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 

Что такое WiFi? Подробно о свойствах WiFi сигнала

на картинке: графическое отображение WiFi волн в городе.

1. Что такое WiFi?

1.1. Связь частоты и длины волны.

2. Свойства WiFi сигнала.

2. 1. Поглощение.

2.2. Огибание препятствий.

2.3. Естественное затухание.

2.4. Отражения сигнала.

2.5. Плотность данных.

2.6. Почему сложно дать однозначный ответ: на какое расстояние будет передавать сигнал WiFi оборудование?

3. Диапазоны и частоты WiFi

3.1. Диапазон 2,4 ГГц.

3.2. Диапазон 5 ГГц.

Что такое WiFi?

WiFi — беспроводной способ связи, основанный на всем нам знакомом электромагнитном излучении. Сигнал WiFi относят к радиоволнам, соответственно, он имеет такие же свойства, характеристики и поведение. Радиоволны, в свою очередь, подчиняются практически тем же физическим законам, что и свет: распространяются в пространстве с такой же скоростью (почти 300 000 километров в секунду), подвержены дифракции, поглощению, затуханию, рассеиванию и т. д.

Основные характеристики радиоволны, а значит и сигнала WiFi — это ее длина и частота (частотный диапазон). Последний параметр означает частоту переменного тока, необходимую для получения волны нужной длины и используется для классификации радиоволн.

Другое определение частоты — это количество волн, проходящих через определенную точку пространства в секунду.

Существует распределение радиоволн по диапазонам, в зависимости от частоты, утвержденная Международным союзом электросвязи (МСЭ, английская аббревиатура — ITU).

Сфера применения радиоволн зависит от частотного диапазона. Это может быть  телевидение, радиосвязь, мобильная связь, радиорелейная связь и т. д. Вообще, радиочастотный эфир занят довольно плотно: использование всех диапазонов буквально расписано:

В том числе это и беспроводная связь WiFi. Для нее используются дециметровые и сантиметровые волны ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) в частотных диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и  и других редкоиспользуемых: 900 МГц, 3,6 ГГц, 10 ГГц, 24 ГГц.

Главное преимущество WiFi-связи отражено во втором ее названии — беспроводная связь. Именно отсутствие проводов вкупе со все возрастающей скоростью передачи данных является ключевым моментом при выборе этого способа соединения.

Если речь идет о домашних пользователях — беспроводная связь удобна, она позволяет не привязываться к определенному месту в квартире для входа в интернет.

Если мы говорим о корпоративной связи, о провайдерских услугах, то иногда прокладка кабеля для передачи данных — это дорого, нецелесообразно или вообще невозможно. Например, нужно раздать интернет в частном секторе, прокинуть магистральный канал через ущелье, в удаленный населенный пункт и т. д. В этом случае на выручку приходит WiFi. Проблемная территория преодолевается с помощью беспроводного канала.

Связь частоты сигнала WiFi и длины волны

Характеристики длины волны сравнительно редко используются в параметрах оборудования WiFi. Однако иногда, для понимания физических свойств и поведения сигнала беспроводной связи в различных условиях неплохо разбираться в связи частоты и длины радиоволн.

Общее правило: Чем выше частота, тем короче длина волны. И наоборот.

Формула для расчета длины волны:

Длина волны WiFi сигнала (в метрах)= Скорость света (в м/сек) / Частота сигнала (в герцах).

Скорость света в м/сек = 300 000 000.

После упрощения формулы получаем: Длина волны в метрах = 300/ Частота в МГц.

Другие Wi-Fi-устройства (точки доступа, беспроводные камеры и др.), работающие в радиусе действия вашего устройства и использующие тот же частотный диапазон

Дело в том, что Wi-Fi-устройства подвержены воздействию даже небольших помех, которые создаются другими устройствами, работающими в том же частотном диапазоне. 

В беспроводных сетях используются два частотных диапазона — 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11a — 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц.

Используемый частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в разных странах могут быть различные.

В полосе частот 2,4 ГГц для беспроводных сетей доступны 11 или 13 каналов шириной 20 МГц (802.11b/g/n) или 40 МГц (IEE 802.11n) с интервалами 5 МГц между ними. Беспроводное устройство, использующее один из частотных каналов, создает значительные помехи на соседние каналы. Например, если точка доступа использует канал 6, то она оказывает сильные помехи на каналы 5 и 7, а также, уже в меньшей степени, – на каналы 4 и 8. Для исключения взаимных помех между каналами необходимо, чтобы их несущие частоты отстояли друг от друга на 25 МГц (5 межканальных интервалов).

На рисунке показаны спектры 11 каналов. Цветовая кодировка обозначает группы непересекающихся каналов – [1,6,11], [2,7], [3,8], [4,9], [5,10]. Беспроводные сети, расположенные в пределах одной зоны покрытия, рекомендуется настраивать на непересекающиеся каналы, на которых будет наблюдаться меньше интерференции* и коллизий (конфликтов). Номера непересекающихся каналов – 1, 6 и 11.
* Интерференция — сигнал, передаваемый другими излучателями (они могут быть или не быть частью вашей сети Wi-Fi) на том же канале (или близком к нему), на котором вещает ваша точка доступа.
Для определения наиболее свободного канала Wi-Fi можно воспользоваться специальной утилитой InSSIDer.

Внимание! В России разрешены к использованию 13 беспроводных каналов, три из которых являются непересекающимися (это каналы 1, 6 и 11).

Если беспроводной адаптер, установленный на компьютере/ноутбуке/планшетном ПК/смартфоне, предназначен для использования в США (например, в устройствах Apple), на нем можно будет использовать только каналы с 1 по 11. Поэтому, если установить номер канала 12 или 13 (а также если один из них был выбран алгоритмом автоматического выбора канала), беспроводной клиент (iPad/iPhone) не увидит точку доступа. В этом случае необходимо вручную установить номер канала из диапазона с 1 по 11.

Самый действенный способ

Заметно повлиять на мощность сигнала и скорость интернета сможет только приобретение маршрутизатора помощнее. Изобретение разного рода усилителей своими руками из интернета на практике значимого результата не даст.

Большинство устройств на рынке поставляются с ограничением по мощности сигнала в 100 мВт. Для более серьёзных девайсов нужна лицензия, однако в продаже их найти можно.

Наиболее ходовыми среди устройств с большим радиусом действия, которое можно установить себе в квартире, являются:

• маршрутизаторы MikroTik, например, hAP AC, с внешней антенной, мощность передающего Wi-Fi модуля ограничена 1 Вт;
• ASUS с поддержкой технологии AiRadar, например, RT-AC3200, где качество связи достигается путем создания направленного сигнала под каждого клиента.

Если решили приобрести новый девайс, подумайте о покупке устройства с поддержкой диапазона 5 ГГц. Данный канал намного свободнее, чем 2,4 ГГц, а потому сигнал будет глушиться меньше. Особенно, если живете в многоквартирном доме, где по соседству еще пара таких стоит, и почти в каждой квартире есть беспроводная сеть.

Теперь разберемся с менее действенными, но работающими методами, позволяющими увеличить дальность Wi-Fi.

2.4 ГГц

Как уже и было сказано, пока что это основной и лидирующий стандарт передачи данных. На данной частоте работает 13 каналов. Каждый канал имеет ширину в 20 Мгц. Давайте взглянем на диаграмму ниже.

Как видите есть ещё и 14 канал, но он не используется в современных роутерах и маршрутизаторах. Также начало волн начинается с 2.400 GHz, а заканчивается на 2.500 GHz. Один канал занимает от 20 до 40 МГц. На картинке выше канал имеет как раз ширину волны 20 МГц. Но современные маршрутизаторы могут использовать более широкий канал в 40 МГц.

Если присмотреться, то начало следующего канала начинается с 2.406 МГц, то есть один канал может перекрещиваться с ещё 5 каналами. Если на одном канале сидит очень много роутеров, то сигнал может ухудшаться, из-за потери пакетов, появляются лаги, а приёмнику нужно заново отправлять потерянные данные.

Такое часто происходит в многоквартирных домах, когда несколько каналов занимает сразу 2 или даже 3 соседских роутера. На современных аппаратах, вся конфигурация подбора каналов происходит в автономном режиме. Когда роутер включается он ищет максимально отдалённую волну от уже занятых.

ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда роутер не может сам выбрать канал и начинаются прерывания, лаги, падает скорость. Советую прочесть мою статью – где я рассказываю, как правильно выбрать канал и улучшить сигнал.

Также на картинке более ярко выделены частоты, которые не пересекаются — это 1, 6 и 11. В идеале, передача данных в этих каналах будет почти без потерь. Соседние же каналы могут слегка портить связь. Если же стоит настройка с шириной – 40 МГц, то канал дополнительно будет пересекаться ещё с 5, что может пагубно влиять на связь.

ВНИМАНИЕ! В Америке использование 12 и 13 частоты – запрещено законом. Поэтому если выбрать в настройках интернет-центра эти диапазоны, то могут быть проблемы с некоторыми устройствами, выпущенными в США.

Как и у любой волны у подобной есть качество затухания, которое напрямую зависит от частоты. 2.4 ГГц — это дециметровая гипервысокая частота. Длина волны примерно равняется 124.3 – 121.3 мм. При такой частоте скорость передачи данных будет выше, но при этом и радиус вещание не будет страдать.

На 2.4 ГГц работают такие стандарты как:

1. 802.11a
2. 802.11b
3. 802.11g
4. 802.11h
5. 802.11i
6. 802.11n

Чаще всего используется именно b, g и n. Первые два более старые и уже устаревают, но все же пока осталось, достаточно много устройств, работающих на этих стандартах. Скорость передачи у них от 11 до 54 Мбит в секунду. Последний N – более новый стандарт, изобретённый в 2009 году. Скорость передачи может достигать 600 Мбит в секунду при нескольких потоках. На одном потоке максимальная скорость – 300 Мбит в сек.

Принцип работы

Wi-Fi — это тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи, кото­рую исполь­зу­ют ком­пью­те­ры, теле­фо­ны, план­ше­ты и мно­гие дру­гие потре­би­тель­ские устрой­ства. Это не един­ствен­ная тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи — есть мно­го дру­гих, для раз­ных целей. Но вай­фай — самый поп­со­вый, и вы с ним за жизнь точ­но встре­ча­лись.

Рабо­та­ет так:

1. Где-то сто­ит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотс­пот или излу­ча­тель. В него встро­е­ны одна или несколь­ко антенн.
2. На антен­ны пода­ёт­ся спе­ци­аль­ный ток. Ток излу­ча­ет­ся в виде элек­тро­маг­нит­ных волн. Полу­ча­ет­ся излу­че­ние, похо­жее на излу­че­ние мик­ро­вол­нов­ки или радио­стан­ции.
3. Излу­че­ние раз­ле­та­ет­ся во все сто­ро­ны, про­хо­дит сквозь воз­дух, бетон и металл, частич­но пута­ет­ся в мест­ных ато­мах, частич­но глу­шит­ся, но всё-таки доле­та­ет до наших ком­пью­те­ров и смарт­фо­нов.
4. На ком­пью­те­рах тоже сто­ят Wi-Fi-устройства. Они ловят излу­че­ние сво­и­ми антен­на­ми, вычле­ня­ют из него сиг­нал и отправ­ля­ют ответ так же, по радио.
5. Все мест­ные Wi-Fi-устройства одно­вре­мен­но ловят все бес­про­вод­ные сиг­на­лы и вычле­ня­ют из них толь­ко те, кото­рые каса­ют­ся кон­крет­но это­го устрой­ства.

Это похо­же на раз­го­вор в шум­ном ресто­ране: ваши уши слы­шат одно­вре­мен­но все раз­го­во­ры за сосед­ни­ми сто­ли­ка­ми, но ваш мозг вычле­ня­ет толь­ко голос ваше­го собе­сед­ни­ка.

На дво­ре почти 2020 год, и сей­час почти все точ­ки досту­па так­же явля­ют­ся роу­те­ра­ми — то есть устрой­ства­ми, кото­рые пуля­ют ваши запро­сы туда-сюда по адре­сам. Если к тако­му роу­те­ру под­клю­чить кабель с интер­не­том, роу­тер уви­дит это в сво­ей таб­ли­це адре­сов и смо­жет объ­явить всем под­клю­чён­ным ребя­там: «У меня есть интер­нет! Если что-то отту­да нуж­но — ска­жи­те, я дам». И тогда все устрой­ства, под­клю­чён­ные к это­му роу­те­ру, смо­гут вый­ти в интер­нет, полу­чая дан­ные по воз­ду­ху.

Чертёж двойного самодельного биквадрата

 

Первые образцы самодельных распространителейWiFi сигнала, появились еще в 2005 году.

 

Наилучшие из них конструкции биквадрат, обеспечивающие усиление до 11–12 dBi и двойной биквадрат, имеющие несколько лучший результат в 14 dBi.

Согласно опыту использования, конструкция биквадрат является более подходящей в качестве многофункционального излучателя. Действительно, преимуществом этой антенны является то, что при неизбежном сжатии поля излучения, угол раскрытия сигнала остается достаточно широким, чтобы покрыть всю площадь квартиры при правильной установке.

 

Все, возможные, версии биквадратной антенны являются простыми в реализации.

Необходимые детали

• Металлический рефлектор—кусок фольгированноготекстолита123х123 мм, лист фольги, CD, DVD компакт диск, алюминиевая крышка с чайной банки.
• Медная проволока сечением 2.5 мм.кв.
• Отрезок коаксиального кабеля, лучше с волновым сопротивлением 50 Ом.
• Пластмассовые трубочки — можно нарезать из шариковой ручки, фломастера, маркера.
• Немного термоклея.
• Разъем N-типа — пригодится для удобного подсоединения антенны.

 

Поворот антенны

Как работают антенны, узнаете из следующего видео:

Зона покрытия имеет форму тора – бублика, а не сферы. Волны распространяются не по всем направлениям, а по принципу концентрических кругов на воде. Для изменения плоскости распространения волн и предусмотрена функция поворота антенны. Лучше всего, если она находится в вертикальном положении горизонтальной плоскости, а устройство стоит в такой части квартиры, чтобы этот сигнал получали все потребители.

При направленности антенны вверх тороидальное поле распространяется в горизонтальной плоскости по всей квартире. Соседям выше и ниже достанется мало. Под ними, вероятнее всего, образуются мертвые пятна – области с ничтожно слабым сигналом.

Размещение роутера на высоте, на которой находится большинство клиентов, и направление антенны вверх – лучший способ повысить скорость интернета.

Направленная

Антенны на 9 dBi работают только в заданном направлении (направленного действия) — в комнате они бесполезны, их лучше применять для дальней связи, во дворе, в гараже рядом с домом. Направленную антенну при установке потребуется регулировать для передачи четкого сигнала в нужном направлении.

Теперь к вопросу о несущей частоте. Какая антенна будет лучше работать на дальнем расстоянии, в 2.4 или 5 ГГц?

 

Сейчас есть новые роутеры, работающие на удвоенной частоте в 5 ГГц. Такие маршрутизаторы все еще остаются новинкой, они хороши для скоростной передачи данных. Но сигнал 5 ГГц не очень хорош для дальних расстояний, так как затухает быстрее, чем при 2.4 ГГц.

 

Потому старые роутеры на 2.4 ГГц будут работать лучше в дальнобойном режиме, чем новые быстродействующие в 5 ГГц.

 

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.

Радиоволны

Передача данных происходит путём обычного кодирования, а в последствии перенаправлении кода на передатчик. Он в свою очередь переформатирует электронный сигнал в радиоволну Радиоволна также используется и в передачи информации в мобильной связи, телевидении и также в разогреве еды в микроволновой печи.

2.4 ГГц

Как уже и было сказано, пока что это основной и лидирующий стандарт передачи данных. На данной частоте работает 13 каналов. Каждый канал имеет ширину в 20 Мгц. Давайте взглянем на диаграмму ниже.

5 ГГц

Данный стандарт был введен совершенно недавно. Диапазон частот варьируется от 5, 170 ГГц до 5,905. Используется стандарты типа 802.11a, h, j, n и ac. Как вы заметили N тоже совместим с данной частотой. Поэтому две сети могу существовать и работать как одно целое. Скорость передачи данных вырастает до нескольких гигабит в секунду. Это обусловлено как раз увеличение частоты в два раза.

С увеличение частоты увеличивается и скорость передачи данных, но растёт затухание. Даже если не будет никаких препятствий, то волна затухнет куда быстрее. Именно поэтому эту частоту чаще используют в небольшом радиусе. Например, для подключения телевизора, компьютера или ноутбук в близи роутера.

Также большим минусом данной частоты является её неустойчивость к препятствиям. То есть она ещё сильнее затухает: от стен, стекла, металла, деревьев – чем волна 2.4 ГГц. Для увеличения скорости применяется ещё одна ширина канала – в 80 Мгц. На данный момент её использовать вполне реально, так как количество каналов – 180, да и роутеров с поддержкой 5ГГц не так много. Поэтому каналы у «пятёрки» свободнее.

Защиты нет: открытая сеть

К ней может под­клю­чить­ся кто угод­но, пароль не нужен. При­ме­ры таких сетей — бес­плат­ный Wi-Fi в кафе, на вок­за­лах, в гости­ни­цах и аэро­пор­тах. Весь тра­фик виден всем, его лег­ко пере­хва­тить и рас­шиф­ро­вать — защи­та нуле­вая. С тем же успе­хом мож­но встать посре­ди кафе и гром­ко, выра­зи­тель­но так про­го­во­рить: «Зай­ду, пожа­луй, на Пор­н­хаб».

Если вы под­клю­чи­тесь к откры­той сети в кафе и зай­дё­те в свою почту по логи­ну и паро­лю без шиф­ро­ва­ния, то зло­умыш­лен­ник может пере­хва­тить ваш тра­фик и полу­чить доступ к вашей почте.

Если сде­лать такую сеть дома, то интер­не­том бес­плат­но будут поль­зо­вать­ся все, вклю­чая сосе­дей и ребят на лавоч­ке во дво­ре, если до них будут доле­тать ваши радио­вол­ны.

Нако­нец, сам зло­умыш­лен­ник может рас­ка­тать посре­ди кафе откры­тый вай­фай, собрать на него соеди­не­ния ниче­го не подо­зре­ва­ю­щих посе­ти­те­лей и спо­кой­но читать их тра­фик как откры­тую кни­гу. Доста­точ­но назвать вай­фай как-то типа Free Cafe Wifi.

Как защи­тить­ся: возь­ми­те за пра­ви­ло не под­клю­чать­ся к сетям без паро­ля. Если ока­за­лись в тяжё­лой жиз­нен­ной ситу­а­ции и ниче­го кро­ме откры­тых сетей рядом не веща­ет, исполь­зуй­те VPN: это допол­ни­тель­ное шиф­ро­ва­ние ваше­го тра­фи­ка.

Изготовление излучателя

 

Для частоты 2.4 ГГц, на которой планируется использовать передатчик, идеальными размерами биквадрата будут 30.5 мм. Но все-таки мы делаем не спутниковую антенну, поэтому допустимы некоторые отклонения в размерах активного элемента —30–31 мм.

К вопросу о толщине проволоки также нужно отнестись внимательно. С учетом выбранной частоты 2.4 ГГц, медную жилу надобно найти толщиной точно в 1.8 мм (сечением 2.5 мм.кв.).

От края проволоки отмеряем расстояние 29 мм до загиба.

Делаем следующий загиб, проконтролировав наружный размер в 30–31 мм.

Следующие загибы вовнутрь делаем на расстоянии 29 мм.

Проверяем самый важный параметр у готового биквадрата —31 мм по средней линии.

Пропаиваем места для будущего крепления выводов коаксиального кабеля.

 

Подключение

Wi-Fi-роутер несколь­ко раз в секун­ду отправ­ля­ет в эфир сооб­ще­ние вро­де тако­го: «Ребя­та, я вот роу­тер, раз­даю дан­ные на такой-то часто­те, назва­ние сети — вот такое. Вел­ком».

Если вам не нужен вай­фай или вы уже под­клю­че­ны, ваши Wi-fi-устройства игно­ри­ру­ют эти позыв­ные. Но когда вам нуж­но под­клю­чить­ся к вай­фаю, вы откры­ва­е­те в теле­фоне спи­сок доступ­ных сетей — тогда устрой­ство начи­на­ет слу­шать эфир на пред­мет таких позыв­ных. Вы выби­ра­е­те нуж­ную сеть, и даль­ше всё зави­сит от её типа.

Вайфай — это не особо безопасно

Весь вай­фай — это сплош­ная каша из элек­тро­маг­нит­ных волн. Когда ком­пью­тер настра­и­ва­ет­ся на вол­ны нуж­ной часто­ты, вам может казать­ся, что роу­тер как буд­то отправ­ля­ет ему сиг­нал. На самом деле роу­тер отправ­ля­ет сиг­нал «в кос­мос». И вот уже ваше устрой­ство вычле­ня­ет из общей каши кон­крет­но те сиг­на­лы, кото­рые пред­на­зна­че­ны имен­но ему.

При боль­шом жела­нии мож­но поси­деть с антен­ной и послу­шать весь «сырой» тра­фик, кото­рый пере­да­ёт­ся в эфир в этой мест­но­сти — так же, как мож­но под­слу­шать поли­цей­скую рацию.

Пони­мая это, инже­не­ры вай­фая при­ду­ма­ли раз­ные спо­со­бы защи­ты сетей.

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

Рефлектор

 

Основная задача железного экрана за излучателем — отражать электромагнитные волны. Правильно отраженные волны будут накладываться своими амплитудами на колебания только что выпущенные активным элементом. Возникающая усиливающая интерференция даст возможность максимально далеко распространитьэлектромагнитныеволны от антенны.

 

Чтобы добиться полезной интерференции надо расположить излучатель на расстоянии кратном четверти длины волны от отражателя.

 

Расстояние от излучателя до рефлектора для антенн биквадрат и двойной биквадрат находим как лямбда / 10 — определяемую особенностями данной конструкции / 4.

Лямбда — длина волны, равная скорости света в м/с деленной на частоту в Гц.

Длина волны при частоте 2.4 ГГц — 0.125 м.

 

Увеличив пятикратно рассчитанное значение, получим оптимальное расстояние — 15.625 мм.

 

Размер рефлектора сказывается на коэффициенте усиления антенны в дБи. Оптимальные размеры экрана для биквадрата — 123х123 мм или больше, только в этом случае можно добиться усиления в 12 dBi.

 

Размеров CD иDVD дисков явно недостаточно для полного отражения, поэтому антенны биквадраты, построенные на них, имеют коэффициент усиления лишь в 8 dBi.

 

Ниже приведен пример использования крышки с чайной банки в качестве рефлектора. Размера такого экрана тоже недостаточно, коэффициент усиления антенны меньше, чем ожидалось.

Форма рефлектора должна быть только плоской. Старайтесь также найти пластинки максимально гладкие. Изгибы, царапины на экране приводят к рассеиванию высокочастотных волн, по причине нарушения отражения в заданном направлении.

 

В выше рассмотренном примере бортики на крышке явно лишние — они снижают угол раскрытия сигнала, создают рассеиваемые помехи.

 

Как только пластинка рефлектора будет готова, у вас есть два способа собрать на нем излучатель.

1. Установить медную трубку с помощью пайки.

Чтобы зафиксировать двойной биквадрат понадобилось дополнительно сделать две стоечки из шариковой ручки.

 

2. Закрепить все на пластмассовой трубке используя термоклей.

Берем пластмассовую коробочку для дисков на 25 штук.

Отрезаем центральный штырь, оставив по высоте на 18 мм.

Прорезаем надфилем или напильником четыре шлица в пластмассовом штыре.

Подравниваем шлицы одинаково по глубине

Устанавливаем самодельную рамочку на шпиндель, проверяем, дабы её края оказались на одинаковой высоте от дна коробочки — около 16 мм.

Припаиваем выводы кабеля к рамке излучателя.

Взяв клеевой пистолет, закрепляем CD диск на дне пластмассой коробочки.

Продолжаем работать клеевым пистолетом, фиксируем на шпинделе рамку излучателя.

С обратной стороны коробочки фиксируем термоклеем кабель.

 

Настройки

Частично решить проблему и увеличить зону покрытия и производительность роутера поможет и правильная настройка маршрутизатора.

Используем стандарт 802.11n

Для частотного диапазона 2,4 ГГц предусмотрено три спецификации 802.11. Прогрессивной является 802.11n. Она гарантирует более высокие скорость и дальность передачи сигнала, b и g – устаревшие.

Роутеры с поддержкой 802.11n совместимы и с предыдущими спецификациями, однако при появлении в n-сети b/g-клиента она вся переводится в режим с низшей скоростью. Это отражается на падении пропускной способности и дальности распространения сигнала.

Если сеть будет работать в режиме 802.11n, гаджеты, которые его не поддерживают, к интернету подключиться не смогут.

Выбор канала

Как и волны на воде, сигналы одной частоты, излучаемые находящимися в зоне достижения маршрутизаторами, накладываются и гасят друг друга. Большинство роутеров поддерживает 13 диапазонов рабочих частот, начиная с 2412 МГц и заканчивая 2472 МГц с шагом 5 МГц. По умолчанию, маршрутизатор переключается между ними автоматически, выбирая наименее загруженный. Это можно сделать и самому, проанализировав соседние сети, и выяснив, какой из каналов самый свободный.

Увидеть каналы, находящиеся в пределах достижения сетей, можно через программу inSSIDer в столбце «Channel» или с помощью портативной утилиты WiFiInfoView.

Переключение канала осуществляется через веб-интерфейс в разделе, отвечающем за настройки беспроводного вещания.

Изменение мощности передатчика

В настройках многих роутеров уровень мощности сигнала выставлен на 75%, что напрямую влияет на дальность распространения радиоволн. Но здесь есть и вторая сторона – клиент должен не только «видеть» точку раздачи и принимать сигнал от неё, но и передавать ей данные. Если сигнал мощного роутера и будет обнаружен клиентом, последний не всегда к нему подключится, ведь мощность его Wi-Fi передатчика небольшая. В результате соединение не устанавливается. Да и мощный поток от маршрутизатора гасит, забивает сигнал от клиентов, поэтому качество связи падает.

Значение уровня мощности нужно увеличить. В зависимости от производителя, модели и прошивки роутера этот параметр может называться по-разному:

• TX-мощность;
• Мощность сигнала;
• Управление мощностью передатчика

и регулироваться:

• в процентах;
• мВт;
• уровне (низкий, слабый, сильный сигнал).

Опция находится в настройках беспроводного режима (Wi-Fi).

Пример настройки для устройств от TP-Link
Asus

Слабый сигнал беспроводной сети в квартире чаще всего вызван двумя причинами: рядом много устройств, работающих на такой же частоте, и наличие мёртвых зон. Для частных домов проблема заключается в покрытии большой площади сигналом, чтобы обеспечить интернетом удалённые на десятки метров от роутера устройства.

В следующем видео вы узнаете про все доступные способы, которые помогут увеличить радиус действия Wi-Fi:

Мы рассказали про все способы, которые помогут не только увеличить радиус действия сети Wi-Fi, но и увеличить скорость беспроводной передачи данных. Если о чем-то забыл, пишите комментарии, и мы обязательно дополним статью!

Загрузка…

Размещение

Из физики известно, что интенсивность радиоизлучения максимальна вблизи источника волн и снижается параболически при удалении от него.

Увеличить полезную площадь покрытия можно посредством размещения маршрутизатора ближе к центру квартиры, дома или двора, где будут находиться пользователи.

Длина волны частотой 2,4 ГГц составляет чуть более 10 см. Дециметровые волны плохо огибают препятствия и принимаются при прямой видимости приемника передатчиком. Каждое препятствие (стена, мебель) гасят сигнал. Уровень помех зависит от толщины и материала среды, находящейся на пути радиоволны.

Естественно, что добиться прямой видимости маршрутизатора всеми гаджетами невозможно. Увеличить радиус действия Wi-Fi можно, проанализировав все преграды между приемником и передатчиком, и минимизировав их количество.

Ещё одно условие для увеличения зоны покрытия Wi-Fi дома – размещение передатчика вдали от источников помех: Bluetooth, микроволновая печь, иной маршрутизатор (в первую очередь), модем.

Повторители

Как выбрать репитер, смотрите в следующем ролике:

В больших зданиях, состоящих из пары корпусов, домах целесообразно использовать повторители сигнала. Они повторяют вещание маршрутизатора, если находятся в зоне его действия. С помощью ретранслятора можно добиться увеличения площади покрытия до 2 раз, однако придётся дополнительно потратиться на аппаратуру, от которой при высоком уровне сигнала пользы будет мало.

Если же в качестве повторителя использовать второй роутер, скорость дочерней сети упадёт вдвое, так как второму маршрутизатору придётся держать связь с основным роутером и со всеми клиентами.

Установка репитера с поддержкой роуминга обладает и преимуществами:

• клиенты автоматически соединяются с сетью;
• в момент переключения между точками раздачи связь не прерывается.

Как ещё можно защититься

Мож­но настро­ить бес­про­вод­ную сеть так, что­бы она не транс­ли­ро­ва­ла свои позыв­ные в эфир. Тогда узнать о суще­ство­ва­нии вашей сети мож­но будет, толь­ко если у вас осо­бен­ное обо­ру­до­ва­ние и вы точ­но зна­е­те, что искать. То есть спец­служ­бы вас вычис­лят, а хит­рый сосед уже нет.

Это создаст и неко­то­рые труд­но­сти: что­бы под­клю­чить­ся к такой сети, вам при­дёт­ся знать и её пароль, и её назва­ние, и тип защи­ты. Если к вам при­дут гости, уже мало будет ска­зать пароль — им при­дёт­ся лезть в настрой­ки и под­клю­чать­ся по пол­ной про­грам­ме. Или пусть с теле­фо­нов сидят.

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.

Антенны Wi-Fi. Руководство к 2021 году. Часть 2

Частоты, длины волн и диапазон антенн WiFi

Как упоминалось ранее, устройства WiFi общаются друг с другом посредством радиоволн. Как и все волны, радиоволны измеряются в частотах – скорости, обычно в герцах (Гц) в секунду, с которой данные отправляются и принимаются в течение определенного интервала.

В зависимости от технологии WiFi антенны WiFi используют несколько частот для передачи информации: 900 МГц, 2,4 ГГц, 3,6 ГГц, 4,9 ГГц, 5 ГГц, 5,9 ГГц и 60 ГГц . Наиболее распространенные частоты, используемые для связи по Wi-Fi, – это 2,4 ГГц и 5 ГГц, что соответствует длинам волн 12,5 см и 6 см.

Как видите, волны с более низкой частотой имеют более длинные волны. Поскольку длина волны больше, антенны WiFi, использующие более низкие частоты, легче преодолевают препятствия, такие как полы и стены, что позволяет им передавать информацию дальше. Единственный недостаток в том, что информация передается медленнее. Напротив, более короткие волны распространяются намного быстрее, обеспечивая высокоскоростную передачу данных. Однако более коротким волнам труднее преодолевать физические препятствия, что снижает дальность действия сигнала.

Каждая антенна Wi-Fi построена по-своему, чтобы соответствовать частоте и длине волны передаваемого сигнала. Другими словами, антенна WiFi 2,4 ГГц не может заменить антенну 5 ГГц, и наоборот. Кроме того, некоторые антенны WiFi созданы для использования обеих частот (так называемые двухдиапазонные антенны). В зависимости от антенны они могут работать на одной частоте одновременно или одновременно.

 

Поляризация антенны WiFi

Поляризация показывает ориентацию беспроводного сигнала по отношению к земле.

ЭМ волны распространяются с линейной, круговой или эллиптической поляризацией . Наиболее распространенный метод поляризации, используемый в связи по Wi-Fi, – линейный. Линейная поляризация может принимать две формы: вертикальную и горизонтальную.

• Горизонтальная поляризация – радиоволны, распространяющиеся параллельно земле.
• Вертикальная поляризация – радиоволны, распространяющиеся перпендикулярно земле. Антенны WiFi почти всегда имеют вертикальную поляризацию.

 

Для наилучшего возможного сигнала поляризация антенн должна совпадать. Если поляризация радиоволны не полностью совпадает с поляризацией антенны WiFi, сигнал будет уменьшаться. Кроме того, сигнал будет устранен, если поляризация антенны WiFi и радиоволны будут полной противоположностью друг другу. Другими словами, антенны WiFi с вертикальной поляризацией не могут принимать волны с горизонтальной поляризацией, и наоборот. Некоторые антенны WiFi используют двойную полярность для поддержки большего трафика. Эти антенны могут одновременно передавать или принимать горизонтальные и вертикальные радиоволны.

 

Общие сведения об усилении антенны WiFi

Коэффициент усиления – это измерение, используемое для представления силы антенны и ее способности направлять электромагнитные волны в определенном направлении. > Усиление антенны измеряется в децибелах (русское обозначение: дБ; международное: dB) по изотропному децибелу (русское обозначение: дБи; международное: dBi) относительно изотропной антенны. Изотропная антенна имеет усиление 0 или 0 дБи и отправляет и принимает равное количество сигнала во всех направлениях.

Может показаться, что антенны с более высокими значениями дБи лучше, потому что они сильнее и могут достигать большего, но более высокие значения дБи не всегда означают лучше. По мере увеличения дБи антенны увеличивается и их диапазон, но уменьшается их зона покрытия.

Например, представьте себе изотропную антенну как симметричный игровой шар. Если вы надавите на мяч (добавьте усиление), его стороны будут расширяться, и чем больше давления вы добавите к мячу, тем более плоским станет мяч. Добавление усиления к мячу изменяет ширину луча от сферы до блина. В результате электромагнитные волны могут распространяться гораздо дальше, но в меньшей зоне покрытия.

 

Рекомендации по установке наружной антенны WiFi

Радиоволны легко ослабляются или блокируются множеством препятствий. Чтобы обеспечить наилучший возможный сигнал на большом расстоянии, антенны должны быть установлены оптимальным образом.

 

Антенны WiFi должны иметь прямую видимость

Наружные антенны работают лучше всего, когда их сигнал не блокируется деревьями и зданиями. При установке двухточечных или многоточечных антенн дальнего действия убедитесь, что их линия прямой видимости не перекрывается какими-либо препятствиями. Если устранить препятствия невозможно, антенны всегда можно установить повыше, чтобы передавать сигнал через препятствия.

 

Настройка антенны WiFi

Чтобы успешно использовать сеть большого радиуса действия, антенны должны быть прямо выровнены друг с другом. Например, для двухточечной сети необходимо наличие направленной антенны в каждом здании. Если антенны направлены в направлении друг друга, но одна антенна была установлена ​​выше другой, между двумя зданиями не будет линии связи.

 

Ориентация антенны WiFi

Важно правильно сориентировать или фазировать антенну относительно базовых антенн (направленной или всенаправленной антенны, которая является источником беспроводного сигнала).

Как упоминалось ранее, большинство антенн WiFi имеют вертикальную поляризацию, а это означает, что наружные антенны с вертикальной поляризацией должны быть выровнены вертикально друг относительно друга для создания успешной сети. Антенны не смогут взаимодействовать друг с другом, если направленная антенна ориентирована горизонтально, а базовая антенна – вертикально.

 

Знайте, сколько прибыли вам действительно нужно

Если ваша цель – передавать сигнал на большие расстояния, вам понадобятся антенны с более высоким коэффициентом усиления. С другой стороны, если вы пытаетесь улучшить сигнал на заднем дворе, антенна с высоким коэффициентом усиления не всегда идеальна. Наружная антенна с высоким коэффициентом усиления может растянуть сигнал слишком далеко, в результате чего сигнал будет лучше и слабее на заднем дворе.

 

Используйте самый короткий из возможных кабелей

Беспроводные сигналы могут быть потеряны через кабели, поэтому для защиты большей части сигнала используйте кабель минимальной длины. Если вы используете более длинный кабель, не наматывайте и не наматывайте его вокруг чего-либо.

 

Рекомендации по установке внутренней антенны WiFi

Комнатные антенны работают лучше всего, когда их сигнал не блокируется стенами, металлом, дверями, полом и мебелью. Чтобы уменьшить помехи, обеспечить наилучшую мощность сигнала и увеличить дальность действия сигнала, антенны должны быть расположены в наиболее удобном месте. В идеале антенны следует размещать в центре, где они не должны быть ограничены препятствиями.

Кроме того, на сигнал может влиять ориентация всенаправленных антенн маршрутизатора. По словам бывшего инженера Apple WiFi , ваш беспроводной сигнал не будет оптимизирован, если антенны маршрутизатора расположены прямо. Вы получите лучшую скорость и покрытие, если одна из антенн направлена ​​прямо вверх, а другая – горизонтально. Таким образом, маршрутизатор может успешно взаимодействовать с обоими типами линейной полярности.

 

Начало:

1. Антенны Wi-Fi. Руководство к 2021 году. Часть 1

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Опасные роутеры: Wi-Fi убивает деревья и ухудшает сон — Энергетика и промышленность России — № 04 (240) февраль 2014 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 04 (240) февраль 2014 года

Конкретных поводов для беспокойства пока не обнаружено, но не доказана и полная безвредность. Ширится движение людей, желающих полностью оградить себя не только от Wi-Fi, но и от любых электромагнитных волн. Основательны ли эти страхи?

Купаясь в электромагнитных волнах

Бурное развитие мобильной связи в 1990‑х годах не только стало первой вехой в создании глобальной информационной сети, но и породило тревоги, связанные с высокочастотным излучением. Появились «исследования», в которых говорилось, что «мобильники» вызывают развитие опухолей мозга, а если их носить на поясе, то бесплодие. Практически одновременно с появлением первых мобильных телефонов появились и средства «защиты» от излучения мобильников: на полном серьезе предлагались титановые и медные вставки в головные уборы, а одно время даже продавались (и весьма успешно) наклейки на корпуса телефонов. Многие искренне верили, что такая наклейка магическим образом спасает их от излучения.

Но все это были еще цветочки. Ягодки созрели в начале нынешнего века, когда весь мир стал активно переходить на беспроводные технологии. Сейчас Wi-Fi есть почти в любом кафе, появляются зоны бесплатного Wi-Fi в городских парках, да что там, все чаще Wi-Fi роутеры устанавливают в квартирах. Все мы окружены высокочастотным излучением. На земле, в воздухе, под землей. Причем плотность и частотность этого излучения растут с каждым годом.

Оно и понятно, ведь роутеры позволяют создавать прямо дома собственные беспроводные Wi-Fi сети. Различные ноутбуки, нетбуки, планшеты или смартфоны для взаимодействия с роутером оснащаются встроенными Wi-Fi адаптерами. Роутеры дают возможность раздавать интернет сразу нескольким пользователям в квартире, что, несомненно, удобно. Если при помощи кабеля можно подключить ограниченное количество устройств, то при помощи Wi-Fi – практически неограниченное число смартфонов или ноутбуков.

Но появление Wi-Fi роутеров породило вопрос, насколько они безопасны для человека. Отметим, что Wi-Fi действует на той же частоте, что и СВЧ-печь. Для человека эта частота не так уж безвредна. С точки зрения здоровья электромагнитные волны – очень широкое понятие, и здесь играет роль не только длина волны, но и мощность излучения. Например, солнечного ультрафиолета может быть достаточно, чтобы вызвать ожог, в то время как солнечные лучи видимого диапазона повредить кожу или сетчатку глаза не в состоянии. Но стоит повысить плотность, оставшись на той же, видимой длине волны, как это сделано в лазерах, и приходится вводить новые нормы безопасности.С ультракороткими радиоволнами, к которым относятся и GSM, и Wi-Fi, все примерно так же, и основным «санитарным» параметром является плотность излучения. Хотя уровень электромагнитного излучения беспроводных передатчиков ниже официальных квот, разговоры об опасности Wi-Fi для здоровья не только не прекращаются, но и собирают вокруг себя сторонников, выступающих за ограничение использования технологии.

Британское Агентство по охране здоровья сделало выводы, что использовать Wi-Fi доступ в течение года – все равно что поговорить по мобильнику двадцать минут, поэтому низкоуровневое излучение Wi-Fi не влияет на здоровье человека, а излучение микроволновой печи во много раз опаснее.

Дети высоких технологий

Но с этим не согласны многие ученые, которые считают, что вред от Wi-Fi есть. Особую тревогу вызывает у них тот факт, что на Земле практически не осталось свободных от излучения зон. Где бы мы ни находились, везде мы подвергаемся облучению. Считается, что уже проявились его первые последствия. Так, в отчете, опубликованном в Европейском журнале онкологии (European Journal of Oncology), отмечается негативное воздействие высокочастотного (2,4 ГГц) излучения (в том числе и сетей Wi-Fi) на контрольную группу из двадцати пяти человек в возрасте от 37 до 79 лет. Авторы исследования заявляют, что изменения в сердечном ритме наблюдаются уже при излучении в 0,5 процента от допустимого уровня (1 МВт / см2), причем наибольшую чувствительность демонстрируют относительно здоровые люди в возрасте от 37 до 58 лет. Под действием излучения наблюдалось учащенное сердцебиение, тахикардия, аритмия и другие симптомы вплоть до тошноты, обильного потоотделения и рвоты. Также отмечались проблемы с памятью, концентрацией и хроническая усталость. Исследователи показали, что эффект продолжался, пока осуществлялось воздействие излучения от беспроводных телефонов и сетей Wi-Fi. Речь идет о проявлении у некоторых людей электрогиперчувствительности (electrohypersensitivity, EHS). Так что хотя эти передатчики и малой мощности, лучше держать их подальше от себя или ограничить время воздействия, особенно для детей, которые любят играть на ноутбуках или планшетах, используя Wi-Fi подключение.

Эксперты отмечают, что современный ребенок, посещающий детский сад и школу, с 3 до 16 лет в среднем подвергнется воздействию излучения от беспроводных технологий на протяжении более чем 10 тысяч часов. Особую тревогу, например, в США вызывает установление Wi-Fi в учебных заведениях. Родители опасаются, что беспроводные сети наносят непоправимый вред здоровью детей и подростков. В числе болезней, вызываемых, по мнению ряда исследователей, Wi-Fi, чаще всего фигурируют рак, сердечная недостаточность, слабоумие и ухудшение памяти. Наблюдаются случаи аллергии на высокочастотное излучение. В США, Великобритании и Германии все чаще отказываются от использования Wi-Fi в школах и даже в университетах, а также в медицинских учреждениях.

От вашего излучения цветы вянут

Датские ученые провели эксперимент на детях и комнатных растениях и пришли к неутешительным выводам: они выяснили, что Wi-Fi может спровоцировать ухудшение самочувствия. Группа школьников несколько ночей спала, положив телефон, подключенный к сети Wi-Fi, под подушку. Уже после первой проведенной с телефоном ночи дети жаловались на головную боль, отмечали сниженную концентрацию.

Вторая часть опытов была связана с изучением влияния беспроводной связи на комнатные растения. Шесть растений заперли на двенадцать дней в комнате с источником Wi-Fi, и еще шесть растений заперли на тот же срок в аналогичной комнате без источника волн. Спустя отведенное на эксперимент время цветы из первой комнаты завяли, стали коричневыми, а вот цветы из второй комнаты продолжали благоухать.

Схожие данные получили и ученые из Нидерландов. Как показали результаты предварительного исследования, проведенного Дельфт­ским университетом, университетом Вагенингена и рядом других голландских научных организаций, излучение Wi-Fi может оказаться вредным для деревьев, вызывая у них истечение соков и возникновение трещин на коре; этим симптомам подвержены до 70 процентов деревьев в городах, причем пять лет назад это число составляло 10 процентов, а значит, симптомы не связаны с атакой вирусов или бактерий. Исследование показало, что у деревьев, расположенных вблизи мощного источника сигнала Wi-Fi, листья отдают свинцовым блеском, а разрушение эпидермы на всех слоях значительно ускоряется. Сообщается также, что данный радиостандарт замедляет рост кукурузных початков. Впрочем, многие результаты еще предстоит перепроверить.

Как защититься

Однако на сегодня официального заключения относительно опасности Wi-Fi, подобного признанию вреда от мобильных телефонов Всемирной организацией здравоохранения, нет. Дело в том, что механизм воздействия Wi-Fi пока не изучен, но эксперименты указывают на необходимость дальнейших крупномасштабных исследований. Сегодня эксперты рекомендуют выключать Wi-Fi хотя бы на ночь и держать мобильные телефоны не менее чем в 1,5 метра от кровати. По словам специалистов, убежденных в опасности технологии, особенному риску подвергаются дети, поскольку у них более тонкие кости черепа, а нервная система – в стадии формирования. Вместе с тем, Всемирная организация здравоохранения заявляет, что основным эффектом от радиоизлучения является нагрев тканей организма человека. Например, излучение от мобильного телефона в большинстве случаев абсорбируется кожей, а в других внутренних органах, в том числе в мозге, повышается температура, но ненамного. Распространенные сети беспроводной связи Wi-Fi действуют на мозг еще слабее, отмечают специалисты.

При этом ВОЗ, не разделяющая сильных опасений, все же признает: точка доступа Wi-Fi должна находиться на расстоянии не менее 1 метра от места частого пребывания человека, например рабочего места, кровати. Кроме того, большие объемы информации следует передавать при устойчивой беспроводной связи, так как во время повторной передачи данных излучение значительно усиливается. Общественные места нужно обустраивать только одной сетью Wi-Fi или просто вернуться к проводной технологии. Наконец, следует выключать точку доступа, когда она долгое время не используется, поскольку она все равно посылает сигналы. Выполнение этих рекомендаций позволит снизить потенциальный вред, наносимый излучением от Wi-Fi роутера.

Правда и мифы о беспроводном интернете и Wi-Fi-роутерах| Новости «Телеком-Сервис»

Сложно найти современную квартиру или дом, где бы не было Wi-Fi-роутера, «раздающего» интернет. Вокруг этого прибора со временем образовалось множество мифов. Эксперты компании «Телеком-Сервис» рассмотрели их и решили развеять (или подтвердить) популярные.

Миф 1. Излучение Wi-Fi-роутера опасно для организма человека

Давайте начнем с того, что у Wi-Fi-сигнала длина волны практически такая же, как у реликтового космического излучения. Поэтому, если вы боитесь роутера, следует и с опаской выходить из дома.

С другой стороны, вайфай — это радиоизлучение. А оно, как известно, все-таки воздействует на организм определенным образом. НО!!! Очень многое зависит от мощности. Если постоянно находиться возле какого-то мощного промышленного источника излучения, можно говорить о вреде. В случае же с бытовым прибором — вряд ли.

НАШ СОВЕТ. При выборе роутера для дома обращайте внимание на его мощность. Санитарные нормы рекомендуют использовать в помещениях устройство с мощностью излучения до 0.19 В/м (0.01 Вт/см2). Если прибор не будет висеть у изголовья вашей кровати, говорить о каком-то вреде не приходится.

Миф 2. Выбирать нужно по цене. Чем дороже, тем лучше

Нет. Цена отнюдь не основополагающий фактор. При выборе устройства от «раскрученного» производителя вы часто платите за бренд. Если постараться, можно найти более доступную по цене альтернативу. При выборе Wi-Fi-роутера в первую очередь смотрите не на цену, а на характеристики:

• Поддержка диапазонов 5 и 2,4 ГГц. Но учтите, что при 5 ГГц длина волны меньше и волны быстрее затухают. Если на пути сигнала роутера много препятствий (большая квартира или дом), качество интернета будет хромать.
• Радиус действия. Существуют сложные формулы для точного расчета, в которых учитывается затухание сигнала, влияние электромагнитных излучений других приборов и пр. Не будем углубляться в них. Скажем лишь, что при выборе Wi-Fi-роутера для домашнего использования рекомендуется брать вариант с запасом 15-20 % (т.е. заявленное производителем покрытие должно быть больше площади жилого помещения).
• Частота процессора и размер оперативной памяти. Wi-Fi-маршрутизатор можно рассматривать как мини-компьютер, у которого есть процессор и ОЗУ. Практика показывает, что для дома оптимальный вариант — частота процессора от 400 МГц и от 32 МБ ОЗУ. Если эти цифры меньше, могут возникнуть проблемы с качеством интернета.

Миф 3. Роутер лучше купить «на стороне», а не у провайдера

Это и верно, и неверно одновременно. Если вы хотите самостоятельно купить устройство, поинтересуетесь у провайдера технологиями, которые им используются. Пример — L2TP. Протокол применяют многие компании. Но он поддерживается по умолчанию далеко не всеми устройствами. Также уточните тип WAN-порта и какой формат использует провайдер. Это может быть ADSL (все реже, но пока еще применяется), Ethernet или PON. Чтобы не прогадать, есть смысл присмотреться к маршрутизатору, по умолчанию поддерживающему разные форматы.

При покупке или аренде Wi-Fi-роутера у интернет-провайдера вы получаете уверенность, что проблем с совместимостью оборудования не будет. Нормальные компании тестируют роутеры перед тем, как пустить их в продажу (аренду). К тому же в таком случае у вас не возникнет сложностей с настройкой оборудования. Как правило, на сайте провайдера есть понятные инструкции по настройке конкретных моделей.

Миф 4. WPA2 снижает скорость передачи данных

Эта технология действительно оказывала влияние на скорость интернета. Но было это давно (в районе 2004 года, когда она появилась). Все современные Wi-Fi-роутеры «заточены» под шифрование WPA и WPA2, и их вычислительных мощностей хватает, чтобы шифровать данные быстро, минимально влияя на скорость.

Не стоит следовать советам «экспертов» и отключать WPA/WPA2. Поверьте, скорость интернета если и увеличится, то незначительно. А в плане безопасности вы сделаете хуже. Есть факторы, которые оказывают на скорость вашего Wi-Fi большее влияние, чем шифрование WPA2. Среди них:

• Вайфай-сети соседей. Избежать этого можно при переходе на диапазон 5 ГГц.
• Большое количество людей в помещении. Если вы любитель массовых вечеринок дома, наверняка замечали, что при скоплении народа интернет «становится хуже». Все из-за того, что человек примерно на 75 % состоит из воды, и его тело просто становится своеобразным проводником, поглощающим сигнал.
• Прошивка. Вы давно обновляли прошивку своего Wi-Fi-роутера? Многие так и живут, не подозревая, что это нужно делать время от времени. В каждой новой прошивке производитель устраняет баги и недочеты, которые могут оказывать влияние, в том числе и на скорость.

Миф 5. Если скрыть SSID, вашу Wi-Fi-сеть не взломают

Поверьте, если захотят, то взломают. Такое решение позволит уберечься, разве что от любителей «халявного» интернета из числа соседей. Более того, при отключении SSID (видимости сети) устройства, которые ее «знают», становятся более уязвимыми. Злоумышленник, завладевший параметрами сети, сможет организовать точку доступа с таким же именем. Устройство будет искать вашу сеть (SSID которой скрыто), а наткнется на клон. А дальше, как говорится, дело техники.

Миф 6. Чем больше у роутера антенн, тем лучше

Да, количество влияет на скорость (лучше, когда на прием и передачу работают разные антенны, чем одна (на обе стороны). Но важно также еще качество этих элементов и используемые в роутере технологии. Лучше одна хорошая антенна, работающая на прием и передачу, чем 2 отдельные посредственного качества. Не лишним будет обратить внимание на поддержку роутером режима MIMO. Благодаря ему повышается пропускная способность устройства, что положительно влияет на скорость передачи данных.

Миф 7. Диапазон 5 ГГц лучше, чем 2.4 ГГц

И да и нет. Плюс этого диапазона — более высокая скорость передачи данных (в том числе и за счет того, что он менее загружен и взаимное влияние соседних Wi-Fi-устройств значительно меньше). Но за это приходится платить уменьшением дальности роутера и повышением чувствительности к препятствиям. В больших квартирах или домах с множеством комнат маршрутизатор в диапазоне 2.4 ГГц может работать лучше, чем на 5 гигагерцах.

Сингапурские инженеры с помощью сигнала Wi-Fi получили энергию для микроэлектроники

Исследовательская группа из Национального университета Сингапура (NUS) и японского Университета Тохоку (TU) разработала технологию, которая использует крошечные интеллектуальные устройства, известные как осцилляторы крутящего момента (STO), для сбора и преобразования беспроводных радиочастот в энергию для питания небольшой электроники. Исследователи смогли получить энергию с помощью сигналов диапазона Wi-Fi для беспроводного питания светодиода (LED) без использования батареи.

Авторы работы: профессор Ян Хёнсу (слева) и доктор Рагхав Шарма (справа)

В их работе отмечается, что с наступлением цифровой эпохи количество источников Wi-Fi выросло в геометрической прогрессии, что привело к повсеместному использованию радиочастоты 2,4 ГГц с доступными избыточными радиосигналами. Инженеры превратили избыточный сигнал в экологически чистый источник энергии. По их словам, небольшие электрические устройства и датчики могут получать питание по беспроводной сети с помощью радиочастотных волн как объекты Интернета вещей.

Применение STO было затруднено из-за низкой выходной мощности. Однако эту проблему помогла решить взаимная синхронизация нескольких STO. Кроме того, магнитная связь ближнего действия имеет свои пространственные ограничения.

Исследовательская группа разработала массив, в котором восемь STO соединены последовательно. Он позволил преобразовать электромагнитные радиоволны 2,4 ГГц, которые использует Wi-Fi, в сигнал постоянного напряжения, который затем передавался на конденсатор и запитывал 1,6-вольтовый светодиод. Когда конденсатор заряжался в течение пяти секунд, он зажигал светодиод на одну минуту после отключения беспроводного питания.

В своем исследовании исследователи также подчеркнули важность электрической топологии для проектирования систем STO на кристалле и сравнили последовательную конструкцию с параллельной. Они обнаружили, что параллельная конфигурация более полезна для беспроводной передачи из-за лучшей стабильности, характеристик спектрального шума и контроля рассогласования импеданса (полного сопротивления переменному току). С другой стороны, последовательные соединения имеют преимущество для сбора энергии из-за аддитивного эффекта диодного напряжения от STO.

Схема измерения STO с использованием смещения постоянного тока (Idc) и анализатора спектра для параллельного (a) и последовательного (b) подключения

Теперь исследователи стремятся увеличить количество STO в разработанном ими массиве. Кроме того, они планируют протестировать их для беспроводной зарядки других электронных устройств и датчиков.

Рождество замедляет ваше соединение Wi-Fi?

В 2015 году Управление связи США (Ofcom) выпустило приложение для мобильных исследований. Целью приложения является измерение производительности мобильных сетей (в том числе сотовых и WLAN), а также передача данных и отзывов пользователей в Ofcom. Кроме того, приложение представит некоторые из своих выводов для пользователей, в том числе советы по устранению неполадок. В одном из этих результатов говорилось, что рождественские огни были возможным источником помех Wi-Fi.

Недоброжелатели назвали это «нападением на Рождество» и сказали, что это ложно. Хотя за этим стоит наука, нельзя с уверенностью сказать, что ваши рождественские украшения будет всегда вызывают проблемы с Wi-Fi … но они конечно могу. Давайте посмотрим, как этого избежать.

Что такое электромагнитное излучение?

Чтобы понять эту проблему, вам нужно знать об электромагнитном излучении (ЭМИ)

, Это коллекция различных форм энергии, которые путешествуют в волны, что означает, что они поднимаются и опускаются при движении в пространстве.

EMR принимает различные формы, определяемые Длины волн. Длина волны — это то, сколько времени проходит между одной и той же точкой (то есть одним «циклом») на волне, например ее самой высокой точкой. Это показано на изображении выше. частота волна достигнет этой точки в течение одной секунды и даст свое значение в герцах (Гц). Если данная волна достигает своей наивысшей точки 2,4 миллиона раз за интервал в одну секунду, она имеет рейтинг 2,4 мегагерца (МГц). Поскольку все электромагнитное излучение движется с постоянной скоростью (скоростью света), это означает, что длина волны и частота обратно пропорциональны: чем короче длина волны, тем больше частота и наоборот.

Приведенная выше диаграмма иллюстрирует взаимосвязь между частотой и длиной волны и демонстрирует размер некоторых из этих волн. Например, радиоволны (например, те, которые используются для наземного FM-радио) могут достигать 10 футов между пиками. Лучи высокой мощности меньше ширины атома (например, рентгеновские лучи, благодаря которым они могут проходить сквозь вас и отмечать изображение на пленке).

). Wi-Fi использует частоты в «микроволновом» спектре, которые могут иметь длину от 0,1 метра до миллиметра. Но вы, скорее всего, увидите его как обозначения 2,4 ГГц и 5 ГГц в различных стандартах Wi-Fi (802.11)

,

Но почему важны частота / длина волны?

Устройства настроены на использование определенных длин волн

Устройства, которые передают или принимают EMR, предназначаются для определенных частот. Говоря об устройствах беспроводной связи, их радиостанции принимают цифровые сигналы (в форме электрического тока) и подают их на всенаправленный антенна. Это генерирует радиоволны определенной частоты во всех направлениях.

На другом конце другая антенна захватывает этот сигнал (на самом деле, антенны слышат все сигналы что до них дойдет). радиоприемник это устройство, которое отфильтровывает все нежелательные частоты и обрабатывает только желаемую частоту, переводя ее обратно в электрические сигналы.

Поэтому радио Wi-Fi, которое является частью вашего мобильного устройства, включает в себя антенну или антенны, используемые для отправки и получения, и радиоприемник для каждой поддерживаемой частоты. Мы показываем этот процесс, от передачи до получения, на изображении выше.

Интерференция Wi-Fi и ее общие источники

Теперь, когда мы понимаем, как устройство получает данные по Wi-Fi, вам нужно понять, что Помехи Wi-Fi на самом деле

Мы рассматривали это прежде как одну из нескольких вещей, которые могут замедлять работу вашей домашней сети.

Короче говоря, «интерференция» происходит, когда что-то еще посылает неразборчивые сигналы на той же частоте. Устройства, использующие другие частоты, не вызывают помех, потому что радиоприемник отфильтрует их. Но приемник будет тратить свое время на попытки интерпретировать волны, поступающие из других источников. Эти волны могут искажать те, которые действительно предназначены для вашего устройства.

В любом случае, протокол TCP

(на котором работают многие сетевые службы) работает по принципу, при котором отправитель указывает, что он отправляет, отправляет его и ждет, пока получатель подтвердит получение.

Лучшая иллюстрация концепции — немного юмора программиста, показанного на изображении выше. На другом конце передачи получатель повторно собирает пакеты обратно в исходную вещь. Если он не получит это подтверждение, он попытается отправить его снова. Именно этот цикл «попробуй-попробуй-повтори» мы (как люди) воспринимаем как «медлительность сети».

Подводя итог, можно сказать, что ваши интернет-устройства содержат радиоприемники, и эти радиостанции передают и принимают сигналы в полосах частот 2,4 ГГц и / или 5 ГГц. Чем больше вещей поблизости, которые используют те же частоты, тем выше вероятность того, что вы получите помехи, и тем хуже это будет.

Так где же во всем этом фигурируют мерцающие огни?

Рождественские огни и неэкранированная сила

До сих пор мы говорили об устройствах предназначенный излучать электромагнитное излучение определенной частоты. Но многие устройства также излучают эти волны как побочный продукт того, что они обычно делают. Теперь устройства не могут просто взрывать излучение вокруг волей-неволей. Тем не менее, диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц нелицензированный, Это означает, что производители должны придерживаться только норм FCC, в которых говорится, что они могут излучать только приемлемый уровень излучения.

Электрические шнуры будут излучать излучение в диапазоне 2,4 ГГц, когда они несут ток. Есть экранированные шнуры (как показано выше справа), означающие, что они имеют слой изоляции внутри, который не позволяет излучению выходить. Но это добавляет стоимость, поэтому шнуры на большинстве (более дешевых) праздничных фонарей неэкранированный, как показано выше справа.

Результат?

1. Когда вы включаете эти огни, питание течет через шнур.
2. Побочным продуктом этого потока энергии является излучение 2,4 ГГц, излучаемое по длине шнура.
3. Если шнур находится рядом с вашей точкой беспроводного доступа, точка доступа будет тратить усилия, пытаясь интерпретировать эти сигналы как сетевой трафик. Точно так же, если это рядом с вашим устройством.
4. Если шнур находится между устройством и точкой доступа, это может быть еще хуже. Оба будут тратить время на прослушивание сигнала шнура. Кроме того, этот сигнал может фактически искажать волны, которые достигли бы того или другого.

Вмешательство Wi-Fi — все о восприятии

Прежде чем ставить демпфер на праздничные гуляния, помните, что важно то, как вы воспринимать производительность вашей сети.

Может быть, все, о чем мы говорили, происходит в вашем доме, и эти огни являются вмешиваясь в вашу сеть. Сколько? Вы разочарованы скоростью загрузки веб-страниц? Ваше потоковое видео все время буферизуется? Нет? Тогда не беспокойтесь, и пусть этот праздничный дух сияет!

Но если у вас возникли проблемы, попробуйте переставить источники света, чтобы они не мешали вашей сети.

Сталкивались ли вы с праздничными огнями? Или даже другие устройства, такие как микроволновые печи? Дайте нам знать, если у вас есть какие-либо стратегии, чтобы избежать нанесения вреда беспроводным помехам ниже в комментариях!

Кредит изображения: luckybusiness / Depositphotos

Расчет длин волн — на всякий случай!

Этот расчет состоит из 3 компонентов:

— Скорость света (красиво и просто, поскольку это константа)
— Частота (количество волновых циклов в секунду)
— Длина волны (то, что мы пытаемся решить)

РАСЧЕТ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

Скорость света (м / с) / Частота (циклов / с) = Длина волны (м / с)

Беспроводные сигналы распространяются со скоростью 299 792 458 метров в секунду.Это довольно быстро. это также длинное число, которое нужно запомнить! Для простоты округлим до 300000000 метров в секунду. Это немного изменит конечный результат, но этого недостаточно, чтобы о нем беспокоиться в этом упражнении.

Затем давайте выберем частоту … как насчет 2,4 ГГц, как одну из наиболее часто используемых. 1 ГГц — это 1 000 000 000 (1 миллиард) циклов в секунду, поэтому 2,4 ГГц — 2 400 000 000 (2,4 миллиарда) циклов в секунду. Теперь, выполнив простую математику и разделив скорость света на количество циклов в секунду, мы получим:

300000000/2400000000 = 0.125

Поскольку единицей измерения, с которой мы начали, были метры, теперь мы знаем, что длина волны сигнала 2,4 ГГц составляет 0,125 метра или 12,5 см.

РАСЧЕТ ЧАСТОТЫ

Скорость света (м / с) / Длина волны (м / с) = Частота (циклов / с)

Теперь мы могли бы так же легко перевернуть вышеприведенное вычисление и использовать длину волны для определения частоты, выполнив следующие вычисления:

Предположим, мы хотим выяснить, какая частота использует 5.Длина волны 2 см, мы просто вычислим:

300 000 000 / 0,051 = 5 882 352 941

В качестве первых двух цифр, где в метрах мы знаем, что результатом является количество циклов в секунду (количество герц). В данном случае 5,88 ГГц

ПОЧЕМУ ВАЖНО ЗНАТЬ ДЛИНУ ВОЛНЫ

При проектировании антенн важно, чтобы их размеры составляли доли длины волны. Например, 1/4 или 1/2 длины волны.То же самое относится и к разнесению антенн на точках доступа, которые используют разнесение антенн и аналогичные технологии (обычно они должны быть разнесены на 1 длину волны, если это возможно).

Более низкие частоты имеют более длинные волны, а более длинные волны лучше проникают через препятствия. Например, если вы работаете на верхнем конце диапазона B 5 ГГц и пытаетесь преодолеть препятствия, то переход к нижним каналам может увеличить длину волны примерно на 2-3 мм, что (хотя это кажется небольшим количеством) может только помочь увеличить ваш шанс надежно передать ваш сигнал.

2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi — что лучше?

Об авторе

Майкл Спалтер

---

Майкл Спалтер был специалистом по сетевым технологиям более 30 лет и был генеральным директором DrayTek в Великобритании с момента основания компании в 1997 году. Он писал и читал лекции по сетевым темам. Если у вас есть идея для блога или тема, которую вы хотели бы изучить, свяжитесь с нами.

Увеличивается использование диапазона Wi-Fi 5 ГГц.Диапазон 5 ГГц использовался для 802.11a, представленного в 1999 году, но 802.11a не получил широкого распространения — более поздние системы, такие как от 802.11b до 802.11n, использовали диапазон 2,4 ГГц. Совсем недавно полоса 5 ГГц использовалась для 802.11ac, а теперь и для последнего стандарта 802.11ax. В этой статье я объясню преимущества и недостатки диапазона 5 ГГц по сравнению с более часто используемым диапазоном 2,4 ГГц.

Частота и длина волны

Во-первых, небольшое резюме по физике. Радиосигналы существуют в виде волн и могут быть изображены в виде волны.Длина волны (измеряется в сантиметрах или метрах) — это расстояние от одной точки формы волны до ее следующего появления — буквально «длина волны», например, от одного пика до следующего.

Частота (измеряется в герцах) — это количество циклов (или циклов) длины волны в секунду. Если у вас больше волн в секунду, расстояние между каждым пиком будет короче, поэтому длина волны и частота обратно пропорциональны — увеличивается один, а другой уменьшается, и наоборот.

Сигналы

обычно рисуются, как указано выше — в виде графика амплитуды во времени, но вы также можете нарисовать его в виде круга, потому что волна (точнее, синусоида) вращается от 0 до 360 градусов за каждый цикл.Сигнал с частотой 1 Гц будет поворачиваться на 0–360 ° один раз в секунду.

Мы рисуем волны в виде графиков, так как можем показать вариации частоты и времени, но это все равно просто вытянутый круг. Когда форма волны пересекает ось X, она находится под 0 °, она поднимается до пика (90 °), обратно вниз к оси X (теперь 180 °), до дна впадины (270 °), а затем обратно до ось X (360 или 0 °).

Преимущества низких частот

Низкие радиочастоты имеют больший диапазон, чем более высокие частоты.Таким образом, сигнал 900 МГц будет проходить дальше, чем сигнал 2,4 МГц, при прочих равных.

«Коротковолновое» радио используется операторами любительской радиосвязи, морскими пользователями и междугородными радиостанциями (мировые службы и т. Д.), А также в международных пропагандистских трансляциях. Короткие волны используют гораздо более низкие частоты по сравнению с Wi-Fi, примерно до 0,003 ГГц (2 МГц), поэтому более длинный диапазон идеально подходит для этих приложений и может преодолевать тысячи километров. Короткие волны могут еще больше увеличить дальность за счет тропосферного распространения (отражая сигнал от тропосферы Земли).

Wi-Fi, с другой стороны, использует гораздо более высокие частоты, при этом 5 ГГц имеет меньший диапазон, чем 2,4 ГГц, при той же потребляемой мощности. Существует несколько причин, по которым более высокая частота имеет более низкий диапазон:

1. Более высокая частота (больше циклов в секунду) потребляет больше энергии (мощности), чем более низкая частота, что означает, что при той же потребляемой мощности меньше выходная энергия RF (радиочастоты).
2. Частоты в микроволновом диапазоне (который включает 2,4 ГГц и 5 ГГц) легче поглощаются объектами, дождем и влагой в воздухе.Поскольку микроволновые фотоны обладают большей энергией, чем радиофотоны, они будут легче возбуждать молекулы в пути, вызывая трение, и ваш сигнал WiFi теряется в виде тепла. Именно так работают микроволновые печи (см. Мою очень старую статью о картофеле здесь).
   
3. На более низких частотах большая длина волны означает, что антенна может быть более эффективной, поскольку эффективная площадь поверхности может быть больше. На более высоких частотах длина волны уже (2,4 ГГц = 12,5 см. 5 ГГц = 6 см), поэтому меньшая из них будет попадать на ту же антенну.

Это работает и со звуком. Высокий звук будет распространяться меньше, чем звук более низкого тона, потому что звуки более высокого тона (более быстрые колебания) будут больше возбуждать молекулы воздуха, когда они движутся, теряя больше энергии в виде тепла. Итак, если вы застряли на заснеженной горе, кричите в низкий тон, чтобы быть услышанным. Вы не вызовете лавину (цитата).

Клетки и щиты Фарадея

Эти длины волн (12,5 см, 6 см) являются реальными размерами — это то, что вы бы измерили линейкой, если бы могли видеть микроволновые сигналы от вашего устройства Wi-Fi.Если вы хотите блокировать радиоволны, вы можете построить клетку Фарадея (или щит Фарадея). Щит Фарадея блокирует электромагнитные волны. Он может быть встроен в стены и двери комнаты и обычно используется для тестирования беспроводного оборудования, работы с МРТ-сканерами или других чувствительных измерений, когда необходимо устранить внешние помехи.

Когда вы входите в клетку Фарадея (комнату), ваш мобильный телефон, ноутбук, карманный радиоприемник и т. Д. Мгновенно теряют свой беспроводной сигнал — мертв.Это работает, потому что, когда радио или другое электромагнитное излучение попадает на клетку, заряд распространяется по проводящей поверхности экрана или клетки, но не проникает внутрь; фактически это полый проводник. В случае клетки строительная сетка должна иметь отверстия только меньше, чем наименьшая длина волны, которую вы хотите не допускать. Поэтому, если вы хотите заблокировать Wi-Fi в своих детских спальнях, вы можете заделать стены металлической сеткой с отверстиями размером менее 6 см.

Возможно, вы знакомы с мешочками Фарадея, которые используются с брелками для ввода карт без ключа.Чтобы предотвратить кражу автомобиля, ключ / брелок помещают в сумку, чтобы заблокировать его сигнал от открытия автомобиля. Некоторые организаторы концертов также настаивают на том, чтобы зрители клали свои телефоны в футляры Фарадея, якобы для того, чтобы привлечь внимание людей к моменту и предотвратить запись / фото.

Преимущества более высоких частот

Итак, учитывая, что более высокие частоты имеют более низкий диапазон, зачем нам их использовать?

5 ГГц все еще обычно имеет достаточный диапазон для одного офиса или скромного дома, но если этого недостаточно, вы можете смягчить или учесть его, установив больше баз или ячеистую систему, которая также может уменьшить локальную перегрузку.

Более высокие частоты обладают основным преимуществом обеспечения большей пропускной способности трафика, что в среде данных означает более высокую пропускную способность:

1. Более высокая частота, по определению, имеет больше циклов (больше волн) в секунду. Поэтому, если вы используете каждый цикл для кодирования данных, сигнал 50 Гц обеспечивает только 50 циклов в секунду, тогда как сигнал 5 ГГц имеет 5 000 000 000 (пять миллиардов) циклов в секунду, поэтому вы можете видеть, что более высокая частота позволяет кодировать больше данных в секунду.
2. Хотя использование 5 ГГц становится все более распространенным, 2,4 ГГц по-прежнему является наиболее часто используемым диапазоном, поэтому диапазон 5 ГГц по-прежнему гораздо менее загружен, чем диапазон 2,4 ГГц.
3. Выделенная полоса больше на 5 ГГц — больше неперекрывающихся каналов. В «диапазоне A» (поддерживаемом всеми продуктами WiFi 5 ГГц) есть 8 неперекрывающихся каналов 20 МГц, а еще 5 (в диапазоне «C») были открыты в 2017 году (ссылка). В июле 2020 года Ofcom объявил, что полоса 6 ГГц также будет перераспределена для использования Wi-Fi, хотя производителям потребуется некоторое время для производства оборудования.
4. Более короткий диапазон 5 ГГц на самом деле дает преимущество в том, что сигналы Wi-Fi соседей не будут распространяться так далеко, поэтому они с меньшей вероятностью будут создавать помехи для вашего Wi-Fi. Этому также способствует использование TPC, согласно которому устройства 5 ГГц должны снижать мощность передачи до уровня, необходимого для поддержания надежного сигнала.
5. Так же, как и другие близлежащие сети Wi-Fi 2,4 ГГц, также используется полоса 2,4 ГГц и, следовательно, могут возникать помехи от устройств Bluetooth, домашней автоматизации (например.грамм. Zigbee), контроллеры гаражных ворот, радионяни, автосигнализации, интеллектуальные счетчики и беспроводные динамики / микрофоны. DECT (беспроводные) телефоны в Европе не используют 2,4 ГГц, но микроволновые печи используют, поэтому, если ваша духовка была повреждена или плохо защищена, она может мешать работе Wi-Fi.

Хорошо, а что лучше?

Надеюсь, вы видите, что каждая полоса имеет свои преимущества. Если вам нужна максимальная скорость, протоколы 5 ГГц предоставят ее. Если вам нужен лучший диапазон или зона покрытия, 2.4Ghz было бы лучше. Вы обнаружите, что многие устройства, такие как домашние дверные звонки или камеры видеонаблюдения, будут использовать 2,4 ГГц — в этих приложениях скорость соединения 2,4 ГГц достаточна для приложения, поэтому использование 2,4 ГГц обеспечит наилучшее покрытие. Большинство Wi-Fi-маршрутизаторов и точек доступа теперь двухдиапазонные, поэтому, если 5 ГГц не достигает самых удаленных областей, вы можете переключиться на 2,4 ГГц, что, если сигнал хороший, обычно достаточно для службы потоковой передачи HD-видео. .

Как всегда, я надеюсь, что вы найдете эти блоги полезными — пожалуйста, поделитесь ими, используя приведенные выше ссылки, оставьте комментарии ниже и дайте нам знать, если у вас есть какие-либо предложения для новых записей в блогах.

---

Теги

802.11ac

5 ГГц

802.11ax

Wi-Fi 6

Wi-Fi 5

Wi-Fi

60 ггц

6 ГГц

Почему все беспроводные сети работают на частоте 2,4 ГГц

Автор: Джон Херман

Вы живете своей жизнью на частоте 2,4 ГГц. Ваш роутер, ваш беспроводной телефон, ваш наушник Bluetooth, ваша радионяня и устройство для открывания гаража — все любят и живут на этой радиочастоте, а не на других.Почему? Ответ на вашей кухне.

О чем мы говорим

Прежде чем мы забегаем слишком далеко вперед, давайте разберемся с основами. Ваш дом или квартира, или кофейня, в которой вы сейчас сидите, пропитаны радиоволнами. На самом деле их немыслимое количество вибрирует от радиостанций, телестанций, вышек сотовой связи и самой Вселенной в пространство, в котором вы живете. Вас постоянно бомбардируют электромагнитными волнами всех видов частот, многие из которых закодированы с определенной информацией, будь то голос, тон или цифровые данные.Черт, может, даже эти самые слова.

Вдобавок вас окружают волны, созданные вами. Внутри вашего дома дюжина крошечных радиостанций: ваш роутер, ваш беспроводной телефон, ваше устройство открывания гаражных ворот. Все, что у вас есть, более или менее беспроводное. Радиоволны Фриггина: они повсюду.

Действительно, странно, что на вашем беспроводном телефоне даже есть наклейка на 2,4 ГГц. Для среднего, не очень технически подкованного покупателя, это число означает: А) ничего или Б) что-то, но не то.(«2,4 ГГц? Это быстрее, чем мой компьютер!»)

На самом деле это число означает частоту вещания или частоту волн, которые базовая станция телефона отправляет на свой телефон. Вот и все. Фактически, сам герц — всего лишь единица измерения частоты в любом контексте: это количество раз, когда что-то происходит в течение секунды. В беспроводной связи это относится к колебаниям волн. В компьютерах это относится к тактовой частоте процессора. Для телевизоров — скорость обновления экрана; для меня, хлопать прямо сейчас перед компьютером, это скорость, с которой я это делаю.Один герц, медленный хлопок.

Тогда возникает вопрос, почему так много ваших гаджетов работают на частоте 2,4 ГГц вместо целых 239999999 частот ниже или любого числа выше него. Это кажется почти контролируемым или управляемым. Кажется, может быть, несколько произвольно. Вроде ну регламентировал .

Взгляд на правила FCC подтверждает любые подозрения. Полоса частот, сгруппированная около 2,4 ГГц, была обозначена, наряду с некоторыми другими, как промышленные, научные и медицинские радиодиапазоны.«Многие нелицензионные вещи — например, Wi-Fi — работают на частотах 2,4 или 900 МГц, в диапазонах ISM. Для работы с ними вам не нужна лицензия». Это Ира Келпз, заместитель начальника отдела разработки и технологий Федеральной комиссии по связи, объясняет, почему эти диапазоны ISM привлекательны для производителей гаджетов: их можно использовать бесплатно. Если маршрутизаторы, беспроводные телефоны и все остальное относятся к узкому диапазону 2,4 ГГц, то их радиоволны не будут мешать, скажем, сотовым телефонам, работающим на частоте 1.9 ГГц или AM-радио, которое вещает в диапазоне от 535 кГц до 1,7 МГц. ISM, по сути, представляет собой гетто для нелицензированной беспроводной передачи, рекомендованное сначала маленьким тихим агентством в швейцарском офисе ООН под названием ITU, а затем формализованное, модифицированное и кодифицированное для практического использования правительствами мира, в том числе , конечно, наш собственный FCC.

AFAR Communications Inc. — Наружные беспроводные сети

Иногда предполагается, что для радиосвязи на большие расстояния использование радио работает на 900 МГц лучше, чем на 2.4 ГГц. Это предположение основан на том факте, что для любого данного расстояния затухание радиоволны (потеря свободного пространства) увеличивается с увеличением рабочая частота. Однако потеря свободного места — не единственное фактор, влияющий на производительность ссылки. Это примечание по применению указывает другие факторы и сравнивает работу ссылки на двух частоты.

Потеря свободного места

Затухание на расстоянии более чем на 900 МГц превышает 2.4 ГГц. В любом на заданном расстоянии потери в свободном пространстве на частоте 2,4 ГГц на 8,5 дБ больше, чем на 900 МГц. Вы можете использовать наш калькулятор RF Link Budget для выполнения этих и других связанных вычислений.

Усиление антенны

Для покрытия больших расстояний вам потребуются антенны с высоким коэффициентом усиления. В усиление антенны рефлекторного типа увеличивается по мере увеличения площади параболическая поверхность. Но для данного физического размера коэффициент усиления антенны на частоте 2,4 ГГц значительно выше, чем антенна на частоте 900 МГц.

Очень распространенная антенна, используемая в этих звеньях, — это полупараболическая литая под давлением антенна. сетка. Pacific Wireless производит эти антенны как на 900 МГц (модель GD9-DC15) и 2,4 ГГц (модель DC24-HD).

Эти две антенны имеют одинаковые точные размеры — 42 x 24 дюйма (107 x 61 см) — но очень разные коэффициенты усиления:

900 МГц: 15 дБи
2,4 ГГц: 24 дБи

В двухточечной связи, когда вы используете эти антенны на обоих концах ссылку, эта разница учитывается дважды.В многоточечном канале с всенаправленной антенной на одном конце разницу можно только сосчитать однажды.

Таким образом, с точки зрения усиления антенны, частота 2,4 ГГц имеет преимущество: 18 дБ в двухточечном канале и 9 дБ в многоточечном канале.

Атмосферное ослабление

Атмосферные газы (кислород и водяной пар), туман и дождь могут усилить затухание потерь в свободном пространстве и их влияние наихудшие при 2.4 ГГц. Однако общее затухание все еще довольно незначительно и редко. становится хуже 0,02 дБ / км. Для ссылки 50 км это означает дополнительное затухание 1 дБ.

Деревья и другие препятствия

Обе частоты нуждаются в «прямой видимости» для правильного и предсказуемого операция. Однако некоторые препятствия более вредны для Линия 2,4 ГГц. Деревья с листьями, размер которых близок к длина волны 2.4 ГГц (но обычно короче, чем длина волны 900 МГц), вызовет более высокое затухание на частоте 2,4 ГГц.

Трудно количественно определить затухание из-за деревьев в радиостанции дорожка. Для очень дальних ссылок мы настоятельно рекомендуем вам поднимите антенны так, чтобы убрать все препятствия. Это где 2,4 ГГц имеет дополнительное преимущество, как описано в следующем разделе.

Зона Френеля, зазор

Для получения условий распространения «свободного пространства» необходимо очистить 60% первой зоны Френеля.Зона Френеля представляет собой длинный эллипсоид между двумя конечными точками. Радиус поперечного сечения этого эллипсоид самый большой в средней точке. Например, для ссылки 50 км: радиус 60% эллипсоида Френеля в средней точке равен:

900 МГц: 38 метров
2,4 ГГц: 23 метра

В результате на частоте 900 МГц вам потребуется поднять антенны и дополнительные 15 метров (для линии 50 км) с обеих сторон, чтобы освободить земля или препятствие в средней точке.Вы можете использовать нашу зону Френеля Калькулятор для расчета необходимой высоты антенны в различных условиях.

Ограничения эффективной мощности передачи

Правила FCC, часть 15, ограничивают эффективную мощность передачи передатчиков в диапазонах ISM до 36 дБм. Однако для фиксированной связи точка-точка существует исключение в диапазоне 2,4 ГГц, которое не применяется к 900 МГц: в диапазоне 2,4 ГГц вам разрешено, например, использовать антенну с усилением 24 дБи и мощность передачи 24 дБм, общая EIRP 48 дБм.В нашем обзоре правил FCC, часть 15, вы найдете таблицу, в которой показаны другие допустимые комбинации антенн и мощности передачи.

Выводы

На очень больших расстояниях радиосвязи влияют несколько факторов. производительность ссылки. Несмотря на то, что потери свободного пространства на частоте 900 МГц ниже чем на частоте 2,4 ГГц, если учесть типичные коэффициенты усиления антенны и высота антенны, необходимая для устранения препятствий, радио 2,4 ГГц часто имеет преимущество.Для фиксированной связи точка-точка правила FCC отдают предпочтение частоте 2,4 ГГц, что позволяет значительно увеличить мощность передачи, что приводит к увеличению расстояния.

Для любой данной ссылки мы рекомендуем вам указать полный путь ссылки. анализ для сравнения производительности разных радиостанций на разных частоты. Вы можете легко выполнить эти вычисления с помощью нашего калькулятора RF Link Budget.

Распространение волны 900 МГц vs.2,4 ГГц

Сравнение распространения волн на частотах 900 МГц и 2,4 ГГц

Чтобы продемонстрировать основное различие в распространении волн на частотах 900 МГц и 2,4 ГГц, предлагается краткий обзор потерь на трассе. Когда волны распространяются от передатчика, происходит некоторое ослабление сигнала из-за свойств среды (в большинстве случаев — воздуха). Потери на трассе описывают это затухание как функцию длины волны рабочей частоты и расстояния между передатчиком и приемником.Потери на трассе выводятся из уравнения передачи Фрииса и определяются как:

Потери на трассе = 20 log (4 * p * r /?) ДБ

где r — расстояние между передатчиком и приемником, а? это длина волны. В таблице ниже показано, как различаются потери в тракте передачи между передатчиками 900 МГц (? = 0,33 метра) и передатчиками 2,4 ГГц (? = 0,125 метра).

ПРИМЕЧАНИЕ. Анализ потерь на тракте не учитывает такие эффекты, как различная выходная мощность передачи и чувствительность приема. См. «Диапазон 9XStream (900 МГц) и 24XStream (2.4GHz) Modules »для получения более подробной информации о диапазоне.

9026 902 дБ

Частота	r = 10 метров	r = 100 метров	r = 1000 метров
900 МГц	51,527 дБ	71,527 дБ	91,527 дБ		91,527 дБ	80,046 дБ	100,046 дБ

Таким образом, потери на трассе на + 8,519 дБ больше в заданном диапазоне для модулей 2,4 ГГц.(8,519 / 6) = 2,67].

Диапазон модулей 9XStream (900 МГц) и 24XStream (2,4 ГГц)

Анализ бюджета канала позволяет математически прогнозировать дальность действия системы на основе выходной мощности, чувствительности приемника, коэффициентов усиления антенны, потерь на трассе и запаса на замирания. Уравнение потерь на трассе представляет потери на трассе (затухание сигнала) как функцию расстояния между приемником и передатчиком и длины волны рабочей частоты. Это уравнение получено из уравнения передачи Фрииса и определяется как:

потери на трассе = 20 * log (4 * p * r /?) ДБ (уравнение.1), где

r = расстояние между передатчиком и приемником
? = длина волны

Уравнение передачи Фрииса может использоваться для представления потерь на трассе как суммы других системных факторов, приводящих к следующему уравнению:

Потери на трассе = P (t) + G (t) + G (r) — R (s) — F (s) дБ (уравнение 2), где

P (t) = передаваемая мощность
G (t) = усиление передающей антенны
G (r) = усиление приемной антенны
R (s) = чувствительность приемника
F (s) = запас на замирания (экспериментально определено для быть 22 дБм)

Эти два уравнения можно использовать для сравнения максимального диапазона модулей 9XStream и 24XStream.

1. Рассмотрим диапазон модуля 9XStream:

   = 0,33 метра (для f = 900 МГц)

   (уравнение 1) потери на трассе = 113 дБ = 20 * log (4 * p * r /?)
   (уравнение 2) потери в тракте = 21 дБм + 2 дБ + 2 дБ — (-110 дБм) — 22 дБм = 113 дБ

   Уравняв их друг с другом, небольшое вычисление показывает, что r = 11848 метров, или чуть более 7 миль.

2. Теперь рассмотрим модуль 24XStream:

   = 0,125 метра (для f = 2,4 ГГц)

   (Ур.1) Потери в тракте = 105 дБ = 20 * log (4 * p * r /?)
   (уравнение 2) Бюджет канала = 18 дБм + 2 дБ + 2 дБ — (-105 дБм) — 22 дБм = 105 дБ

   Еще раз, приравняв эти уравнения, мы получим r = 1768 метров, или чуть более 1 мили.

Из этого примера видно, что работа на частоте 900 МГц дает значительно больший диапазон, чем это возможно на частоте 2,4 ГГц.

Дипольные всенаправленные антенны: 2,4 ГГц

Дипольные антенны 2,4 ГГц
Дипольные антенны 2,4 ГГц — это тип дипольных антенн, которые могут принимать и передавать радиочастотные сигналы в диапазоне от 2400 до 2500 МГц, что является нелицензируемой частотой диапазона ISM.Дипольные антенны — это базовые антенны, которые состоят из двух токопроводящих элементов и фидерной линии. Когда ток течет по фидерной линии через проволочные антенные элементы, они становятся резонансными и излучают электромагнитную энергию на своей определенной частоте. Полученные радиочастотные сигналы заставят элемент войти в резонанс, и энергия будет проходить в виде тока по направлению к фидерной линии и вниз по ней. Излучающие элементы диполя обычно находятся в одной плоскости и разделены соединением фидерной линии. Свойства и рабочие характеристики антенны могут быть изменены путем настройки длины и ориентации элементов.
Существует широкий диапазон дипольных антенн 2,4 ГГц, основанных на длине волны на частоте 2,4 ГГц . На частоте 2,4 ГГц длина волны чуть больше 12 сантиметров . Типы включают:

• Дипольные антенны на половине длины волны 2,4 ГГц имеют проводящие элементы с чистой длиной, которая составляет половину длины волны на частоте 2,4 ГГц (~ 6 см). Обычно они питаются по центру.
• Четвертьволновые дипольные антенны 2,4 ГГц — это более компактные конструкции с антенным элементом, который составляет четверть от 2.Длина волны 4 ГГц (~ 3 см).
• Короткие дипольные антенны 2,4 ГГц имеют антенный провод, длина которого меньше длины волны.
• Сложенные дипольные антенны 2,4 ГГц имеют дипольный элемент, загнутый на себя, чтобы создать петлю, которая прерывается только антенной фидерной линией.

Почему важны дипольные антенны 2,4 ГГц?
Простота конструкции дипольной антенны означает, что она очень универсальна и может быть адаптирована для множества приложений.Длина волны 2,4 ГГц также означает, что можно создавать дипольные антенны, которые не будут чрезмерно большими, что делает их удобным и портативным вариантом для улучшения связи в различных условиях. Эти антенны также просты для пользователей в обращении и установке в составе беспроводных продуктов и решений, ориентированных на потребителей.

Основные типы дипольных антенн 2,4 ГГц
[A] Всенаправленные антенны передают и принимают радиочастотные сигналы 2,4 ГГц во всех направлениях в горизонтальной плоскости.В зависимости от их усиления,
(которое может быть ниже, чем у направленных антенн, потому что их луч не сфокусирован), они могут использоваться для обеспечения обширного покрытия внутри и вне помещений. Для них предусмотрен ряд вариантов монтажа, включая магнитное крепление.
[B] Антенны Rubber Duck имеют часть или весь антенный элемент, скрученный по спирали для создания упругой антенны, которая обычно покрыта резиной или пластиком.
[C] Шлейфовые антенны — это чрезвычайно компактные блоки, у которых основной элемент свернут вниз для уменьшения размера.

Эти антенны также имеют встроенный разъем, который упрощает прямое подключение к радиоустройству или коаксиальному антенному кабелю. Это может быть прямоугольный соединитель , , , шарнирный или , вращающийся . Разъемы на этой частоте обычно имеют тип RP-SMA, но также могут быть SMA, TNC или N-типа в зависимости от требований. Их импеданс обычно составляет 50 Ом, поэтому они совместимы со стандартными антенными кабелями и адаптерами.

Поскольку частота 2,4 ГГц не подлежит лицензированию и другим нормативным ограничениям, эта частота используется широким спектром приложений и протоколов беспроводной сети. Он также имеет то преимущество, что обеспечивает хороший диапазон и покрытие внутри помещения за счет проникновения радиоволн на этой частоте. Это означает, что обычную дипольную антенну 2,4 ГГц можно интегрировать в различные технологии для оптимизации использования радиосвязи. Вот ключевые технологии, которые используют 2,4 ГГц для работы в сети:

• 2.Дипольные антенны 4 ГГц для Wi-Fi

Стандарт беспроводной локальной сети 802.11, разработанный Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), известен и продается как Wi-Fi. С момента своего первого выпуска в конце 1990-х у него было 5 версий, последняя из которых, WiFi 6 (802.11ax), ожидается в конце 2020 года. WiFi занял лидирующую позицию в области высокоскоростных и высокопроизводительных беспроводных сетей. Совместимые устройства могут использовать Wi-Fi со скоростью передачи данных 2,4 ГГц до 54 Мбит / с (802.11г). Данные передаются через один из одиннадцати каналов или поддиапазонов в США, при этом большее количество частотных каналов 20 МГц доступно в Европе и Азии. Стандарты 802.11 WiFi определяют конкретные технологии и методы модуляции, которые облегчают передачу данных. Хотя Wi-Fi работает на частотах 5 ГГц и 2,4 ГГц, частота 2,4 ГГц обеспечивает большее покрытие и проникновение сигнала. Большинство версий WiFi поддерживают эту частоту, а именно:

Внешнюю дипольную антенну можно использовать с усилителями сигнала WiFi, ретрансляторами и точками доступа, как описано ниже, для повышения качества и скорости подключения WiFi.

• Дипольные антенны 2,4 ГГц для Bluetooth

Bluetooth — это технология, которая обеспечивает персональную сеть ближнего действия для широкого спектра совместимых устройств и устройств. Он использует полосу частот 2,4 ГГц в соответствии с частной спецификацией, основанной на протоколе IEEE 802.15.1 . Группа особого интереса Bluetooth курирует разработку стандартов беспроводной сети Bluetooth, а также спецификацию и сертификацию совместимых устройств.Он имеет несколько классов, которые различаются по максимально допустимой мощности и достижимому диапазону. Большинство устройств с поддержкой Bluetooth — это устройства класса 2 с батарейным питанием. Обеспечиваемая связь на малых расстояниях имеет низкое энергопотребление, а ячеистая сеть с коммуникацией через последовательности «узлов» может достигать расстояний, превышающих стандартный диапазон, составляющий десятки метров. Внешняя или замена дипольная антенна 2,4 ГГц может использоваться в качестве антенны Bluetooth в различных проектах.Использование этих антенн с коротким соединителем для пигтейла позволяет напрямую подключаться к печатным платам на передающих / приемных устройствах Bluetooth, на которых установлены запатентованные микросхемы интегральных схем. Использование внешней антенны Bluetooth с модулем Bluetooth увеличит дальность передачи и сэкономит место внутри устройства. Повторители Bluetooth с внешними антеннами с более высоким коэффициентом усиления также могут использоваться для увеличения покрытия сигнала Bluetooth.

• Дипольные антенны 2,4 ГГц для ZigBee

ZigBee — это технология для персональных сетей, которая имеет множество приложений для умного дома из-за низкого энергопотребления и низкой скорости передачи данных.Скорость передачи данных от 20 до 250 кбит / с поддерживает короткие простые передачи. Его дальность передачи ограничена до 100 метров, что достаточно для звезды «умного дома» или сетей на основе ячеистых датчиков, которые могут быть созданы с его помощью. Сетевые устройства содержат модуль ZigBee и доступны в трех классах:

• Координатор ZigBee устройств или контроллеров используются для программирования и управления сетью.
• Маршрутизатор ZigBee Устройства могут отправлять данные от контроллера к нисходящим узлам, получать данные от конечных устройств и передавать их контроллеру.
• Конечные устройства ZigBee могут передавать небольшие объемы данных контроллеру.

Антенны 2,4 ГГц могут использоваться в сетях ZigBee для расширения диапазона сети или улучшения качества сигнала для участвующих устройств. Внутренняя среда может быть сложной для распространения сигнала с ограниченной прямой видимостью, поэтому внешние антенны ZigBee могут использоваться для преодоления препятствий и создания оптимально работающей сети.

2.Дипольные антенны 4 ГГц для точек доступа
Точка доступа (AP) — это концентратор с кабелем Ethernet, который обеспечивает беспроводное соединение для сетевых устройств. Некоторые точки доступа имеют внутренние антенны, но другие оснащены внешними антеннами 2,4 ГГц, которые можно менять, чтобы еще больше улучшить покрытие сети. Антенны могут быть подключены с более высоким коэффициентом усиления или через антенный кабель, чтобы облегчить установку в лучшем положении на расстоянии от точки доступа. Может потребоваться более выносливая наружная антенна 2,4 ГГц. На выбор 2.Антенна 4 ГГц также может быть усовершенствована за счет ее конкретных характеристик (например, направленности, диаграммы направленности), что может сэкономить время и расходы на изменение или перемещение всей точки доступа.

Дипольные антенны 2,4 ГГц для маршрутизаторов
Присоединение антенны с высоким коэффициентом усиления к маршрутизатору WiFi — ключевой метод повышения качества и скорости сигнала. Однако антенна должна работать в соответствии с версией Wi-Fi, используемой как маршрутизатором, так и подключенными устройствами. Не все версии Wi-Fi имеют обратную совместимость, а это означает, что маршрутизатор с более поздней версией сети Wi-Fi не сможет обеспечить оптимальное подключение при подключении к ноутбуку, на котором установлена ​​более старая версия Wi-Fi с ограниченной скоростью передачи данных.Кроме того, маршрутизаторам, которые обеспечивают подключение как 2,4 ГГц, так и 5 ГГц, может потребоваться подключение внешней антенны 2,4 ГГц к порту 2,4 ГГц для правильного функционирования.

Дипольные антенны 2,4 ГГц для повторителей
Повторители можно использовать для приема, усиления и трансляции существующего сигнала беспроводной сети. Используя внешние дипольные антенны 2,4 ГГц, повторяющийся сигнал можно направить туда, где он больше всего необходим. Внешняя антенна обычно ввинчивается в порт разъема на ретрансляторе или с помощью антенного кабеля, по которому можно разместить антенну там, где это необходимо.При использовании коаксиального кабеля с внешней антенной длина кабеля должна быть как можно короче, чтобы предотвратить потерю сигнала по всей длине.

Часто задаваемые вопросы

• Могу ли я использовать дипольную антенну 2,4 ГГц для улучшения связи с моей беспроводной камерой видеонаблюдения?

На подключение беспроводного замкнутого телевидения на вашем участке могут влиять многолучевые помехи, которые являются обычными на частоте 2,4 ГГц, или плохая прямая видимость с различными препятствиями.Слабый или замирающий сигнал можно улучшить путем стратегического использования дипольных антенн с высоким коэффициентом усиления 2,4 ГГц (здесь доступно до 9 дБ). Внешние дипольные антенны 2,4 ГГц должны быть установлены и объединены в сеть за пределами вашего здания с помощью коаксиального антенного кабеля, проложенного к приемнику внутри. Вторая антенна должна быть прикреплена к передатчику камеры для усиления ее сигнала. Убедитесь, что приемная антенна установлена ​​на высоте, чтобы передатчик камеры был виден. Если у вас есть только одна антенна, лучше всего подключить ее к передающей антенне, поскольку одна приемная антенна будет усиливать все, включая любые присутствующие помехи

• Могу ли я использовать внешний 2.Дипольная антенна 4 ГГц для повышения скорости Wi-Fi на моем ноутбуке?

Усилитель антенны WiFi может быть оборудован внешней дипольной антенной 2,4 ГГц хорошего качества для усиления приема, если встроенная карта WiFi PCI и антенна имеют низкую производительность и скорость WiFi низкая. Донглы с внешней антенной имеют гораздо более сильный сигнал WiFi.
USB-ускорители WiFi могут быть подключены к совместимому порту USB 1, .1, 2.0 или 3.0, а некоторые конструкции предлагают сеть с несколькими антеннами и возможность обновления WiFi-подключения до более новых протоколов, таких как 802.11ac.

• Используется ли частота 2,4 ГГц для Интернета вещей (IoT)?

Частота 2,4 ГГц была кандидатом на поддержку широко распространенных сетей IoT и M2M, но ее использование в значительной степени затмевается маломощными глобальными сетями (LP-WAN) на более низких частотах, таких как 915 МГц и 433 МГц. На этих частотах можно достичь гораздо большего покрытия за счет большого проникновения в здание и низкого энергопотребления за счет сенсорных устройств с батарейным питанием, которые редко передают небольшие объемы данных.Такие технологии, как LoRa и SigFox, используют преимущества этих низкочастотных частей спектра.

В заключение
Дипольные антенны 2,4 ГГц — это гибкое решение для надежного подключения к локальной сети. Конструкция диполя обеспечивает стабильную работу благодаря сбалансированному току между двумя проводящими элементами антенны. Важно помнить, что при выборе антенны вы должны убедиться, что разъем совместим, тем более что антенные разъемы SMA и RP-SMA, широко используемые для этой частоты, внешне идентичны, но не могут образовывать электрическое соединение.

Узнать больше

Маршрутизатор с кабельным модемом

: 2,4 ГГц против 5 ГГц Wi-Fi | Learn

Современные устройства, подключенные к Wi-Fi, требуют многого от вашего маршрутизатора с кабельным модемом и беспроводной сети, что означает, что вы можете захотеть перейти на маршрутизатор, который может работать в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц (также известный как двухдиапазонный) . 2,4 ГГц и 5 ГГц относятся к двум беспроводным частотам или полосам, которые используются для передачи данных в беспроводном спектре.

2.4 ГГц и 5 ГГц

Основные различия между диапазоном 2,4 ГГц и диапазоном 5 ГГц заключаются в скорости и диапазоне. Группа, к которой вы подключаете свое устройство, важна для достижения максимальной производительности. Важно знать преимущества и ограничения каждого диапазона и то, как он влияет на работу Wi-Fi.

Диапазон 2,4 ГГц — Диапазон

Диапазон 2,4 ГГц при передаче имеет большую длину волны, что делает его более универсальным между ними. Из-за этого многие устройства изготавливаются для работы на 2.Таким образом, диапазон 4 ГГц обычно бывает переполнен и работает медленнее. Диапазон 2,4 ГГц — отличный вариант для устройств, расположенных дальше от маршрутизатора с кабельным модемом, так как он имеет больший радиус действия беспроводной связи. Это делает его идеальным вариантом как для менее требовательных к Wi-Fi устройств, так и для тех, которые расположены в другой комнате, чем маршрутизатор с кабельным модемом. Принимая решение о том, подходит ли диапазон 2,4 ГГц для вашего устройства, имейте в виду, что он предлагает более низкие скорости, чем диапазон 5 ГГц, но он также может проникать через стены лучше, чем диапазон 5 ГГц, что делает его более надежным для некоторых устройств.

Диапазон 5 ГГц — скорость

Диапазон 5 ГГц — это более короткая длина волны, что означает меньший диапазон покрытия. Диапазон 5 ГГц часто считается лучше диапазона 2,4 ГГц из-за его более высоких скоростей и более надежного соединения, но поскольку он имеет более короткую длину волны, мощность сигнала ограничивается устройствами, которые находятся ближе всего к маршрутизатору кабельного модема. Более короткая длина волны диапазона 5 ГГц менее надежна при подключении к устройствам в других комнатах вдали от маршрутизатора, поскольку она не может легко проникать через стены и твердые предметы.

Одновременный двухдиапазонный маршрутизатор с кабельным модемом

Чтобы получить лучшее из обоих миров, выберите одновременный двухдиапазонный маршрутизатор. Этот тип маршрутизатора создает две сети: одну для диапазона 2,4 ГГц и одну для диапазона 5 ГГц. Это позволяет вам подключать ваши устройства к идеальному диапазону для наилучшей производительности.