Antenna for wifi signal

Антенна для компьютера для усиления сигнала вай фай

Сегодня распространено использование беспроводных WiFi-линий связи для организации локальных вычислительных сетей. Для того чтобы существенно увеличить диапазон покрытия, используется специальная внешняя или внутренняя WiFi-антенна для ПК. В представленной статье рассматриваются принципы работы таких устройств, а также инструкция по изготовлению антенны типа «Яги».

Что такое вай фай антенна для компьютера

WiFi-антенна для компьютера – это пассивный усиливающий элемент приемопередающего устройства, входящего в состав тракта, реализующего беспроводной тип передачи данных. Принцип работы основан на излучении или, наоборот, поглощении энергии электромагнитного поля, которое имеет частоту колебания заданной частоты. Эффективность при этом определяется при помощи общепринятого параметра – коэффициента усиления, который измеряется в dB или dBi.

WiFi-антенна для компьютера

Обратите внимание! dB и dBi – несколько разные величины. Первая определяется как десятичный логарифм отношения выходного сигнала к входному и описывает характеристики гипотетической (идеальной) всенаправленной антенны. Вторая же является значением относительным вышеупомянутого устройства и относится к параметрам реального устройства. То есть когда говорится, что «антенна имеет коэффициент усиления 3 dB», подразумевается именно 3 dBi.

Особенностью подключения к PC или ноутбуку является то, что необходимо использовать адаптеры, которые присоединяются к USB-разъему или в слот материнской PCI-платы ПК. Связано это с тем, что стационарные вычислительные машины редко имеют встроенный WiFi-модуль, а портативные – не снабжены выходом для внешней антенны (разъем на модуле есть, но чтобы получить доступ к нему, необходимо будет разобрать корпус). В целом же даже антенна уличная для Wi Fi-роутеров и антенна для модуля WiFi от ПК взаимозаменяемы с точки зрения согласования в линии (исключение составляет диапазон рабочей частоты, о чем будет сказано ниже).

USB wi-fi адаптер

Виды вай фай антенн для ПК

Wi-Fi-антенны, при помощи которых может осуществляться раздача сигнала от приемопередатчика, делятся сразу на несколько видов. Первый из них – внешнее исполнение, которое может быть:

  • Для установки в условиях с атмосферным воздействием. Проще говоря, наружный тип, монтируемый вне жилого помещения. Отличаются такие устройства наличием усиленных кронштейнов, специального крепежа (в идеале – из нержавеющей стали), а также влагозащищенным и антивандальным кожухом, внутри которого, собственно, и размещается сама антенна. Зачастую соединения излучателя и кабеля здесь делаются неразборными, поскольку полностью герметичны. Все вышеперечисленное делает эти антенны весьма массивными. Кстати, именно из-за этого бытует неправильное мнение, что внешние передатчики более мощные. По сути, нет, они просто больше, поскольку сильнее защищены.

Внешняя wi-fi антенна

  • Для установки внутри помещения. Обычно к таким устройствам относится обычный всенаправленный излучатель, используемый для того, чтобы раздача сигнала производилась на площади офиса, квартиры, складского помещения и т. д. Для подключения к адаптеру ПК обычно применяется разъем N-типа (такой же, какой имеет маршрутизатор), в случае использования USB-роутера или модуля от ноутбука (планшета) понадобится специальный переходник (например, N-тип – SMA-разъем).

Внутренняя wi-fi антенна

  1. Всенаправленные. Излучают и принимают сигнал изотропно, то есть со всех направлений (из сферы), с одинаковым коэффициентом усиления.
  2. Узконаправленные. Как понятно из названия, концертируют всю мощность приемоизлучателя в некоторой узкой локальной области. В своей диаграмме направленности обычно имеют главный лепесток и дополнительные.

Полезно знать! Диаграмма направленности – одна из основных характеристик любого устройства, которая рисуется в полярных координатах. Она дает представление о том, каким образом необходимо расположить антенну, чтобы достигнуть максимального приема или передачи сигнала.

  • Поляризованные в одной плоскости. Если говорить простыми словами, это устройства, которые чувствительны к электромагнитным волнам, плоскость вектора колебаний амплитуды которых лишь одна и совпадает с плоскостью поляризации (также вектора колебаний) самой антенны.
  • Поляризованные в двух плоскостях (MIMO –устройства). С поляризацией здесь все так же, как и у первого варианта, однако плоскостей уже не одна, а две, и они располагаются перпендикулярно друг другу. Это позволяет электромагнитной волне успешно преодолевать препятствия (например, железный забор) с наименьшими потерями.

MIMO антенна

Также следует заметить, что устройства в широком диапазоне разделяются по коэффициенту усиления (от единиц до нескольких десятков децибел) и в узком – по рабочему диапазону частот (на сегодня это две полосы 2,4 ГГц и 5 ГГц).

Обратите внимание! Почти все современные устройства поддерживают работы с излучателями в линиях и 2,4 ГГц, и 5 ГГц, однако старые модули WiFi-адаптеров способны работать только на частотах 2,4 ГГц. При выборе антенны это следует иметь в виду.

В конце раздела приводятся примеры , которые могут использоваться как внешние для подключения к ПК:

Штырьковая антенна с рефлектором

  1. Штырьковые. Самый простой тип, который выполняется в виде отрезка проводника, согласованного с выходом волновода и помещенного в изолирующий (защитный) материал. Имеют всенаправленную диаграмму направленности.
  2. Штырьковые с рефлектором. Рефлектор – это обыкновенная пластина, выполненная из проводника и располагаемая либо перпендикулярно, либо параллельно излучателю. В соответствии с этим происходит усиление амплитуды электромагнитных волн либо в вертикальной, либо в горизонтальной плоскостях.
  3. MIMO-устройства. Также имеют множество конфигураций, могут быть выполнены как в виде набора согласованных патч-антенн, расположенных в разных плоскостях поляризации, так и, например, в виде набора решеток Харченко. Кстати, знаменитая вай-фай пушка также является MIMO-антенной.

Как подключить и настроить антенну к ПК

Для того чтобы успешно подключить антенну к WiFi-адаптеру ПК, необходимо выполнить следующие действия:

  • в первую очередь необходимо установить непосредственно сам WiFi-модуль или адаптер и убедиться, что система его успешно распознала;
  • через соединительный разъем N-типа или переходник для нужного СВЧ-коннектора произвести подключение излучателя к модулю, надежно зафиксировать антенну контргайкой;

Подключение wi-fi антенны

  • используя специальное ПО (например, Wi-Fi Analyzer для PC) произвести подстройку, вращая антенну в двух плоскостях, пока сигнал не достигнет нужного уровня (нужно направить на точку уверенного приема);

В случае использования направленной антенны действия будут такими же, только следует учитывать, что излучатель приемопередатчика должен быть направлен максимально точно на источник сигнала. Сделать в домашних условиях это можно используя, к примеру, Google Maps и компас (также есть почти в каждом современном смартфоне):

  1. установить и запомнить координаты источника (точка доступа или маршрутизатор);
  2. расположить компас перпендикулярно антенне так, чтобы ее активная часть была ровно под центром, и произвести ориентировку, после чего надежно зафиксировать.

Кстати! Более точную подстройку можно произвести, зная перепад высот, для этого также нужно вычислить по координатам прямое расстояние между антеннами, а затем по формулам соотношения сторон – угол наклона в вертикальной плоскости. Для ориентирования излучателей из подручных средств использовать транспортир и обычный отвес.

Сравнение с уличной антенной для роутера

Вообще, как уже говорилось выше, уличная WiFi-антенна и обычная домашняя между собой в плане использования их для роутера, ПК или ноутбука разницы не имеют, поскольку это универсальные пассивные усиливающие устройства. К преимуществам уличной антенны можно отнести следующие особенности:

  • в диаграмме направленности внешнее устройство имеет более узкий главный лепесток;
  • в большей защищенности уличного оборудования от атмосферного воздействия.

WiFi-antenna для компьютера или ноутбука своими руками

В этом разделе следует рассмотреть, как может быть изготовлена направленная Wi Fi-антенна для ПК типа «Яги». Ее особенности позволяют усиливать, передавать и принимать сигнал из заданного угла на расстоянии до 10 км.

Что вам потребуется. Набор инструментов и материалов

Потребуются паяльник, припой, линейка, пассатижи с кусачками, ножницы, наждачная бумага и принтер для печати схемы. Также понадобятся непосредственно WiFi-адаптер, желательно с разъемом N-типа или SMA, алюминиевая или медная проволока (в худшем случае – скрепки), палочки от мороженого, два вида клея – ПВА и цианоакрилатовый (супер).

Краткий обзор работы

Общий план работ можно описать следующим образом:

Самодельная антенна Яги

  1. Для начала необходимо скачать Yagi modeler java applet с сайта http://fermi.la.asu.edu/w9cf/yagipub/index.html и смоделировать в нем антенну нужной конфигурации (диаграмма направленности).
  2. Из полученной в программе параметризации нужно создать шаблон и перевести его на бумагу с целью облегчения будущей работы.
  3. Собрать на бумаге несущую часть из обычных палочек от мороженого (можно также использовать рейку и просверлить в ней в необходимых местах отверстия), установить элементы антенных решеток (отрезки проволоки или скрепок).
  4. Соединить устройство с WiFi-адаптером.

Печатаем диаграммы

Очень важно распечатать шаблон в реальном масштабе, для этого необходимо использовать собственный или скачать уже готовый (в нем находятся картинки и для двух листов А4 и для более широкого формата):

  • В настройках печати нужно выставить «Оригинальный размер», а ориентацию страницы сделать альбомной.
  • С краю каждого элемента антенной решетки показаны две цифры – порядковый номер и длина в миллиметрах, после печати необходимо их сверить, они должны четко совпадать (для этого удобно использовать электронный штангенциркуль с погрешностью два знака после запятой). В случае отсутствия совпадения нужно будет применить масштабирование страницы и выполнить повторную печать.

Собрать на бумаге несущую часть из обычных палочек от мороженого

Отрезаем и крепим скрепки

После того как шаблон распечатан, необходимо расположить на нем отрезки скрепок или проволоки, попутно отрезая их до нужного размера и приклеивая суперклеем прямо к бумаге. Если предполагается устанавливать их в рейку, нужно не приклеивать и просто запомнить порядковые номера.

Отрезаем и крепим скрепки

Антенный элемент номер 2 приклеивать не нужно, к нему будет припаиваться волновод для подключения к адаптеру.

Строим основание

Основание можно строить из палочек от мороженого, отрезая их по нужной длине и приклеивая между антенными элементами, скрепляя все клеем ПВА. Также можно использовать рейку (что будет надежнее), просверлив в ней в необходимых местах отверстия, установив туда антенные решетки и зафиксировав их все тем же клеем.

Строим основание Читать дальше: https://masterclub.online/topic/15745-wifi-antenna-dlya-kompyutera

Делаем ведомый элемент

Для изготовления резонатора (элемент номер 2) необходимо взять скрепку или проволоку и изготовить незамкнутую петлю. Установить ее на свое место. Если каркас делается из палочек от мороженого, на данном этапе необходимо проклеить еще один слой и после высыхания лишняя бумага удаляется.

Читайте также:  Где на роутере написан пароль от Wi Fi IP адрес MAC адрес логин и пароль

Делаем ведомый элемент

Подключаем антенну к WiFi-модему

Подключить вай-фай антенну к адаптеру при помощи коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Если устройство снабжено разъемом, то необходимо найти ответный штекер и припаять его к одному концу центральной жилы провода, а второй конец – к элементу решетки номер 2, к первой стороне отрезка. Масса (оплетка) коаксиального кабеля припаивается к корпусу штекера и ко второму концу антенной решетки номер 2 (т.е., оба провода должны быть припаяны к одному элементы в точках, где дуга разомкнута и имеет зазор примерно 5 мм).

Подключаем антенну к WiFi-модему

Если USB-адаптер не снабжен разъемом, нужно на плате найти место, где располагается рамочная антенна и припаять массу и центральную жилу.

Эффективность

Если говорить об эффективности такой самодельной антенны, все будет зависеть от точности, аккуратности и надежности сборки. В целом это проверенная конструкция, имеющая очень хорошие характеристики в области диаграммы направленности, которые позволяют при установке двух таких устройств передавать сигнал между ними на расстоянии около 2 км (теоретически до 10 км). Следует учитывать, что гораздо выгоднее собирать излучатели и использовать приемопередатчики на несущей частоте 5 ГГц, поскольку эта полоса на сегодня наименее зашумлена.

Как видно, антенна для вайфая для компьютера является довольно простым в изготовлении, но в то же время очень эффективным устройством для усиления и передачи сигнала в линиях беспроводной WiFi-связи. Важно учитывать все характеристики и предварительно рассчитывать тракт, чтобы правильно установить соотношения цены и качества или прилагаемых усилий и качества.

Источник

wifi antenna signal

1600069392406

Angle Steel are main material used in tower structures, including some steel plate. Special discount and protection of sales are provided to our distributor. 5 . 6. Sample: We can send out sample for test in one week if the order quantity is big enough.

433MHz 868MHz 2.4GHz Connector Waterproof GPS GSM GPRS WIFI Signal Received Adhesive Patch Antenna

100 Pieces (Min. Order)

Q:What ’ s The MOQ9 50PCS Q:How much is the shipping cost9 A: lt depends on the total weight of your order and the way you chose for shipping. Q Q:How to apply for a sample9 A: You can send us the E-mail, and we’ ll contact with you for your sample request as soon as possible. Q: What technical services can be provided by the company9 A: Our company can provide diverse technical services for separation and synthesis of antenna products and related antenna products, including OEM, ODM.

3G GSM GPS Antenna 4g outdoor antenna lte wifi antenna

Источник

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Для выхода в сеть со стационарного компьютера, в котором, как правило, отсутствует встроенный Wi-Fi-адаптер, понадобится адаптер для соединения компьютера с Вай-Фай антенной (роутером). Основным критерием работы устройства является сила беспроводного сигнала. Для его усиления и расширения возможностей роутера применяют промышленные устройства дальнего действия и самостоятельно изготовленные Вай-Фай антенны. По отзывам умельцев, такая антенна для роутера не уступает по своим техническим характеристикам покупным приспособлениям.

Как усилить беспроводной сигнал и обеспечить бесперебойную работу сети Интернет с помощью подручных средств, попробуем разобраться в нашей статье.

Для чего нужна антенна, классификация антенн

Принципы беспроводной связи основаны на приеме и передаче радиочастотной энергии. Работу с сетевыми ресурсами по беспроводным каналам обеспечивает сигнал, передаваемый от общего источника на антенну роутера пользователя. Чем дальше от роутера находится вышка, излучающая основной сигнал, тем нужнее использование системы с усилителем антенны Wi-Fi.

По способу установки

По способу установки антенны делятся на два вида:

  1. Наружные. Внешняя антенна роутера отличается повышенным коэффициентом усиления при установке в зоне прямой видимости вышки. Уличная Wi-Fi антенна может обладать внушительными размерами, поэтому устанавливается за пределами помещения.
  2. Внутренние. Внутренняя Wi-Fi антенна характеризуется относительно слабым усилением беспроводного сигнала. Небольшие размеры и дизайн оборудования позволяют установить приспособление внутри помещения.

По направлению сигнала

Для усиления сигнала антенны Wi-Fi учитывается не только удаленность, но и направление источника сигнала. По направлению передаваемого и принимаемого сигналов, антенны подразделяются на:

На картинке – антенна с всенаправленным диапазоном:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Всенаправленные. Для них характерны равномерное излучение сигнала и небольшой коэффициент усиления. Устанавливается как внутри помещения, так и за его пределами. Оптимальны для применения в условиях города. Заводским аналогом всенаправленной антенны является Wi-Fi антенна D-Link.

А это антенна с направленным диапазоном действия:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Направленные. Охватывают более широкие полосы беспроводных сигналов и отличаются повышенным коэффициентом усиления. Уровень мощности сигнала не зависит от точки установки (внутренней или наружной).

По поляризации

Качество приема сигнала в пространстве (поляризация) обусловлено не только способом установки антенны, но и ее конструкцией. В зависимости от типа конструкции, волны могут иметь:

  • Круговую поляризацию. Актуально при работе большого количества беспроводных устройств. Сигнал круговой антенны преодолевает как вертикальные, так и горизонтальные препятствия, не теряя своей мощности.
  • Вертикальную линейную поляризацию. Конструкция отличается малыми габаритами и простотой установки.
  • Горизонтальную линейную поляризацию. Эффективно при работе в условиях отсутствия видимости источника, излучающего основной сигнал. Оптимальный вариант в пределах города, так как легко преодолевает вертикальные препятствия.

Как самостоятельно усилить сигнал?

Владея информацией о принципах передачи беспроводного сигнала, антенну для Вай-Фай можно сделать своими руками. Это позволит значительно расширить возможности работы роутера. Существуют следующие способы для усиления работы Wi Fi.

Усилитель из биквадрата и CD-диска

Образец антенны с биквадратом на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Инструкция довольно проста:

  • Подготовить CD-диск.
  • Из медной проволоки (2,5 мм в диаметре) изготовить биквадрат. Для сооружения двойной геометрической фигуры нам понадобится 300 мм медного кабеля. Расстояние между центрами квадратов должно соответствовать 30 мм.

Размеры биквадрата смотрите на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

  • Концы медной проволоки запаять.
  • Готовый биквадрат закрепить на пластиковую пластину (расстояние по вертикали между точками крепления должно быть 16 мм).
  • На дно короба приладить CD-диск силиконовым клеем.
  • Подключить к маршрутизатору (роутеру) готовую Wi-Fi антенну. Самый надежный и простой способ подключения – разъем SMA.

Для оптимальной работы усилителя важно правильно выбрать направление приема-передачи сигнала и закрепить устройство.

Как усилить Wi-Fi сигнал, узнаете из следующего видео:

Усилитель с использованием жестяных банок

Сооружение подойдет для усиления сигнала в квартире. Поможет устранить препятствия в виде стен и мебели. Что нужно подготовить:

  • провод (50 Ом);
  • две жестяные банки емкостью 1 л.;
  • металлопластиковую трубку;
  • соединительный разъем.

Что нужно делать:

  • Проделать в днищах банок отверстия (диаметр отверстий должен соответствовать диаметру металлопластиковой трубки).
  • Надеть банки на трубку.
  • Закольцевать и зафиксировать концы трубы.
  • Обе банки припаять к проводу.

В полости трубки находится металлическая фольга. Она послужит антенным экраном. Поэтому провод следует припаять и к фольге. Места крепления провода надо хорошо зафиксировать и заизолировать.

Сверхдальняя Вай-Фай антенна

Для мощной антенны нам нужно:

  • лист фольгированного гетинакса (стеклотекстолита). Учтите, что из него надо сделать два листа 450х350 мм;
  • самоклеящиеся виниловые трафареты с монтажной пленкой – для защиты листов гетинакса от травления;
  • металлический лист (можно фольгу) – для изготовления стенки отражателя.

Для травления печатной платы используются раствор хлорного железа и емкость, в которой должны умещаться листы гетинакса. Ее лучше сделать самостоятельно. Самодельная емкость – это каркас из четырех реек и пленки в несколько слоев.

При травлении соблюдайте правила безопасности, а именно:

  • работать в защитных перчатках;
  • не использовать стеклянные или пластиковые емкости;
  • в ходе процесса смешивания не использовать металлические конструкции;
  • не работать в небольших и плохо проветриваемых помещениях;
  • утилизировать раствор в соответствии с мерами безопасности;
  • использовать защитные очки и маску;
  • хранить оставшийся раствор в прохладном и недоступном месте.

Перед травлением материал необходимо обработать мелкой наждачкой.

Важно соблюсти такие условия:

  • между отражателем и платой должно быть 9 мм.
  • при склеивании деталей в пластике рекомендуется оставить отверстия, чтобы в дальнейшем припаять провод.

Мы получим сверхдальнюю антенну с усилением 80 дБ на расстоянии 1 км от основного источника сигнала.

Мощная Wi-Fi антенна-пушка

Образец антенны-пушки – на картинке:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Для изготовления антенны-пушки потребуется подготовить:

  • металлический лист – лучше медный (так же подойдет и жесть от банок);
  • Wi-Fi адаптер (либо подсоединить к роутеру);
  • длинную шпильку и гайки;
  • циркуль.

Размеры необходимо соблюдать с точностью до миллиметра. Для этих целей лучше использовать точную металлическую линейку.

Используйте схему-чертеж для изготовления мощной антенны:

Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

Выполняем следующие действия:

  1. На металлическом листе отмечаем центры диаметров окружностей.
  2. Просверливаем отмеченные центры (чередуем тонкое и толстое сверла).
  3. Доводим отверстия до диаметров, чуть превышающих диаметр шпильки.
  4. С помощью циркуля очерчиваем окружности на листе металла.
  5. Предварительно вырезаем квадраты, из которых далее аккуратно вырежем круги.
  6. Отпиливаем лишнюю длину шпильки (с учетом ширины гайки).
  7. Получаем готовый комплект деталей.
  8. Собираем конструкцию.
  9. В последних двух дисках не забываем просверлить отверстия для последующего подключения кабеля.
  10. Разъем с кабелем изготавливаем из старой антенны маршрутизатора (адаптера).
  11. Аккуратно удаляем кожух с изоляцией со старой антенны и убираем металлический колпак.
  12. После изготовления разъема переходим к лужению дисков (медью).
  13. Через отверстие крайнего круга пропускаем кабель, а экранирующую обмотку припаиваем.
  14. Среднюю жилу кабеля пропускаем в отверстие второго круга и припаиваем.
  15. Устанавливаем на кронштейн (при желании) готовую антенну.
  16. К выходу разъема прикручиваем Wi-Fi адаптер.
Читайте также:  Автомобильные антенны wifi в Санкт Петербурге 361 товар

Изделие готово. Остается выбрать правильное направление для получения сигнала. Если захотите расширить возможности антенны-пушки, установите ее на крышу. Тогда придется припаять экранированный кабель (вместо разъема).

Зона покрытия при использовании данной конструкции составляет не менее 10 км.

Смотрите также видео-инструкцию по изготовлению антенны-пушки:

Рекомендации по установке усилителей

При монтаже оборудования соблюдайте условия видимости источников приема-передачи сигналов. Во внимание принимаются не только здания и сооружения, но и деревья, которые так же глушат сигнал.

Размер кабеля для подключения должен быть минимальным, а от использования PCI-карты желательно отказаться. Оптимальным вариантом является кабель в плотной изоляции RG-6U. Допускается менять поляризацию усилителя (в случае помех в эфире).

Отзывы умельцев свидетельствуют о том, что самодельные усилители работают не хуже заводских устройств. При этом они не требуют существенных материальных затрат, а процесс их изготовления – простой и доступный.

Источник



Как выбрать антенну для Wi-Fi оборудования

Затем, чтобы усилить слабый сигнал. Это может потребоваться, когда:

  • поблизости есть точка доступа Wi-Fi, но недостаточно близко и мощности сигнала не хватает для выхода в сеть;
  • мощности передатчика роутера не хватает, чтобы обеспечить уверенный прием во всех точках квартиры, дома или участка;
  • требуется «прокинуть» интернет от роутера к удаленной до 7 км от роутера клиентской точке;
  • требуется соединить в сеть компьютеры, находящиеся на большом расстоянии друг от друга.

Как антенна усиливает сигнал?

Антенна – пассивный усилитель, т.е. для усиления сигнала посторонняя энергия не используется (в отличие от репитеров). За счет чего же происходит усиление сигнала? За счет перераспределения распространения радиоволн в пространстве. Так, обычная антенна-штырь излучает круговой сигнал примерно одинаковой мощности во всех направлениях. Падение уровня сигнала при этом пропорционально квадрату расстояния от передатчика. Неудивительно, что сигнал от такой антенны «добивает» недалеко. К счастью, можно перераспределить излучение антенны, усилив сигнал в нужном направлении за счет ослабления других.

Картина, изображающая, каким образом антенна распределяет в пространстве мощность сигнала, называется диаграммой направленности.

Различают круговые и направленные антенны. У круговой антенны горизонтальная диаграмма направленности будет представлять собой круг. У направленной она обычно выглядит, как вытянутый лепесток.

Как выглядит вертикальная диаграмма направленности – имеет значение в том случае, когда важно распространение радиоволн не только в плоскости (например, когда надо, чтобы сигнал уверенно ловился и на этажах ниже передатчика и на этажах выше). Если же приемник и передатчик расположены на одной плоскости, то чем уже лепестки вертикальной диаграммы направленности антенны, тем она эффективнее.

Чем отличаются различные антенны?

В первую очередь, устройством. Дешевые круговые антенны имеют простую конструкцию, дорогие направленные – намного более сложную. Придумано много различных конструкций для сужения диаграмм направленности, но почти все их объединяет то, что для эффективной работы элементы антенны должны быть изготовлены с очень точным соблюдением размеров. Кроме того, на цену влияет материал, из которого изготовлена антенна – если в дешевых моделях антенны сделаны из меди или алюминия, дорогие антенны могут содержать детали, покрытые серебром – это снижает потери сигнала в антенне.

Характеристики антенн

Вид соответствует направленности антенны. Круговые антенны имеют горизонтальную диаграмму направленности в виде круга и по плоскости излучают сигнал равномерно во все стороны. Такие антенны хороши для раздачи сигнала нескольким абонентам в различных направлениях. Направленные антенны, наоборот, максимум излучения дают в одном направлении – такие антенны используются для связи вида точка-точка и способны обеспечить прием-передачу на значительно больших расстояниях, чем круговые. Если же нужно раздавать сигнал нескольким абонентам в определенном секторе (например, все клиенты находятся с одной стороны от стены, на которой висит антенна) лучше всего использовать секторную антенну. У них горизонтальная диаграмма направленности представляет собой широкий лепесток.

Диаграмма направленности подробно раскрывает распределение мощности сигнала в пространстве, но пользоваться ей не всегда удобно из-за её исключительно графического представления. Поэтому часто используют наиболее важные параметры диаграмм направленности – углы распространения волн (HPBW) по вертикали и по горизонтали.

Существуют также антенны-насадки, строго говоря, антеннами не являющиеся. Такие насадки крепятся на штатной круговой антенне, превращая её в секторную и увеличивая, таким образом, мощность полезного сигнала. Такая насадка может быть оптимальным решением, когда требуется немного усилить сигнал роутера в определенном направлении.

Размещение. Различают антенны для внутреннего и наружного размещения. Не влияя на конструкцию самой антенны, эти варианты накладывают определенные требования на материал антенн, способ их крепления, прочность конструкции, герметичность и пр. При передаче сигнала за пределы помещения лучше использовать антенну наружного размещения. Хоть они и дороже внутренних, но внутренняя при передаче сигнала «на улицу» сразу окажется в проигрышном положении – даже простое окно снижает дальность распространения сигнала на треть, что уж говорить о железобетонных стенах. Примерное влияние препятствий на расстояние связи приведено в таблице:

Препятствие Снижение расстояния связи на
Окно 30%
Деревянная стена 70%
Межкомнатная стена 80%
Несущая стена 90%

При использовании антенны наружного размещения стоит задуматься о грозозащите подключаемого к антенне оборудования. Некоторые наружные антенны уже оснащены грозозащитой, но, если её нет, имеет смысл приобрести её отдельно. При отсутствии такой защиты, токи в антенне, наведенные близкой грозой, могут привести к выходу из строя подключенного оборудования.

Перед приобретением наружной антенны обратите внимание на допустимые условия эксплуатации. Рабочая температура и влажность должны соответствовать климату места, где предполагается установка антенны. Если местность в районе установки антенны открытая (и, тем более, если это вершина холма или горы) нелишне будет выяснить также, насколько антенна устойчива к сильным ветрам.

Совместимые стандарты. Поскольку разные стандарты Wi-Fi используют разную длину волны, то и размеры элементов антенн для разных стандартов отличаются. Какого стандарта антенну выбрать? Ту, которую использует ваше оборудование. Лучше посмотреть его в документации на оборудование (роутер, ноутбук, сетевую карту и т.п.). В большинстве случаев на сегодняшний день будет достаточно поддержки 802.11n. Этот стандарт имеет обратную совместимость со стандартами 802.11a/b/g, поэтому, если одна антенна имеет поддержку 802.11n, а другая – поддержку 802.11n, 802.11a, 802.11b и 802.11g, то их возможности абсолютно одинаковы.

Уровень усиления. Поскольку фактически усиления сигнала антенна не производит, величина эта – относительная. Она показывает, насколько сигнал антенны в направлении максимума диаграммы направленности мощнее сигнала, создаваемого эталонной круговой антенной. Практически, чем выше значение уровня усиления, тем выше «дальнобойность антенны» в заданном направлении.

Поляризация. Поляризация – это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве. Проще понять это, взглянув на рисунок.

Обычно применяются только горизонтальная и вертикальная поляризации, необходимость в использовании круговой возникает крайне редко.

Строго говоря, поляризация не является характеристикой антенны – её всегда можно сменить с горизонтальной на вертикальную и наоборот, просто повернув антенну на 90 градусов. Какую же поляризацию предпочесть? Во-первых, поляризация приемника должна совпадать с поляризацией передатчика. Во-вторых, большинство размещенных в городах точек доступа используют вертикальную поляризацию – вертикально поляризованные волны лучше отражаются от препятствий и для охвата максимально большой площади подходят лучше. В то же время горизонтально поляризованные волны меньше подвержены воздействию помех и для связи на большие расстояния между двумя абонентами такой вид поляризации будет предпочтителен. Некоторые производители выпускают антенны с двойной поляризацией (не совсем корректно называемой иногда кросс-поляризацией). Такие антенны обладают преимуществами обоих видов и, кроме того, позволяют пользователю не задумываться о том, в каком же положении поставить антенну. Минус таких антенн – они значительно дороже.

Не забудьте убедиться, что разъем антенны совпадает с разъемом вашего оборудования. В случае несовпадения можно воспользоваться переходником, но любой переходник снижает мощность сигнала.

Варианты выбора.

Если вам нужно немного изменить диаграмму направленности вашего роутера, чтобы в одном направлении сигнал быть чуть сильнее, а в противоположном – чуть слабее, вам подойдут антенны-насадки. Цена их минимальна – от 200 до 500 рублей.

Если вам нужна антенна для раздачи Wi-Fi нескольким клиентам в пределах одного помещения небольшой площади, выбирайте среди недорогих круговых антенн в диапазоне 250-1000 рублей.

Если нужна круговая антенна для уверенной связи в нескольких комнатах в пределах одного этажа, ищите круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить от 400 рублей. Но имейте в виду, что усиление сигнала в пределах этажа произойдет за счет снижения мощности сигнала на верхних и нижних этажах.

Если нужно, наоборот, раздавать интернет в передах нескольких этажей, лучше выбирать антенны с небольшим коэффициентом усиления – они обеспечат более равномерное распределение сигнала.

Для покрытия как можно большей площади вне помещения, нужно использовать наружную круговую антенну с высоким коэффициентом усиления. Такие будут стоить 3000-7000 рублей.

И, наконец, при необходимости установки связи между двумя далеко расположенными точками, покупайте наружную направленную антенну с высоким коэффициентом усиления. Она обойдется вам в 3000-17000 рублей.

Если при покупке наружней антенны в комплекте не было грозозащиты, её необходимо приобрести отдельно по цене от 1000 до 3200 рублей.

Источник

Как выбрать подходящую антенну для работы с Wi-Fi сетями

При работе с беспроводными Wi-Fi сетями, как, например, перебор паролей, первый шаг – выбор совместимого сетевого адаптера.

image

У многих совместимых адаптеров антенна является съемной. Соответственно, вы можете выбрать что-то более подходящее, если нужно увеличить диапазон и повысить производительность. Мы рассмотрим три типа антенн: ненаправленную с высоким коэффициентом усиления, панельную антенну и параболическую решетку и сравним мощности принимаемых сигналов в каждом случае.

Читайте также:  Пропал Wi Fi адаптер из диспетчера устройств на ноутбуке Windows 10

Антенны расширяют возможности сетевых адаптеров

Беспроводные сетевые адаптеры часто идут с прикрепленной небольшой ненаправленной антенной, которую можно заменить. Ненаправленные антенны могут ловить сигнал примерно одинаково во всех направлениях и хорошо работают в офисе или дома, когда нет необходимости выяснять, где находится источник сигнала. В ситуациях, когда сигнал недостаточно сильный, мы можем пожертвовать возможностью получать сильный сигнал со всех сторон, чтобы получить более мощный и направленный сигнал.

В некоторых случаях направленные антенны позволяют работать на сверхбольшом диапазоне и способны определять источник сигнала на основе принимаемой мощности. С одной стороны, при помощи ненаправленных антенн поиск источника сигнала весьма затруднителен, с другой — направленные антенны будут фиксировать всплеск мощности, если будут направлены в сторону источника передачи Wi-Fi.

Вы также можете найти различные типа направленных антенн, соединяющих линии Wi-Fi дальнего действия, которые в случае прямой видимости могут охватывать диапазон в радиусе более полутора километров. Эти антенны, как правило, используются на судах, удаленных станциях с сенсорными датчиками и стройках с удаленными камерами системы безопасности.

Ненаправленные антенны

Стандартная антенна, которая скорее всего будет в комплекте с роутером или сетевым адаптером, — Rubber Ducky, выглядящая как небольшая палочка. Эти антенны просты, дешевы и удовлетворяют нужды большинства пользователей.

Рисунок 1: Сетевой адаптер Alfa AWUS036NEH с антенной Rubber Ducky

У этого типа антенн диаграмма направленности плоская и круглая в виде пончика.

Рисунок 2: Диаграмма направленности ненаправленной антенны

Эта диаграмма идеальна для подключения к беспроводной точке доступа, находящейся на том же этаже, но не подходит для подключения к любой сети вне диапазона или находящейся на другом уровне.

Панельные направленные антенны

У направленных панельных антенн диаграмма направленности выглядит более импульсно по сравнению с бубликом у ненаправленной антенны. Эта диаграмма намного слабее, чем ненаправленная антенна, практически во всех направлениях, но очень сильная спереди и сзади антенны.

Рисунок 3: Сетевой адаптер Alfa AWUS036NEH с подключенной панельной антенной Alfa RP-SMA 7

Главный лепесток этой диаграммы, в случае наведения на источник сети Wi-Fi, может работать в экстремальном диапазоне, которые недоступен для обычной антенны. С другой стороны, если антенна смещается даже на небольшое расстояние, сила сигнала может упасть значительно.

Рисунок 4: Диаграмма направленности направленной антенны

В общем, панельная антенна подходит, когда местоположение фиксировано, но не подходит, когда вы не знаете направление Wi-Fi сигнала.

Антенны в виде параболической решетки

Если диаграмма направленности панельной антенны похожа на вспышку, то диаграмма направленности параболической антенны больше напоминает лазерный луч. Этот тип антенн может работать в еще более экстремальных диапазонах и предназначен для удаленных фиксированных локаций, находящихся за много миль в области прямой видимости.

Рисунок 5: Антенна в виде параболической решетки SimpleWiFi G2424

Хотя параболические решетки громоздки, но умеют работать с самыми большими диапазонами по сравнению с другими типами Wi-Fi антенн. Благодаря высокому коэффициенту усиления и направленности, эти антенны при правильном позиционировании могут перехватывать информацию на расстоянии многих километров по сравнению с приложениями навроде Kismet.

Рисунок 6: Диаграмма направленности параболической антенны

Как и в случае с панельными антеннами, при изменении угла наклона сила сигнала может быстро уменьшиться. Как выяснится позже, даже поднятие Wi-Fi устройства, которое мы отслеживаем, может стать причиной значительного скачка сигнала.

Что понадобится

Чтобы следовать данному руководству вам понадобится сетевой Wi-Fi адаптер, совместимый с Kali Linux, как, например, Alfa AWUS036NEH со съемной антенной.

В качестве ненаправленной антенной рекомендуется посмотреть в сторону антенн с высоким коэффициентом усиления навроде модели Alfa ARS-N19 Wireless 9 dBi. В случае с панельными антеннами существует множество вариантов для установки внутри и вне помещения. Я использую модель Alfa RP-SMA 7 dBi. Параболические решетки – самые дорогие, но позволяют работать на самых больших расстояниях. Если портативность и размеры не очень важны, наилучший диапазон давала модель SimpleWiFi G2424 из всех опробованных нами вариантов.

Шаг 1. Подключение адаптера и включение режима мониторинга (Monitor mode)

Вначале нужно подсоединить сетевой адаптер. После подключения введите команду ip a, после чего должно появиться имя навроде wlan1 (в случае если у вашей внутренней карты имя wlan0).

Затем в терминале введите команду ifconfig, чтобы включить адаптер, и команду airmon-ng для активации режима мониторинга. Если имя вашей карты не wlan1, нужно поменять имя, используемое в командах ниже. После перевода карты в режим мониторинга и повторного запуска команды ifconfig к имени карты должен добавиться постфикс mon (то есть теперь карта будет называться wlan1mon).

После того как наша карта окажется в режиме мониторинга, можно переходить к выбору сети для отслеживания в качестве точки начала отсчета. Мы будем использовать мощность сигнала этой сети для тестирования наших антенн и посмотрим, какую мощность дает каждая из антенн.

Вначале смотрим список целевых сетей при помощи команды airodumpng wlan1mon, после запуска которой адаптер начнет сканировать Wi-Fi каналы. При появлении нескольких сетей нажмите Ctrl-C для остановки сканирования.

Теперь нужно найти канал, где находится сеть с сильным сигналом. Повторно запускаем команду airodumpng с флагом –с для сканирования только в том канале, где транслирует наша целевая сеть. Если, к примеру, мы хотим просканировать канал 1, наша команда будет выглядеть так:

Оставьте команду запущенной в терминал. Далее мы будем использовать Wireshark с целью отображения данных в виде графика.

Шаг 2. Запуск Wireshark и выбор цели

Откройте Wireshark, выберите сетевой адаптер в качестве источника и кликните на иконку акульего плавника, чтобы начать перехват, после чего вы увидите множество пакетов от различных сетей, находящихся рядом. Выберите и кликните на широковещательном пакете из той сети, которую вы хотите отслеживать.

В разделе IEEE 802.11 Beacon Frame выберите параметр Transmitter address и кликните правой кнопкой мыши. В меню выберите «Apply as Filter», а затем «Selected» для создания экранного фильтра с целью выделения пакетов, передаваемых только от конкретного Wi-Fi устройства.

Рисунок 7: Настройка экранного фильтра

Теперь вы должны видеть только пакеты, исходящие от отслеживаемого устройства. Кроме того, на панели фильтров в Wireshark у вас должен появиться новый фильтр.

Этот фильтр будет отображать только пакеты с адресом передачи, совпадающим с устройством, которое вы отслеживаете. Схожим образом вы можете отслеживать любое другое постоянно транслирующее устройство, но возможно придется иметь дело с другими пакетами, поскольку, например, смартфоны не отсылают сигнальные кадры (beacon frame).

Шаг 3. Мониторинг мощности сигнала и тестирование ненаправленной антенны

Теперь нужно подключить ненаправленную антенну. Вначале появится скачок, но впоследствии уровень сигнал сильно меняться не должен вне зависимости от угла поворота и наклона адаптера.

Рисунок 8: Мощность сигнала ненаправленной антенны

Этот постоянный сигнал достаточно хорош для приема и устойчив к изменениям во время перемещения адаптера. Единственная неудачная позиция – когда конец адаптера направлен прямо на источник Wi-Fi сигнала.

Шаг 4. Тестирование направленной панельной антенны

Теперь прикрутите направленную панельную антенну. После смены ненаправленной антенны и падения силы сигнала начинаем наблюдать образование нового паттерна. Направленная антенна может получать стабильно более высокий уровень в случае направления прямо на источник вещания, но, если направление меняется, мощность сигнала заметно падает.

Рисунок 9: Форма сигнала при тестировании направленной панельной антенны

Мы можем использовать направленность для достижения более высокой мощности сигнала при указании на любую цель с фиксированным местоположением. Однако перемещение цели спровоцирует падения сигнала в случае выхода за рамки главного лепестка диаграммы направленности.

Шаг 5. Тестирование антенны в виде параболической решетки

В последнем эксперименте прикрепляем параболическую решетку и после очередного падения сигнала при отключении панельной антенны начинаем принимать сигнал с наивысшей мощностью. Во время перемещения антенны я могу не только точно сказать, где находится источник, но и получать пики мощности сигнала, намного превышающие пики, наблюдаемые в случае с ненаправленной и панельной антенн.

На графике ниже ненаправленная и панельная антенна находятся слева от пика мощности сигнала, находящегося в середине, а параболическая сетка – справа. Как только мы навели параболическую антенну на цель, то получили намного более мощный и более чувствительный сигнал.

Рисунок 10: Сила сигнала при использовании параболической решетки

Ближе к концу перехвата я переместил отслеживаемое Wi-Fi устройство в другое помещение, наблюдая скачек мощности сигнала. Соответственно, при помощи узконаправленной антенны мы также можем отслеживать физическое перемещение устройства.

Заключение

Хотя сетевой адаптер с направленной антенной может значительно увеличить силу принимаемого сигнала при правильном наведении, мощность приема значительно падает, когда сигналы отражаются от стен или других препятствий. Там, где много разных препятствий, самую сильную мощность при помощи направленной антенны можно получить под определенным углом, а не простым наведением прямо на источник.

Кроме того, важно отметить, что большая ненаправленная антенна не всегда позволяет принимать более сильный сигнал. Если источник Wi-Fi находится поблизости более крупная антенна может расширить самую сильную часть диаграммы направленности за пределы того места, где находится цель.

Надеюсь, это руководство, посвященное тестированию специализированных антенн, вам понравилось.

Источник

Опубликовано в рубрике WiFi