Antennes Wifi longue portée à faire soi-même. Comment fonctionne une antenne Wi-Fi longue portée ?

04 août 2016

En Fédération de Russie, tout réseau fonctionnant en dehors d'un bâtiment ou d'une zone industrielle ou dépassant un certain seuil de puissance du signal doit être enregistré.

Comment légitimer un réseau sans fil

La loi prévoit également une longue série d'exceptions concernant la hauteur des appareils et leur destination.

Un certain nombre d'obstacles et d'ambiguïtés expliquent l'opinion dominante parmi les développeurs de matériel informatique selon laquelle Antenne Wi-Fi longue portée doit être passif.

Cela réduit certainement les coûts énergétiques et rend le fond électromagnétique de la zone plus favorable.

Et comment forcer un radiateur passif à amplifier le signal est connu depuis longtemps - une ou plusieurs directions nettement sélectionnées sont créées dans le diagramme de rayonnement, le long desquelles la majeure partie de l'énergie se propagera.

Cela ressemble un peu à un lit de rivière étroit. Même si les berges sont éloignées les unes des autres, le courant est calme. Mais dès que le ruisseau est forcé dans un manchon étroit, l'eau commence à bouillir, à s'écouler plus rapidement et la vitesse de déplacement augmente. (Voir aussi : Antenne Wi-Fi directionnelle DIY)

Une antenne Wi-Fi longue portée fonctionne sur un principe similaire, transmettant toute la réserve de puissance dans la bonne direction.

Le gain, exprimé en décibels isotropes (dBi), caractérise précisément cette propriété de l'émetteur : augmenter la densité d'énergie dans certaines directions.

Une limitation apparaît immédiatement : la zone de couverture est fortement réduite. Mais l'avantage est évident : une liquidité totale aux yeux de la loi, puisque la puissance totale émise est généralement soumise à des restrictions.

Ceux qui ont besoin d'un niveau de signal encore plus élevé achètent des amplificateurs supplémentaires et légitiment légalement leur achat séparément.

N'oubliez pas que certains émetteurs sont soumis à des restrictions EIRP.

Il s'agit d'un paramètre qui peut transformer un point d'accès totalement inoffensif en un objet soumis à licence obligatoire.

Le fait est que c'est le produit de la puissance totale fournie à l'antenne et de son gain. À quoi ça sert?

Par exemple, à une certaine puissance rayonnée par une antenne omnidirectionnelle, aucune licence n’est requise.

Lors du remplacement par un modèle étroitement ciblé, une situation peut survenir lorsque l'EIRP dépasse ce qui est autorisé. Plus le gain du produit est élevé, plus la probabilité que cela se produise est élevée.

Cette question a été longuement discutée car aucune organisation n'a jamais été condamnée à une amende pour non-respect des exigences de base du réseau sans fil. Antenne extérieure Le Wi-Fi peut devenir une véritable pierre d’achoppement s’il est mal utilisé.

Principes de fonctionnement des antennes longue portée

La mise en œuvre de diagrammes de rayonnement rétrécis se fait de deux manières :

L'utilisation de réflecteurs de forme spéciale.
Création de réseaux multiéléments.

Antennes avec réflecteur

Les termes scientifiques, lorsqu’ils sont traduits dans une langue que la plupart des gens peuvent comprendre, ne semblent pas effrayants. Un réflecteur n'est rien de plus qu'un réflecteur.

Des antennes paraboliques bien connues utilisent à ces fins une partie de la surface d'un paraboloïde avec un émetteur placé au foyer.

La loi bien connue de l'optique est utilisée : tous les rayons incidents perpendiculairement à la lentille sont collectés en un seul point. Réflecteur antenne parabolique est une lentille pour les ondes électromagnétiques. (Voir également: Antenne faite maison Wifi)

Pour un ingénieur, la suite de la réflexion est évidente, mais la plupart des gens se posent généralement une question curieuse dans ce cas : si les rayons tombent parallèlement, quel est le rapport avec la transmission et le diagramme de rayonnement ?

Les propriétés des antennes sont absolument identiques pour les deux sens de déplacement des ondes électromagnétiques.

L'énergie émise se propagera en rayons parallèles, ce qui correspond au rétrécissement du diagramme de rayonnement. L'ensemble du flux ira dans une direction perpendiculaire à l'ouverture du réflecteur, tandis que la portée Actions Wi-Fi l'antenne augmente.

Pour comprendre ce point, il est utile d’imaginer un projecteur qui brille faiblement sur une longue distance.

Réseaux d'antennes

Une théorie cohérente des antennes à réseau phasé n'a pas encore été créée, mais les développements pratiques, notamment ceux des instituts nationaux, permettent d'obtenir d'excellents résultats en utilisant des méthodes basées sur des recherches empiriques.

Les scientifiques reprennent et utilisent la technique bien connue de la citrouille. En fait, cela semble encore plus raisonnable d’un point de vue théorique, mais c’est l’essentiel.

Il a été prouvé que les émetteurs situés dans un certain ordre ont un diagramme de rayonnement total plus étroit qu'individuellement.

Il est d'usage - mais il y a des exceptions - de les disposer en rangées paires, comme sur un siège d'auditorium. Le rétrécissement se produit dans un plan perpendiculaire à la ligne de localisation des émetteurs.

La suite de la réflexion en matière de conception doit être claire. Par exemple, quatre plaques - également appelées patchs - situées aux coins du carré rétrécissent le diagramme de rayonnement dans les directions verticale et horizontale. C'est sur ce principe que fonctionnent les antennes Wi-Fi TP Link TL-ANT2414A.

Options combinées

Une combinaison judicieuse d'un réflecteur et même de rangées d'émetteurs donne d'excellents résultats. Il s'agit de la conception bien connue à double circuit pour la gamme UHF sur des émetteurs carrés disposés symétriquement en forme de huit.

Du fait de l'équivalence de deux directions perpendiculaires au plan de localisation des émetteurs, une telle antenne émet (et reçoit) un signal dans les deux sens.

Le défaut réduit non seulement le gain, mais contribue également à l'effet de trajets multiples, qui introduit une surcharge supplémentaire dans le processus de communication. Le réflecteur résout le problème.

Exemples de mise en œuvre pratique d'antennes longue portée

Antennes Wi-Fi avec réflecteur parabolique

L'antenne Wi-Fi extérieure TL-ANT5830B est équipée d'un réflecteur en forme de paraboloïde tronqué. Les concepteurs souhaitaient rétrécir le diagramme de rayonnement dans le plan horizontal (en azimut).

Alors que verticalement (angle d'élévation), il s'avère grande largeur le lobe principal, c'est-à-dire la direction générale de la distribution de l'énergie.

Ces caractéristiques sont réalisées par un réflecteur dont la largeur dans le plan horizontal dépasse la dimension verticale - hauteur. Cette forme du réflecteur permet de comprimer efficacement le flux en azimut, donnant ainsi un plus grand espace en élévation pour la localisation des récepteurs des abonnés.

De telles antennes Wi-Fi extérieures sont idéales pour la communication bidirectionnelle et sont peu utiles pour une diffusion à grande échelle. Une attention particulière doit être portée à la valeur EIRP, puisque le gain du produit est de 30 dBi.

La réception et la transmission s'effectuent à une fréquence de 5 GHz et le réflecteur est en maille pour réduire le poids et la charge du vent.

En cours de route, il convient de mentionner deux autres caractéristiques des antennes à diagramme de rayonnement étroit :

Le vent effectue ses propres ajustements sur la stabilité de la connexion. Malgré la distance importante des abonnés et, par conséquent, leur petite taille angulaire, les rafales de masses d'air, faisant basculer le produit, peuvent entraîner une perte temporaire du signal.
Définir la position exacte de la plaque est assez difficile. Le faisceau étroit doit toucher avec précision l'abonné. De plus, une visibilité directe est nécessaire pour organiser la chaîne.

Mais la portée d'une antenne Wi-Fi avec un réflecteur parabolique est la plus élevée possible.

Wi-Fi multiéléments

Le modèle mentionné TL-ANT2414A réalise un rétrécissement du diagramme de rayonnement avec deux rangées horizontales de patchs de quatre chacune.

Les émetteurs situés en phase agissent comme une seule unité, recevant et envoyant un signal.

Un routeur Wi-Fi doté d'une antenne externe TL-ANT2414A réduira le champ de diffusion à la zone située dans le lobe avant du diagramme de rayonnement. Cela peut être utile lors du déploiement d’un réseau dans un stade allongé ou une zone d’usine.

La portée d'une telle conception sera bien inférieure aux modèles paraboliques, mais le processus de réglage des paramètres est relativement simple. De plus, il est permis de diffuser à un groupe d'abonnés, tandis que les paraboles forment un canal à deux extrémités.

Niveau de puissance de l'antenne Wi-Fi

Chaque produit électronique est conçu au maximum niveau admissible pouvoir. Le dépassement du seuil autorisé par le constructeur désactive l'appareil beaucoup plus rapidement.

Ce mode de fonctionnement est inacceptable. Wi-Fi puissant l'antenne émet des dizaines de watts. A titre de comparaison, le seuil d'enregistrement pour les appareils de cette gamme est d'environ 200 mW (un cinquième de Watt).

Un adaptateur ordinaire fonctionne avec des niveaux de signal acceptables (sans enregistrement). Certains consommateurs doivent répondre à des besoins en énergie supplémentaires.

Dans ce cas, vous devez acheter un amplificateur spécial. Le coût d'un tel appareil est de 500 $ ou plus, selon le modèle spécifique.

La portée du système augmente et la réception devient plus fiable. Tout l'équipement doit être agréé. Les examens sont effectués par le Centre national de recherche, où vous devez présenter une demande pour mener des recherches.

À la maison

De nombreux ordinateurs portables, pour la plupart des modèles plus anciens, ne prennent pas en charge réseau sans fil.

Il arrive qu'une antenne Wi-Fi interne ne soit pas capable de capter un signal en raison de ses faibles caractéristiques.

Des adaptateurs pour le bus PCMCIA sont réalisés spécialement pour ce cas. Particularité les produits sont la capacité de se connecter antenne déportée. Cela améliore considérablement la qualité de la réception.

Pourquoi cette option bon principalement pour l'intérieur ? L'augmentation de la longueur du fil réduit considérablement l'efficacité du système.

C'est pourquoi l'antenne est destinée Adaptateur Wi-Fi ressemble souvent à un appendice de celui-ci. Il s'agit d'une tige qui dépasse de la planche. L'augmentation de la longueur du câble réduit considérablement la sensibilité.

Cependant, assise sous la fenêtre, il est tout à fait possible de placer l'antenne dans la fenêtre. Cela augmentera la portée de réception.

Ce didacticiel vidéo montre quels appareils peuvent transmettre le Wi-Fi sur plusieurs kilomètres. Ce besoin survient lorsque vous devez utiliser votre Internet à la datcha, au travail, à l'école ou n'importe où dans le monde, bien que dans certaines limites. Dans ce cas, le test a montré 20 km. La vidéo testera à quelle distance et à quelle vitesse il sera possible de transmettre un signal Internet à l'aide des appareils spécifiés. Tout le matériel nécessaire peut être acheté dans ce magasin chinois. Faites des économies en installant le plugin sur Google Chrome : 7% sur les achats.

Sélection d'un point d'accès Wi-Fi

Tout d’abord, sélectionnez un point d’accès Wi-Fi approprié. L'équipement le plus prometteur vient d'Ubiquiti. Le coût est d'environ 100 $ pour un équipement neuf, la moitié de celui d'un équipement usagé. Il s'agit du logo nanostation m5, du nanobridge M5, de l'airgrid M5, du nanobeam m19. Ces points d'accès sont très fiables, c'est pourquoi les fournisseurs de communications les adorent. Contrairement à d’autres équipements professionnels, ils sont faciles à mettre en place. Il existe un large choix pour différentes distances. À propos, vous pouvez augmenter considérablement la portée d'une nanostation si vous la vissez à une antenne parabolique. Les inconvénients incluent le coût relativement élevé.

Parmi les options les moins chères, l'équipement tp-link. Par exemple dans ce point externe l'accès est suffisamment intégré antenne puissante, en termes de portée, elle est encore plus puissante que la nanostation. Mais tp-link est moins fiable logiciel. Par conséquent, une fois par mois, l'équipement peut geler. Un redémarrage sera nécessaire pour restaurer Internet. C'est pourquoi les fournisseurs ne les aiment pas. Mais pour Internet personnel ils feront très bien l'affaire.

Il existe des options encore moins chères chez Fabricants chinois. Mais ils sont non seulement moins fiables, mais ils ont aussi plus antennes faibles. Si vous le souhaitez, vous pouvez réaliser une antenne Wi-Fi maison. La chaîne a instructions vidéo détaillées, comment faire.

Comment connecter un point d'accès Wi-Fi

Voyons maintenant comment connecter correctement un point d'accès. Inclus avec point wi-fi L'Access est livré avec une alimentation, mais il n'est pas nécessaire de tirer le câble d'alimentation jusqu'au point d'accès, puisque la technologie POE est utilisée ici. La tension d'alimentation est transmise via le même câble par lequel Internet est transmis. Par conséquent, pour connecter un point d'accès, vous avez besoin d'un câble à 8 fils. paire torsadée. Une extrémité se connecte directement au point d'accès et l'autre à l'alimentation POE. La deuxième prise libre de l'alimentation est connectée par n'importe quel câble à paire torsadée, au moins 8 fils, au moins 4 fils, à l'ordinateur pour une configuration ultérieure.

Comment configurer une nanostation pour un fonctionnement à très longue portée

Nous le connectons au réseau et une fois les LED allumées, nous vous recommandons de le réinitialiser aux paramètres d'usine en maintenant enfoncé Bouton de réinitialisation pendant 10 secondes. Maintenant modifions-le dans les paramètres carte réseau 192.168.1.22. J'ouvre n'importe quel navigateur et j'écris dans la barre d'adresse : 192.168.1.20.

Appuyez sur Entrée et accédez à l'entrée paramètres de la nanostation. Dans le champ login et mot de passe, nous entrons ubnt. Dans la colonne pays, sélectionnez test de conformité. Cela permettra l'utilisation de canaux alternatifs et d'une puissance maximale. Dans l'onglet Sans fil, vous pouvez sélectionner le mode dans lequel la nanostation fonctionnera. Dans le premier mode, nous pourrons nous connecter à d’autres réseaux wi-fi. Le deuxième mode est ce qu'on appelle le mode point d'accès, c'est-à-dire que vous pouvez distribuer le Wi-Fi. Comment un routeur ordinaire. Entrez le nom de notre réseaux wi-fi, mot de passe. Nous sélectionnons la largeur du canal 20 mégahertz et enregistrons le canal de fréquence sur lequel Internet sera distribué.

Nous vous recommandons de scanner la gamme à l'avance et de sélectionner Canal Wi-Fi, afin de ne pas interférer avec les prestataires opérant dans votre région. Certains endroits nécessitent une autorisation pour utiliser la bande de 5 gigahertz. Certaines zones nécessitent une autorisation pour utiliser des antennes WiFi externes. Dans l'onglet Réseau, sélectionnez le mode. Si vous quittez le pont, votre réseau s'étendra sur canal sans fil. Si vous sélectionnez SOHO Router, alors nanoshen fonctionnera comme routeur domestique, et vous pouvez vous y connecter à l’aide de téléphones et d’ordinateurs portables. Application des modifications.

Consultez ensuite les instructions d'installation et de fixation et les autres points d'installation sur Wi-Fi longue distance à partir de 3 minutes.

Un schéma plus simple pour 2 km avec tous les détails.

Dans la Fédération de Russie, un réseau électromagnétique fonctionnant à l'extérieur d'un bâtiment ou d'une zone industrielle, dépassant la puissance du signal d'un seuil fixe, doit être enregistré. La loi contient une longue série d'exceptions concernant la hauteur des appareils et leur destination. Un certain nombre d'obstacles et de doubles interprétations expliquent l'opinion dominante parmi les développeurs d'équipements : une antenne Wi-Fi longue portée doit être passive. Cela réduit certainement les coûts énergétiques et rend le fond électromagnétique de la zone plus favorable.

Comment forcer un radiateur passif à amplifier un signal est connu depuis longtemps - le diagramme de rayonnement est doté d'une ou deux directions nettement sélectionnées : la majeure partie de l'énergie se propagera de manière limitée.

Rappelant un lit de rivière étroit. Même si les berges sont éloignées les unes des autres, le courant est calme. Dès que vous pressez le ruisseau avec un manchon étroit, l'eau bout, s'écoule plus vite et la vitesse de déplacement augmente.

Une antenne Wi-Fi longue portée suit un principe similaire, canalisant les réserves de puissance dans la bonne direction. Le gain, exprimé en décibels isotropes (dBi), caractérise la propriété de l'émetteur - augmenter la densité énergétique des directions individuelles.

Une limitation apparaît immédiatement : la zone de couverture se rétrécit fortement. L'avantage est évident : une liquidité totale aux yeux de la loi, puisque la puissance totale rayonnée est soumise à des restrictions.

Ceux qui ont besoin d'un niveau de signal plus élevé achètent des amplificateurs supplémentaires et légitiment légalement leur achat de manière fixe. N'oubliez pas : certains émetteurs sont soumis à des restrictions EIRP. Un paramètre qui peut transformer un point d'accès totalement inoffensif en un objet soumis à licence obligatoire. Représenté par le produit de la puissance totale fournie à l'antenne et du gain.

Par exemple, à une certaine puissance rayonnée par une antenne omnidirectionnelle, aucune licence n’est requise. Lors du remplacement par un modèle étroitement ciblé, une situation peut survenir lorsque l'EIRP dépasse ce qui est autorisé. Plus le gain du produit est élevé, plus la probabilité est élevée.

La question a été discutée en détail, puisque plus d'une organisation a été condamnée à une amende pour non-respect des exigences de base relatives aux réseaux sans fil. Une antenne Wi-Fi extérieure peut devenir une véritable pierre d’achoppement si elle est mal utilisée.

Principes de fonctionnement des antennes longue portée

La mise en œuvre de diagrammes de rayonnement rétrécis se déroule de deux manières :

L'utilisation de réflecteurs de forme spéciale.
Création de réseaux multiéléments.

Antennes à réflecteur

Les termes scientifiques, lorsqu’ils sont traduits dans une langue que la plupart des gens peuvent comprendre, ne semblent pas effrayants. Réflecteur - réflecteur. Les antennes paraboliques utiliser une partie de la surface d'un paraboloïde avec un émetteur placé au foyer. Utilisé droit scolaire optique : les rayons incidents perpendiculairement à la lentille sont collectés en un point. Le réflecteur d'une antenne parabolique agit comme une lentille d'ondes électromagnétiques.

Pour un ingénieur, la suite de la réflexion est évidente ; la plupart des gens ordinaires se posent une question curieuse : si les rayons tombent en parallèle, comment le phénomène est-il lié à la transmission, au diagramme de rayonnement ?

Les propriétés des antennes sont identiques dans les deux sens de déplacement des ondes électromagnétiques. L'énergie émise se propagera en faisceaux parallèles, provoquant un rétrécissement du diagramme de rayonnement. Le flux ira dans une direction perpendiculaire à l'ouverture du réflecteur, la portée de l'antenne Wi-Fi augmente. Pour comprendre ce point, il est utile d’imaginer un projecteur qui brille faiblement sur une longue distance.