Можно ли использовать роутер без антенны

Нужна ли внешняя антена Wi-Fi роутеру?

Беспроводные сети стандартов IEEE-802.11 получают всё большее распространение. Однако, многие пользователи и системные администраторы сталкиваются с проблемами покрытия своего офиса или дома уверенной связью.

Чем хуже качество приёма сигнала на компьютере клиента, тем на меньшей скорости будет установлено соединение. А это означает, что вы совершенно бесплатно теряете скорость, которая могла бы быть и выше.

Другая проблема — обеспечение устойчивой связью пользователей на большом расстоянии от точки доступа. И в том и в другом случае перед системным пользователем появится вполне конкретная задача: надо сделать так, чтобы сигнал принимался увереннее и с максимально возможным уровнем.

Казалось бы, для этого достаточно лишь найти сетевой адаптер или точку доступа с увеличенной мощностью — и проблема будет решена. Но в случае с беспроводными сетями мы имеем дело с радио эфиром, использование которого строго регламентируется законодательствами соответствующих стран. У нас, в Рф, для беспроводных сетей определён диапазон частот 2400 — 2483.5 МГц, в котором могут работать передатчики мощностью не больше 100 мВт.

WI-FI антенны для беспроводных систем

Ошибочно полагать, что передающая антенна может усиливать сигнал.

Обычная пассивная антенна при передаче сигнала лишь направляет спектр в определённом направлении и за счёт своей площади обеспечивает более уверенный приём.

Антенна работает подобно световому отражателю в фонарях. Она направляет свет в заданном направлении.

Например, вам надо охватить уверенным сигналом большое помещение. Простым решением будет разместить точку доступа в центре помещения, но к сожалению это может быть связано с техническими трудностями.

Намного проще установить точку доступа в одном из углов комнаты и направить сигнал в противоположный угол. Для этого вам потребуется направленная антенна, которая не будет посылать сигнал в стенку за собой, где он никому не потребуется, зато распределит спектр по площади с большей эффективностью.

Тем не менее, одна из основных характеристик антенны — её коэффициент усиления, выраженный в децибелах.

Коэффициент усиления такой антенны — это отношение мощности сигнала излучённого в определённом направлении к мощности сигнала, излучаемого идеальной не направленной антенной.

Необходимо отметить, что коэффициент усиления характеризует направленность сигнала, а не увеличение выходной мощности по отношению к входной (как это может показаться из названия), поэтому данный параметр часто ещё называют коэффициентом направленного действия.

Этот параметр напрямую связан с диаграммой направленности антенны.

Из любой штырьковой ненаправленной антенны можно сделать направленную, для чего достаточно установить отражающий экран. Для этого пойдёт как лист фольги, так и простая жестяная банка. Но это неэтично, неэстетично и не идеально.

Промышленностью сегодня выпускаются достаточно антенн для различного применения в беспроводных сетях. Могут потребоваться антенны для установки на улице или в помещении. Всё зависит от ваших требований.

Конечно, если есть необходимость осуществить покрытие вашего двора или площади перед офисом, вам потребуется антенна для внешней установки. Такие антенны имеют крепкий водонепроницаемый корпус, защищённый от непогоды, порывов ветра и температурных перепадов. Такие антенны имеют мощные скобы для крепления на мачты или кронштейны и крепкие закрытые контакты.

Внутренние антенны не защищены от воды, чая и кофе. Они компактно устанавливаются рядом с вашим монитором, на тумбочке или на системном блоке. Такие антенны крайне удобны, если ваш системный блок стоит под столом, где существенная часть сигнала от антенны встроенного сетевого контроллера будет гаситься. Чтобы повысить скорость беспроводной сети, потерянную из-за плохого качества сигнала, такую антенну надо устанавливать как минимум на рабочем столе или крепить на стену.

Направленные антенны это самый распространённый тип Wi-Fi антенн. Такие антенны, как мы уже сказали, отлично подходят для организации сети по типу точка-точка. Если ваш компьютер должен соединяться только с точкой доступа или с другим компьютером, используйте направленную антенну. В офисе или дома вы можете такой антенной «пробить» непробиваемые стены, направить сигнал от принтера на компьютер или расширить Wi-Fi на сад вашего дачного участка.

Направленные антенны — идеальный вариант для связи двух точек по беспроводной сети Wi-Fi. Например, вы и ваш друг живёте в соседних домах, окна которых смотрят друг на друга. Чтобы соединиться по беспроводной сети, вам потребуется две направленных антенны, «смотрящих» строго друг на друга. Расстояние, на которое может передаваться сигнал, зависит лишь от коэффициента усиления вашей антенны. Некоторые энтузиасты могли передать сигнал на несколько десятков километров, так что для двух домов, находящихся в пределах видимости, соединиться по Wi-Fi будет намного проще.

Всенаправленные антенны — это основной тип антенн, используемый в оборудовании для беспроводных сетей.

Всенаправленные антенны равномерно покрывают территорию во всём радиусе действия. Если в вашем офисе установлен Wi-Fi принтер, к которому вы собираетесь дать доступ всем гостям с ноутбуками, которые могут находиться в переговорной, в приёмной, в столовой или где-нибудь ещё, на принтере должна быть установлена всенаправленная антенна. В то же время, если вы хотите установить на крыше дома Wi-Fi передатчик, чтобы дать доступ к сети соседним домам, гаражам и летним беседкам, вам нужна именно такая антенна.

Как правило, всенаправленные антенны представляют собой штырь, устанавливаемый вертикально. Этот штырь распространяет сигнал в плоскости, перпендикулярной своей оси. Так называемые, вертикальные всенаправленные антенны.

При выборе антенны необходимо узнать диаграмму её вертикальной и горизонтальной поляризации. Она покажет, как антенна распространяет сигнал в вертикальной и горизонтальной плоскости и вы сможете рассчитать мёртвые зоны и зоны неуверенного приёма исходя из положения антенны в офисе или дома.

Практические способы увеличть радиус действия WiFi роутера

• Установить антенны WiFi роутера в вертикальное положение

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости — параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

Антенна — ось «бублика». От ее наклона зависит угол распространения сигнала. При наклонном положении антенны относительно горизонта, часть излучения направляется вне помещения: под плоскостью «бублика» образуются мертвые зоны. Вертикально установленная антенна излучает в горизонтальной плоскости: внутри помещения достигается максимальное покрытие.

На практике: Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

• Разместить роутер ближе к центру помещения

Очередная причина возникновения мертвых зон — неудачное расположение точки доступа. Антенна излучает радиоволны во всех направлениях. При этом интенсивность излучения максимальна вблизи маршрутизатора и уменьшается с приближением к краю зоны покрытия. Если установить точку доступа в центре дома, то сигнал распределится по комнатам эффективнее.

Роутер, установленный в углу, отдает часть мощности за пределы дома, а дальние комнаты оказываются на краю зоны покрытия. Установка в центре дома позволяет добиться равномерного распределения сигнала во всех комнатах и минимизировать мертвые зоны.

На практике: Установка точки доступа в «центре» дома далеко не всегда осуществима из-за сложной планировки, отсутствия розеток в нужном месте или необходимости прокладывать кабель.

• Обеспечить прямую видимость между WiFi роутером и клиентами

Частота сигнала WiFi — 2,4 ГГц. Это дециметровые радиоволны, которые плохо огибают препятствия и имеют низкую проникающую способность. Поэтому радиус действия и стабильность сигнала напрямую зависят от количества и структуры препятствий между точкой доступа и клиентами.

Проходя через стену или перекрытие, электромагнитная волна теряет часть энергии. Величина ослабления сигнала зависит от материала, который преодолевают радиоволны.

Эффективное расстояние — это величина, определяющая как изменяется радиус беспроводной сети в сравнении с открытым пространством при прохождении волной препятствия.

Пример расчета: Сигнал WiFi 802.11n распространяется в условиях прямой видимости на 400 метров.

• После преодоления некапитальной стены между комнатами сила сигнала снижается до величины 400 м * 15% = 60 м.
• Вторая такая же стена сделает сигнал еще слабее: 60 м * 15% = 9 м.
• Третья стена делает прием сигнала практически невозможным: 9 м * 15% = 1,35 м.

Такие расчеты помогут вычислить мертвые зоны, которые возникают из-за поглощения радиоволн стенами.

Следующая проблема на пути радиоволн: зеркала и металлические конструкции.

В отличие от стен они не ослабляют, а отражают сигнал, рассеивая его в произвольных направлениях.

Зеркала и металлические конструкции отражают и рассеивают сигнал, образуя за собой мертвые зоны.

Если переместить элементы интерьера, отражающие сигнал, удастся устранить мертвые зоны.

На практике: Крайне редко удается достичь идеальных условий, когда все гаджеты находятся на прямой видимости с роутером. Поэтому в условиях реального жилища над устранением каждой мертвой зоной придется работать отдельно: выяснить что мешает сигналу (поглощение или отражение); продумать куда переместить роутер (или предмет интерьера).

• Разместить WiFi роутер подальше от источников помех

Диапазон 2,4 ГГц не требует лицензирования и поэтому используется для работы бытовых радиостандартов: WiFi и Bluetooth. Несмотря на малую пропускную способность, Bluetooth все же способен создать помехи маршрутизатору.

Соседство двух радиостандартов в одном диапазоне вызывает помехи, снижающие радиус действия беспроводной сети. В этом же частотном диапазоне излучает магнетрон микроволновой печи.

Интенсивность излучения этого устройства велика настолько, что даже сквозь защитный экран печи излучение магнетрона способно «засветить» радиолуч WiFi роутера.

Излучение магнетрона СВЧ-печи вызывает интерференционные помехи почти на всех каналах WiFi.

На практике: При использовании вблизи WiFi роутера Bluetooth-аксессуаров, включаем в настройках последних параметр AFH.

Микроволновка — мощный источник помех, но она используется не так часто. Поэтому, если нет возможности переместить роутер, то просто во время приготовления завтрака не получится позвонить по скайпу.

• Отключить поддержку режимов 802.11 B/G

В диапазоне 2,4 ГГц работают WiFi устройства трёх спецификаций: 802.11 b/g/n. N является новейшим стандартом и обеспечивает большую скорость и дальность по сравнению с B и G.

Спецификация 802.11n (2,4 ГГц) предусматривает большую дальность, чем устаревшие стандарты B и G.

Роутеры 802.11n поддерживают предыдущие стандарты WiFi, но механика обратной совместимости такова, что при появлении в зоне действия N-роутера B/G-устройства, — например, старый телефон или маршрутизатор соседа — вся сеть переводится в режим B/G.

Физически происходит смена алгоритма модуляции, что приводит к падению скорости и радиуса действия WiFi роутера.

На практике: Перевод маршрутизатора в режим «чистого 802.11n» однозначно скажется положительно на качестве покрытия и пропускной способности беспроводной сети.

Однако девайсы B/G при этом не смогут подключиться по WiFi. Если это ноутбук или телевизор, их можно легко соединить с роутером через Ethernet.

• Выбрать оптимальный WiFi канал в настройках

Почти в каждой квартире сегодня есть WiFi роутер, поэтому плотность сетей в городе очень велика. Сигналы соседних точек доступа накладываются друг на друга, отнимая энергию у радиотракта и сильно снижая его эффективность. Соседние сети, работающие на одной частоте, создают взаимные интерференционные помехи, подобно кругам на воде. Беспроводные сети работают в пределах диапазона на разных каналах. Таких каналов 13 (в России) и роутер переключается между ними автоматически. Чтобы минимизировать интерференцию, нужно понять на каких каналах работают соседние сети и переключиться на менее загруженный. Подробная инструкция по настройке канала представлена здесь. Загруженность WiFi-каналов в подъезде многоэтажки.

На практике: Выбор наименее загруженного канала — эффективный способ расширить зону покрытия, актуальный для жильцов многоквартирного дома. Но в некоторых случаях в эфире присутствует сетей настолько много, что ни один канал не даёт ощутимого прироста скорости и дальности WiFi. Тогда имеет смысл обратиться к способу № 2 и разместить роутер подальше от стен, граничащих с соседними квартирами. Если и это не принесет результата, то стоит задуматься о переходе в диапазон 5 ГГц

• Отрегулировать мощность передатчика роутера

Мощность передатчика определяет энергетику радиотракта и напрямую влияет на радиус действия точки доступа: чем более мощный луч, тем дальше он бьет. Но этот принцип бесполезен в случае всенаправленных антенн бытовых роутеров: в беспроводной передаче происходит двусторонний обмен данными и не только клиенты должны «услышать» роутер, но и наоборот.

Асимметрия: роутер «дотягивается» до мобильного устройства в дальней комнате, но не получает от него ответ из-за малой мощности WiFi-модуля смартфона. Соединение не устанавливается.

На практике:

Рекомендуемое значение мощности передатчика — 75%. Повышать ее следует только в крайних случаях: выкрученная на 100% мощность не только не улучшает качество сигнала в дальних комнатах, но даже ухудшает стабильность приема вблизи роутера, т. к. его мощный радиопоток «забивает» слабый ответный сигнал от смартфона.

Использовать диапазон 5 ГГц

Бюджетные WiFi-устройства работают на частоте 2,4 ГГц, поэтому диапазон 5 ГГц относительно свободен и в нем мало помех.

5 ГГц — перспективный диапазон. Работает с гигабитными потоками и обладает повышенной емкостью по сравнению с 2,4 ГГц.

На практике: «Переезд» на новую частоту — радикальный вариант, требующий покупки дорогостоящего двухдиапазонного роутера и накладывающий ограничения на клиентские устройства: в диапазоне 5 ГГц работают только новейшие модели гаджетов.

Проблема с качеством WiFi сигнала не всегда связана с фактическим радиусом действия точки доступа, и ее решение в общих чертах сводится к двум сценариям:

В загородном доме чаще всего требуется в условиях свободного эфира покрыть площадь, превышающую эффективный радиус действия роутера.

Для городской квартиры дальности роутера обычно достаточно, а основная трудность состоит в устранении мертвых зон и интерференционных помех.

Нужна ли внешняя антенна Wi-Fi роутеру?

Каждый WiFi маршрутизатор имеет одну или несколько антенн, но они могут быть внешними (с коэффициентом усиления 1,5-5 dBi, чаще — 2 dBi) или внутренними (с коэффициентом усиления 1-1,5 dBi). Но следует учесть, что при подключении устройства к роутеру по WiFi создаётся условно 2 канала передачи — от роутера к устройству (Rx) и от устройства к роутеру (Tx).

• Чаще всего проблема возникает во втором канале, так как обычно мощность передатчика устройства значительно меньше, и сигнал, например, от смартфона просто не достаёт к роутеру.

Сигнал WiFi сильно ослабевает проходя через толстые стены, и может быть такая ситуация, что смартфон роутер «видит», но подключится не может (не создаётся второй канал). Это следует учитывать при выборе места установки для WiFi роутера — при правильной установке зона WiFi будет по всей квартире.

• Исходя из выше сказанного, при выборе WiFi маршрутизатора для дома с внешней антенной или внутренней разницы в скорости Интернета Вы не увидите, только с внутренней антенной он лучше впишется в Ваш домашний интерьер. Главное правильно выбрать место для роутера.

Роутеры также могут поддерживать технологию MIMO, это когда создаются несколько потоков для увеличения пропускной способности беспроводной сети. На практике встречаются устройства с MIMO 2х2, реже с 3х3 и 4х4. Следует знать, что вся полоса пропускания (если грубо, то скорость) делится между всеми абонентами, которые в это время подключены. Технология MIMO полезна и значительно увеличивает скорость при большом количестве абонентских устройств.

В простейшем, суммарная мощность Wi-Fi (Y) устройства определяется по формуле:

YdB = PdBm+GdBi,

где PdBm — мощность передатчика в dBm (ниже в таблице перевод из мВт).

GdBi — коэффициент усиления антенны в dBi.

• К примеру: TP- TL-WR841ND имеет внешние антенны с коэффициентом усиления 5dBi и передатчик 100 мВт, суммарная мощность составляет 25dB. MikroTik RB951G-2HnD имеет внутренние антенны с коэффициентом усиления 2.5dBi и передатчик 1000мВт, суммарная мощность составляет 32.5dB.

В приведённых примерах роутер с внутренней антенной будет иметь больший радиус действия, чем с внешней. Следует учесть, что большинство Wi-Fi маршрутизаторов имеют разъём для подключения внешней антенны.

Если вы затрудняетесь в выборе, не стесняйтесь, спросите наших инженеров, мы подберем для Вас лучшее решения

Источник