно 100 милливаттам. Значения мощности реального оборудования в среднем находится в диапазоне от 15 до 18 dBm. Связано это по большей части с нежеланием производителя «рисковать», ведь устройство мощностью свыше 20 dBm просто не пройдет сертификацию.
Тут есть два момента, на которые нужно обратить внимание: во-первых, нужно понимать, какой частью и в какую сторону излучает Wi-Fi-адаптер, а вернее его антенна. Подавляющее большинство home-версий точек доступа имеют omni-антенну с круговой диаграммой направленности в форме тора (в первом приближении), рисунок 1.
Рисунок 1 – Внешний вид и диаграмма направленности Omni-антенны
Тор имеет диаграмму направленности в угломестной плоскости в форме восьмерки, а в азимутальной – в форме круга. Для обеспечения наиболее благоприятных условий приема пользователя сети нужно располагать в направлении на максимум излучения. Учитывая, что рассматриваемая антенна всенаправленная, она просто должна располагаться параллельно приемнику (антенне приемника). Это условие демонстрируется рисунком 2.
Рисунок 2 – Иллюстрация к зависимости качества приема от взаимной ориентации передатчика и приемника
Таким образом, если расположение вашего ноутбука соответствует направлению на «минимум излучения» (рисунок 2), то не стоит удивляться низкому качеству приема. Учитывая, что антенны, идущие в комплекте с роутером, имеют в основании «систему вращения», то каких только вариантов ориентации антенны не встретишь в квартирах обывателей.
Следующий вариант увеличения дальности – это использование более направленной антенны, то есть имеющей больший коэффициент усиления. Следует отметить, что антенна – устройство пассивное, поэтому вы лишь увеличите плотность потока электромагнитного излучения в нужную сторону, а мощность излучения останется на прежнем уровне (15 – 20 dBm). На рынке представлено большое количество антенн Wi-Fi-диапазона с различным коэффициентом усиления в среднем от 3 до 15 dBi, способных перекрыть расстояние в пару километров. Поэтому в том случае, если вы живете в лесной глуши, и точно знаете, где располагается источник сигнала, то можете смело использовать направленную антенну.
Отдельно можно отметить, что есть аппаратные средства увеличения мощности беспроводного адаптера, работающего из-под Linux (и некоторого ПО в Windows), с помощью которого можно аппаратно изменить излучаемую мощность передатчика, но этот и подобные решения довольно быстро могут вывести адаптер из строя.
Так как антенны – устройства двухстороннего типа, то есть любая антенна может работать как на прием, так и на передачу, то все сказанное выше, касаемо увеличения мощности передающей антенны, способно в равной степени увеличить и ее чувствительность.
2. Количество и тип препятствий
Девиз раздела: используй логику при размещении оборудования.
Конечно, довольно сложно без специального оборудования учитывать количество препятствий и их тип на пути распространения радиосигнала, но есть несколько правил, соблюдая которые можно «сохранить» пару децибел мощности.
Длина Wi-Fi-волны в диапазоне 2.4 ГГц составляет в среднем 12.5 сантиметров и для диапазона 5 ГГц – 6 сантиметров, поэтому для крупных объектов (стены, перекрытия, шкафы, двери и т.д.) можно пользоваться принципом геометрической оптики, предполагая, что сигнал распространяется по прямой линии (частично отражаясь и преломляясь). Это, конечно, грубое допущение, но во-всяком случае это позволит «на глаз» оценить направление распространения сигнала и расчистить (по возможности) ему путь.
Первое, что нужно иметь в виду, это то, что сигнал очень плохо проходит через металлизированные поверхности и соответственно железобетонные перекрытия. Попадая на металлический объект, электромагнитная волна продолжает распространяться вдоль его поверхности, рассеиваясь. Поэтому в идеале, точку доступа нужно располагать подальше от сейф дверей, железных столов и так далее. Если необходимо обеспечить прохождение сигнала через толстую стену (тип материала не важен), то нужно постараться обеспечить условие, чтобы путь от источника до приемника через это препятствие был минимален. Это условие демонстрируется иллюстрацией на рисунке 3.
Рисунок 3 – Иллюстрация к уровню мощности сигнала после прохождения через препятствие
3. Интерференция радиоволн
Чтобы в домашних условиях определить наличие помех от стороннего оборудования и по возможности уменьшить его влияние, рекомендуется использовать программные анализаторы Wi-Fi радиопокрытия. В статье «Программы для анализа Wi-Fi радиопокрытия — Wi-Fi Site Survey» произведен обзор возможностей подобных программ, работающих под управлением OS Windows.
В целом рекомендации следующие. При запуске программы, например, Wi-Fi Scanner (разработчика System Lizard) откройте диаграмму распределения уровня сигнала по частотным каналам Wi-Fi, рисунок 4. График наглядно представляет информацию об окружающем вас беспроводном оборудовании.
Рисунок 4 – Внешний вид вкладки 2.4 GHz band, программы Wi-Fi Scanner
В диапазоне 2.4 ГГц в РФ существует 13 частотных каналов. Три из них условно неперекрывающиеся – это 1, 6 и 11 каналы. Как показывает практика – большая часть точек доступа работает на первом и шестом каналах. Есть и умные точки доступа, которые могут автоматически «переезжать» на менее зашумленные каналы. Вариант автонастройки точки доступа подойдет в том случае, если она одна в сети и обслуживает малое количество абонентов. Если же точка доступа является частью крупной беспроводной сети, то такой вариант категорически неприемлем. Используя программы, анализаторы радиопокрытия можно просто промониторить каналы и выбрать наименее зашумленный. Например, для ситуации, изображенной на рисунке 4, я бы выбрал 11 или 12 частотный каналы. Аналогичные рассуждения могут быть отнесены и к диапазону в 5 ГГц.
Никогда нельзя предугадать все возможные источники помех, бывали случаи, когда за стеной, с закрепленной на ней точкой доступа, неожиданно оказывалась микроволновая печь, роняющая Wi-Fi сеть на весь обед.
Заключение
В заключение пару слов хотелось бы сказать о распространенных кустарных методах усиления Wi-Fi с помощью банок из-под пива, CD-дисков и прочей нечисти. Работает это только в том случае, если вы реально понимаете, что нужно делать, а место установки «модификаций» вымерено с помощью штангенциркуля. Например, устанавливая экран из разрезанной банки из-за пива, ее расстояние до антенны должно быть вымерено так, чтобы отраженные от нее волны приходили в фазе с основным излучением антенны. Если вы ставите экран «на шару», то можно добиться и вовсе противоположного результата – отраженные волны приходят в противофазе и гасят друг друга. Но это уже совсем другая история.
Ремонт антенны 2.4GHZ приемника квадрокоптера, какая длина должна быть у антенны — Все о квадрокоптерах
Во время полетов периодически случаются краши (аварии) и бывает так, что повреждаются хрупкие антенны приемника квадрокоптера 2,4ГГц, например, от удара о твердую поверхность или от попадания антенн по пропеллерам. Не спешите покупать новый приемник или новые антенны (хотя запасные все же нужно купить), такие антенны можно отремонтировать.
Оригинал статьи: https://oscarliang.com
Строение антенны 2,4ГГц
Обычная антенная для приемника квадрокоптера часто состоит из монопольной антенны в коаксильном кабеле.
Первым слоем у такой антенны идет пластиковая оплетка, затем экранированная металлическая оплетка в виде сетки, она предотвращает помехи (шум), ну и собственно, сам кабель антенны.
Убрав пластиковую и экранную оплетки, вы увидите активный элемент — антенну.
Как рассчитать длину антенны — 31,23 мм
Длина активного элемента антенны определяется длиной радиоволны. Резонансная частота составляет 1/4 длины волны сигнала, где индуктивность и емкостное сопротивление могут создавать друг другу помехи. В этом момент принимаемый сигнал этой частоты — самый сильный.
Если антенна будет слишком короткая, то у нее будет большое емкостное сопротивление, а у слишком длинной будет большая индуктивность. Дополнительное емкостное или индуктивное сопротивление приведет к ухудшению характеристик антенны.
Для 2,4 ГГц антенна 1/4 волны имеет длину около 31,23 мм.
Ремонт антенны 2,4ГГц
Ремонт не сложный и я думаю, каждый с ним справится:
- Возьмите оставшийся конец антенны
- Отмерьте 31.23 мм от конца и аккуратно отрежьте и удалите защитный пластиковый слой и оплетку экранирования, оставив только сам кабель антенны
- Общая длина антенны не имеет значения, важны только 31,23 мм без оплетки и экранирования
- Возможно, вы не сможете отмерить и отрезать сотые доли провода, но чем точнее отмерите и отрежете оплетку, тем лучше будет сигнал.
Длина антенн у разных приемников
Длина волны 1/4 2,4 ГГц составляет 31,23 мм, но почему некоторые приемники имеют разную длину антенны? Мы измерили антенны на нескольких разных Frsky RX:
- R-XSR – 23.5мм
- X4R-SB – 33.25мм
- XSR – 26мм
- XM+ – 23мм
Как уже говорилось выше, слишком короткая или слишком длинная антенная меняет свое сопротивление и индуктивность, а это сдвигает резонансную частоту. Но по факту, можно настроить емкостное сопротивление и индуктивность, добавив к корню антенны индуктор или конденсатор и теоретически, так можно настроить антенну на любую нужную длину.
Возможно, поэтому некоторые приемники имеют более длинные или более короткие антенны, чем 31 мм.
Моя рекомендация, используйте такую же длину антенны, как у оригинальной, потому что приемники не всегда оптимизированы для длины радиоволны 1/4.
Длина экранирующей оплетки антенны
Еще одна теория гласит, что длина экранирующей оплетки тоже имеет большое значение и может влиять на работу антенны. Я не знаком с концепцией, но мне говорят, что, если оставить экранированную часть антенны на длине волны в несколько четвертей, можно улучшить характеристики антенны.
При ремонте антенны, обычно необходимо укоротить экранирующую оплетку на нечетную длину, что может испортить настройку антенны на 1/4 волны и вызвать различные помехи. Интересное наблюдение — приемник XSR имеет экранированный провод с длиной волны 3/4, но такого нет у других приемников Frsky.
При попытке оправдать теорию с длиной экранирующей оплетки, ничего не подтвердилось. По-моему опыту, никаких заметных изменений не произошло при попытке изменения длины этой оплетки. На одном моем квадрокоптере я оставил оплетку (экранирующую) всего в 2 см от конца антенны, но он также хорошо работал, как и до этого (в пределах 800м). Возможно, надо было слетать дальше, чтобы почувствовать разницу.
Если вы хотите летать безопасно, то лучше следить за длиной оригинальной антенны и после замены укоротить ее до такого же уровня, как у оригинала.
Запасные антенны
При повреждении антенн, я сначала пытаюсь ее отремонтировать, но если начинают появляться помехи или потери сигнала, я просто меняю старую на новую, чтобы избежать проблем.
Обратите внимание, что в последней серии приемников Frsky они начали использовать меньшую версию разъема IPEX под названием «IPEX 4-го поколения». Будьте предельно осторожны при покупке запасных антенн для ваших приемников Frsky и не ошибитесь.
Купить запасные антенны со старым 3мм разъемом: BANGGOOD
Диапазон частот | |||
ОНЧ ( VLF) | Мириаметровые. Очень низкие | 3—30 кГц | 100–10 км |
НЧ (LF) | Километровые. Низкие. | 30—300 кГц | 10–1 км |
СЧ (MF) | Гектометровые. Средние. | 300—3000 кГц | 1–0.1 км |
ВЧ (HF) | Декаметровые. Высокие. | 3—30 МГц | 100–10 м |
ОВЧ ( VHF) | Метровые. Очень высокие. | 30—300 МГц | 10–1 м |
УВЧ ( UHF) | Дециметровые. Ультравысокие. | 300—3000 МГц | 1–0.1 м |
СВЧ ( SHF) | Сантиметровые. Сверхвысокие. | 3—30 ГГц | 10–1 см |
КВЧ (EHF) | Миллиметровые. Крайне высокие. | 30—300 ГГц | 10–1 мм |
THF | Дециметровые. Гипервысокие. | 300—3000 ГГц | 1–0.1 мм |
инструкция как сделать бюджетную антенну большой дальности действия
Приветствую всех форумчан и с Наступающим! Это моя последняя статья в этом году.Написана по многочисленным просьбам и только в ознакомительных целях!
Никогда не направляйте показанное ниже изделие на людей и другие живые организмы.
Посвящается тем, кто не может купить себе нормальную дорогую антенну. Сделай сам.
Изготовление cantenna резко усилит ваш Wi-Fi сигнал! Работает не только с адаптерами, но и маршрутизаторами, которые имеют внешний разъем под съемную антенну.
Требования для этого пошагового руководства
Материалы
- Беспроводной маршрутизатор с внешним разъемом под съемные антенны, желательно с кастомной прошивкой или беспроводной USB-адаптер со съемной антенной (ALFA, TP-Link)
- ПК, ноутбук или RPi. Работает даже на Nexus 5 c установленной Kali Nethunter
- Пустая банка с плоским дном, желательно толстостенная и алюминиевая
- Female N-connector (N-разьем «мама») с креплением под винты
- RP-TNC-to-N-male cable — кабель для подключения к большинству маршрутизаторов (a.k.a. pigtail) или N-male to RP-SMA-male cable — кабель для подключения к USB адаптерам
- Винты (иногда они поставляются с разъемом Female N-connector)
- 2 мм медная проволока (если у вас есть обрезки кабелей, можно также найти достаточно толстый медный провод, чтобы вписаться в размер Female N-connector)
- Паяльник (лучше использовать с тонким наконечником)
- Цифровой (предпочтительно) или аналоговый штангециркуль (или просто линейка или рулетка) и отвертка
- Открывашка (или что-то, чем снять крышку с банки)
- Маркер для обозначения расположения винтов
- Установка компонентов с винтами
- Базовое понимание концепции беспроводных сетей (радиостанции, волны, частоты и т.д.)
Волновод
Радиоволны будут улавливаться в алюминиевой консервной банке и взаимодействовать с проволочным элементом, который посылает сигнал по соединительному кабелю в адаптер или маршрутизатор, а затем в ваш компьютер.
Размеры
Радио каждой частоты имеет различные волны. Длина сигнала волны это скорость волны, деленное на частоту. Представьте, что вы можете создать волны в небольшом бассейне. Скорость — это скорость, с которой волна меняет положение. Частота — как много волн вы можете сделать за x количество времени. Длина волны будет расстоянием между каждой волной, которую вы производите.
Теперь представьте, что вы хотите поймать некоторых из этих волн в алюминиевую банку. В нашем случае вместо волн беспроводной сигнал. Единственное различие — радио волны невидимы. Чтобы выяснить правильный размер банки, нам нужно сделать некоторые математические расчеты.
Руководящие принципы для измерения cantenna
Есть несколько основных руководящих принципов при расчете cantenna. Это также поможет осмыслить то, что делать, когда делать это, или если вы что то изменяете, это может работать на другой частоте.
- Длина должна быть больше, чем 3/4 длины волны
- Диаметр банки должен быть больше, чем 1/2 длины волны
- Медный элемент должен быть около 1/4 длины волны
- Медный элемент должен находиться на x миллиметров от задней части банки – это может основываться на наружном диаметре. Используйте калькулятор, чтобы определить свои размеры.
Скрыто от гостей
, который поможет вам определить размеры вашей cantenna.Но вот
Скрыто от гостей
больше не доступен из под рашки, что не есть благо. Можно посмотреть сами знаете как.Как бонус прикреплю скачаную страницу в архиве к теме в самом низу. Пользуйтесь.
Формула для расчета длины волны
Важно знать, что радио волны распространяются со скоростью света, который составляет около 300 Мегаметров (Мм) в секунду (точной скоростью является 299,792,458 м/сек). Для этих целей легко впомнить формулы округления и преобразования Мегаметров в метры.
Длина волны (mm) ≈ скорости волны (Mm/sec) / частоту (GHz)
w = v / f
Мы знаем, v будет 300 (округляется, основанном на скорости света, упомянутым выше). Для f нам нужно подключить частоту Wi-Fi. Вы могли бы просто использовать 2.4, но для того, чтобы быть немного более точным, мы будем использовать более двух десятичных знаков. Для канала 6 в 2,4 GHz мы должны подключить 2.437. Решения для w дает ~ 123 мм.
w = 300 Mm / 2.437 GHz
w = 123.102175
Теперь, когда мы знаем волны для нашей радио частоты, мы можем начать расчет размеров на основе руководящих принципов, упомянутых ранее.
Так же можно рассчитытать антенну по этому методу:
• D — внутренний диаметр банки
• Lo — длина волны в открытом воздухе, равна 0.122 метра
• Lc — нижняя граница затухания, GHz
• Lu — верхняя граница затухания, GHz
• Lg — длина волны в волноводе (в нашем случае — в банке)
Lc = 1.706D
Lu = 1.306D
Lg = 1 / (sqr_rt{(1/Lo)2 — (1/Lc)2})
Для использования с адаптерами стандарта 802.11b идеальны следующие параметры:
• Нижняя граница затухания должна быть меньше 2400 GHz
• Верхняя граница затухания должна быть больше 2480 GHz
Разберем 2,4 GHz на мелкие кусочки
Если вы запутались, вместо 2.437 возьмите просто 2.4, Взгляните на таблицу ниже, чтобы увидеть, что каждый канал имеет свою собственную частоту. Можете изучить распределение радиочастотной диаграммы, которая дает очень широкие, но сложные обзоры всех доступных радиочастот. В основном просто знайте, что частота 2,4 GHz это не только 2,4 GHz, а на самом деле имеет значение от 2.401 GHz до 2.483 GHz. Хотя это может показаться странным, но если вы когда-нибудь изменяли ваш канал беспроводной связи в маршрутизаторе для получения лучшего сигнала, вы знаете, что это дает существенную разницу.
Нахождение волны любой частоты
Делаем cantenna работающей с любым беспроводным сигналом
2.4 GHz является общей частотой для Wi-Fi и его длина волны делает canntenna идеального размера – не слишком большой, но и не слишком маленький. Как только вы начинаете работать с другими частотами, размеры cantenna могут стать до смешного большими или невероятно малыми. По формуле выше вы теоретически можно сделать cantenna для любой частоты.
Создание cantenna (пошаговое руководство)
Размеры
Размер можно будет изменить для поднятия качества сигнала. Я буду использовать числа из таблицы выше для вычисления и измерения. Если размеры моей и вашей банки совпадают, то вы можете просто следовать инструкциям ниже. Если у вас есть различия в размерах, вам будет нужно рассчитать их на основании инструкции выше.
Очистка банки
Очистить от содержимого, удалить одно из донышек и так же можно убрать этикетку.
Старайтесь не использовать банки с ребристыми стенками, так как они могут вызвать внутренние отражение и рассеивание радиоволн. В интернете можно найти рекомендации по использованию банки от чипсов Pringles: это не лучший вариант, во-первых, она слишком узкая, во-вторых, в ней мало металла, в-третьих, она совсем неустойчива к плохой погоде, если располагать ее на улице.
Подготовка N-connector
- Отмерьте ~63.5 мм от задней части банки (у вас будет своя длина из таблицы)
- Отметьте место маркером — это будет расположение отверстия
- Вырежьте отверстие и убедитесь, что центр круга совпал с отметкой выше и не «уехал»
- Сделайте четыре отверстия для винтов, используя N-connector в качестве шаблона для их расположения
Подготовка медного провода нужного размера
Отрежьте кусок 2 мм медного провода длиной чуть больше чем 31 мм (ваш размер возможно другой и берется из таблицы)
Примечание: Эта сложный шаг, потому что провод должен быть 31 мм от точки, когда он выходит из N-connector. Для того чтобы припаять его к разъему, он должен быть немного больше по размеру. Чтобы не ошибиться я предлагаю отрезать больший кусок, установить его в разъем, а затем обрезать лишнее, после его установки.
Припайка медного провода к N-connector
Как только у вас есть медная проволока, отрезанная по размеру, она должна быть припаяна к разъему.
Если вы никогда не паяли раньше — учитесь! Никогда не поздно. Или попросите того кто умеет.
Предупреждение: Будьте осторожны, чтобы не расплавить пластик, содержащийся в N-connector. Его легко расплавить, поэтому я предложил бы использовать паяльник, который имеет более тонкий наконечник и меньше греется.
Монтирование N-connector
После того, как N-connector модифицирован, вы можете смонтировать его с помощью четырех винтов.
Подключение cantenna
Ваша cantenna готова: просто подключите соединительный кабель от cantenna к беспроводному маршрутизатору или беспроводному USB адаптеру. Маршрутизатор или адаптер должен иметь съемные антенны. Картинка ниже показывает пример как это сделать.
- Прикрутите один конец pigtail в N-connector вашей cantenna
- Прикрутите другой конец pigtail в совместимый маршрутизатор или USB адаптер
Усиление данной Wi-Fi антенны будет находится в пределах 10-14 dBi и лучевым покрытием равным 60 градусов.
Если вам потребуется использовать антенну на улице — придется изготовить водонепроницаемый контейнер. Подойдет трубa из PVC — целиком вложим антенну в трубу и загерметизируем при помощи крышек и PVC клея. Необходимо помнить об отверстии для Female N-connector. Что делать дальше? Да что фантазия подскажет. Хоть это. Всем спасибо за внимание и понимание.
Каналы и частоты 2.4 Ггц — asp24.ru
Длинна волны
Давайте рассмотрим более подробно, как мы используем 2,4 ГГц. Обратите внимание, что каналы 22MHz шириной, но только разделенные по 5MHz. Это означает, что соседние каналы перекрываются и могут влиять друг на друга.
Как видно из графика, канал забивает по 9 МГц в обе стороны, большое ослабление происходит только к 11 МГц, дальше идет плавный спад и воздействие полностью нивелируется только через 30 МГц. Точка, вещающая на 6 канале, полностью забивает 5 и 7, частично забивает 4 и 8 и практически не действует на 3 и 9. Исходя из этого стоит использовать максимально неперекрываемые каналы для близко стоящих точек доступа. Для 11 доступных каналов такими будут 1, 6 и 11. Для 13 доступных каналов такими будут 1, 5, 9 и 13. Мы сможем свести к минимуму взаимное воздействие каналов и улучшить стабильность соединения и скорость.
На рисунке жирным выделены 1, 6 и 11 каналы с распределением мощности по ним. Как можно видеть, перекрытие минимально.
Проживая в крупном мегаполисе в многоквартирном доме логично ожидать, что не только вы, но и соседи используют беспроводные технологии. С годами количество точек только растет, растут и взаимные наводки, создаваемые устройствами.
Поведение радиоволн
Есть несколько простых правил, которые могут быть полезны при построении беспроводных сетей:
— чем больше длина волны, тем дальше она идет;
— чем больше длина волны, тем лучше проходит через препятствия;
— чем короче длина волны, тем больше она несет данных.
Поглощение
Микроволновка вещает на 2500 МГц и теоретически может забивать 13 и 14 каналы. Зеркала ухудшают качество сигнала. Большинство роутеров настроено по умолчанию на 6 канал. Следует заметить, что самые продаваемые роутеры и точки доступа работают на том же 6 канале.
Когда электромагнитные волны проходят через материал, как правило, они теряются, или ослаблены. Количество потерянной энергии будет зависеть от частоты и материалов, через которые эта частота проходит.
Для радиоволн wifi существует два основных серозных абсорбирующих материала:
1. Металл: электроны могут свободно перемещаться в металлах и могут колебаться (и таким образом поглощать энергию волны, проходящей через них).
2. Вода: молекулы воды начинают колебаться под воздействием частоты и захватывают часть энергии волн.
На практике, беспроводных сетей, мы рассматриваем металл и воду, как серьезный амортизатор волн. Когда мы говорим о воде, мы должны помнить, что она находится в разных формах: дождь, туман, пар и низкие облака; и все это влияет на радиоволны. Они имеют большое влияние и можно получить падения сигнала в несколько раз.
Есть и другие материалы, которые имеют более сложный эффект на поглощение излучения.
Деревья и кусты: объем поглощения зависит от того, сколько воды содержится в их структуре. Старое сухое дерево более или менее прозрачно.
Пластмассы и подобные материалы, как правило, не поглощают много энергии, но это зависит от частоты и типа материала. Перед созданием пластиковых компонентов (например, защита от внешнего климата устройств для радио и антенн), самый простой способ проверить материал на поглощение радиоволн — положить его в микроволновку на несколько минут. Если материал нагрелся, значит, он не подходит для использования.
Наши рекомендации при инсталляциях
В помещении:
1. Обратите внимание на угол между точками доступа (абонентами сети) и протяженными препятствиями. Стена толщиной 0,5 м при угле в 45° для радиоволны эквивалентна стене с толщиной 1 м. Но если излучение приходит на нее под углом в единицы градусов, ее эквивалентная толщина будет на порядок выше! Заметим, что не все программы для планирования радиосетей в помещении учитывают этот нюанс. Наиболее предпочтительный и прогнозируемый по результатам вариант, когда сигнал направляется под прямым углом к перекрытиям или стенам.
2. Строительные материалы влияют на прохождение сигнала по-разному: целиком металлические двери или алюминиевая облицовка сказываются негативно. Старайтесь также, чтобы между абонентами сети отсутствовали железобетонные препятствия.
3. Несмотря на высокую инерционность ПО мониторинга мощности сигнала, не пренебрегайте его помощью и позиционируйте антенну на лучший прием. На это время отключите все «ускорители», активируемые фирменными режимами устройств, и по возможности принудительно переведите связь на скорость 1–2 Mbps.
4. Творчески относитесь к размещению прилагаемых в комплекте многих PCI-адаптеров выносных антенн: «примагнитив» их к корпусу в неудачном месте, можно потерять до 25% дальности связи.
5. Удалите от абонентов беспроводных сетей, по крайней мере на 1–2 метра, электроприборы, генерирующие радиопомехи: мониторы, электромоторы, с особым пристрастием отнеситесь к микроволновым печам и беспроводным телефонам диапазона 2,4 GHz.
Для типового жилья обеспечение требуемого покрытия, как правило, проблемой не является. Но если вы обнаруживаете неуверенную связь в пределах квартиры, попробуйте начать свои эксперименты, расположив точку доступа посередине условной линии, соединяющей наиболее удаленные комнаты, в которых необходима беспроводная сеть.
Если данных мер окажется недостаточно, то следует рассмотреть вариант с применением комнатных всенаправленных и направленных антенн с увеличенным коэффициентом усиления.
Для ангаров, складов, залов, больших офисных помещений с малопоглощающими перегородками зачастую достаточно эффективным средством упрощения организации WLAN являются «потолочные» точки доступа, имеющие форму больших таблеток, в которых использованы антенны со специальной формой диаграммы направленности.
На улице:
Главный параметр это прямая видимость. !
Если прямой видимости нет, тогда попробуйте использовать антенны, у которых самый узкий луч, и использовать нестандартные частоты. Но при таком построении линка теория не поможет, только практика.
Станислав Науменко
Ремонт и изготовление новой антенны аппаратуры РУ на 2,4 ГГц. — Паркфлаер
Обрыв или повреждение кабеля питания антенны довольно частое явление при аварияхмоделей. Удаление поврежденного участка кабеля зачастую приводит к рассогласованию
антенны с кабелем питания, в результате чего уменьшается дальность действия
аппаратуры РУ. Поэтому наилучший вариант – это изготовление новой антенны Несмотря на то, что входное сопротивление антенны совпадает с волновым сопротивлением кабеля питания – 50 Ом (согласованная линия передачи), на столь высоких частотах 2,4 ГГц используется настроенная линия передачи, которая имеет строго определенную длину в полуволнах с учетом коэффициента укорочения кабеля.
Для коаксиальных кабелей с внутренней изоляцией из полиэтилена этот коэффициент равен 0,66 и длина волны в таком кабеле меньше, чем в воздухе.
Для изготовления антенны для аппаратуры РУ на 2,4 ГГц берем отрезок коаксального кабеля Ф 2…3 мм длиной ровно 173 мм. С одной стороны по длине 3 мм разделываем кабель для пайки к плате приемник. С другой стороны по длине 25 мм снимаем внешнюю изоляцию и оплетку. Остается внутренняя жила кабеля во внутренней полиэтиленовой изоляции длиной 25 мм. Этот 25 мм отрезок и есть излучатель антенны.
При выборе кабеля для изготовления антенны нужно взять именно коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Внутри кабеля, во внутренней изоляции, находится одна медная жила. Не спутать с микрофонным кабелем — внутренний проводник микрофонного кабеля имеет множество тонких проволочек ! Такой кабель не годится.
В связи с тем, что внутренний диаметр оплетки кабеля равен диаметру полиэтиленовой изоляции, волновое сопротивление кабеля с достаточной степенью точности легко определить самому, вычислив отношение диаметра полиэтиленовой изоляции к диаметру центральной жилы. Замерить диаметры можно штангелем или микрометром.
Если это отношение диаметров находится в пределах от 3, 3 до 3, 7, кабель имеет волновое сопротивление 50 Ом, если же — в пределах от 6, 5 до 6, 9, волновое сопротивление составляет 75 Ом.
Волновое сопротивления удобно посчитать программой «Кабельный калькулятор» : (CableCalc.EXE)
С успехом можно использовать антенны WiFi от роутеров 2,4 ГГц.
Книга К. Ротхаммель «Антенны» лежит тут : (РотхаммельК.Антенны1969.djvu)
И еще рекомендации. При возникновении проблем с уменьшением дальности действия аппаратуры РУ желательно проверить исправность передатчика, точнее его выходного каскада, так как уменьшение дальности может быть вызвано не только потерей приемником чувствительности, но и уменьшением мощности передатчика. Поэтому нужно убедиться в исправности передатчика и тогда уже сосредоточить внимание на приемнике. Для проверки работоспособности передатчика достаточно иметь самодельный индикатор напряженности электромагнитного поля. Как сделать Индикатор смотри :
http://www.parkflyer.ru/32931/blogs/view_entry/3042/#position=read_moar