Tagi: sieć, wifi, wi-fi, ruter, antena

Metalowy stojak na szczotkę do WC albo stalowa puszka, kawałek miedzianego kabla, niedrogie złącze, cztery śrubki i trochę dobrych chęci – tyle wystarczy, aby w niespełna godzinę zmajstrować kierunkową antenę dla urządzeń WLAN.  Zobacz jak powiększyć zasięg urządzeń WLAN za pomocą prostych materiałów

Christiane Rütten, Sven Dortmund, Adam Rudziński

 

Zasięg bezprzewodowych urządzeń Wi-Fi da się łatwo zwiększyć za pomocą zewnętrznych anten. Jakiś czas temu opisywaliśmy, jak zbudować antenę typu Yagi-Uda z kawałka drutu i styropianu. Takie urządzenie nieźle sprawdza się w mieszkaniu, ale zawiedzie w sytuacji, w której przyjdzie transmitować sygnał na odległość kilkudziesięciu metrów (na przykład do odbiornika umieszczonego po drugiej stronie ulicy). Przyczyną takiego stanu rzeczy jest nie tylko niewielki zasięg promienników dookólnych wynikający z faktu, że energia fali elektromagnetycznej jest rozpraszana sprawiedliwie we wszystkie strony. Zazwyczaj trzeba się liczyć z tym, że nasz router albo access point nie jest jedynym nadajnikiem w okolicy – najprawdopodobniej ktoś inny w pobliżu także używa sprzętu WLAN i dochodzi do interferencji dwóch (lub więcej) sygnałów. Oczywiście można podjąć próbę przelicytowania "konkurencji" i zwiększyć moc własnego nadajnika, ale prędzej czy później skończy się to spotkaniem z inspektorami Państwowej Agencji Radiokomunikacji i – w najlepszym razie – konfiskatą podrasowanego sprzętu. Pisząc o antenie Yagi, wspominaliśmy zresztą o konieczności kontrolowania mocy sygnału.

Znacznie lepszym pomysłem wydaje się skonstruowanie anteny kierunkowej. Zastąpi ona tę standardową, będącą na wyposażeniu stacji bazowej WLAN. Nieraz zdarza się, że access point ma więcej niż jedną antenę – w takiej sytuacji urządzenie kierunkowe zostanie obciążone zadaniem utrzymywania komunikacji na większy dystans, a pozostałe promienniki obsłużą najbliższe otoczenie. Jeżeli nie mamy modelu z wieloma antenami, nie zaszkodzi zajrzeć do wnętrza jego obudowy. Być może znajdziemy tam gniazdo służące do podłączenia zewnętrznej anteny. Zależnie od producenta jest ono oznaczane symbolem IPEX lub U.FL . Przez otwór wentylacyjny wyprowadzimy wówczas na zewnątrz krótki kabel (tzw. pigtail) służący do podłączenia anteny. Także wiele bezprzewodowych kart i urządzeń radiowych wyposażonych w złącze USB pozwala skorzystać z dodatkowej anteny – podpina się ją do gniazda SMA lub RPSMA .

Nieskomplikowana antena kierunkowa, której wymiary podamy dalej, została zaprojektowana z myślą o pracy w paśmie 2,4 GHz zgodnie ze standardem IEEE 802.11b/g. Wiekowe już stacje bazowe 802.11a działają na częstotliwości 5 GHz i wymagają anten o innych wymiarach. Nie będziemy się jednak zajmować takimi modelami; osoby zainteresowane standardem 802.11a odsyłamy do artykułu Building a Wi-Fi Antenna Out of a Tin Can.

Co z urządzeniami WLAN 802.11n (Draft N)? Te również zajmują pasmo 2,4 GHz. Niestety, w ich przypadku nasza antena raczej nie zadziała – access pointy tego typu stosują kombinowany sygnał z kilku źródeł równocześnie. Chcąc przeprowadzić transmisję kierunkową, będziemy musieli przełączyć się w tryb 802.11b/g.

 

Dozwolony poziom sygnału

Antena kierunkowa ma tę zaletę, że nie tylko precyzyjnie nadaje sygnał: poprawia także parametry odbioru. Urządzenie poza wzmacnianiem fali wzdłuż wybranej osi pozwala wytłumić sygnały nieosiowe i w ten sposób zapobiegać interferencjom z obcych źródeł. Jak już jednak wspomnieliśmy, podczas nadawania należy zachować umiar.

 

Przestrzenna charakterystyka naszej anteny pokazuje zysk (ok. 8 dBi) w kierunku nadawania i silne tłumienie sygnału w drugą stronęPrzestrzenna charakterystyka naszej anteny pokazuje zysk (ok. 8 dBi) w kierunku nadawania i silne tłumienie sygnału w drugą stronę

 

W Polsce nadzorowaniem eteru zajmuje się Państwowa Agencja Radiokomunikacji (PAR), a zgodnie z obowiązującymi normami tzw. efektywna izotropowa moc wypromieniowana (EIRP) nie może przekroczyć poziomu 20 dBm dla urządzeń działających w paśmie 2,4 GHz. Oznacza to, że antenie kierunkowej nie wolno wypromieniowywać w żadnym kierunku sygnału o mocy większej niż 100 miliwatów.

Moc wyjściowa modułów WLAN mieści się przeważnie w granicach 30–50 miliwatów; część energii jest dodatkowo tracona podczas przesyłania do anteny. Z przeprowadzonych przez nas pomiarów wynika, że wypromieniowany sygnał nie ma mocy większej niż 50 mW, czyli mniejszą niż dopuszczalny poziom. Na wszelki wypadek przypominamy, że routery Wi-Fi pozwalają sterować poziomem mocy. Po uruchomieniu anteny powinniśmy przynajmniej przez jakiś czas posłuchać, czy sąsiedzi nie narzekają, że pogorszyły im się parametry transmisji we własnych sieciach bezprzewodowych; w takiej sytuacji należy zredukować poziom naszego sygnału.

 

Szukamy puszki

Za główny element konstrukcyjny naszej anteny może posłużyć wszystko, co przewodzi prąd elektryczny – byle miało kształt walca, którego rozmiary mieszczą się w pewnych (i to wcale nieostrych) granicach. Przejrzyjmy dom w poszukiwaniu niepotrzebnych stojaków na szczotki do WC, zużytych opakowań po artykułach spożywczych, puszek po konserwach itp. Wewnętrzna średnica takiego elementu powinna wynosić co najmniej 84 milimetry i nie przekraczać 92 milimetrów (a nawet 111 milimetrów, o ile pogodzimy się z nieco słabszymi właściwościami kierunkowymi oraz większymi stratami sygnału). Do średnicy dopasujemy wysokość puszki. I znowu podczas jej przycinania nie musimy zachowywać chirurgicznej precyzji: kilkumilimetrowa tolerancja jest akceptowalna. Dobór optymalnych wymiarów ułatwi prosty kalkulator:

Przygotowaliśmy też tabelkę z wymiarami anteny odpowiadającymi typowym średnicom puszek:

 

Dobierając obudowę, musimy oczywiście pamiętać o warunkach, w jakich przyjdzie działać antenie – zwłaszcza o tym, czy będzie wystawiona na deszcz, śnieg i inne zjawiska atmosferyczne. Poza tym puszka powinna być gładka; dotyczy to zwłaszcza denka. Ewentualne karbowanie ścianki bocznej jest akceptowalne (choć niepożądane).

Otwory w obudowie nie przeszkadzają, o ile ich rozmiary nie przekraczają 6 centymetrów. Ta wartość nie bierze się znikąd: połowa długości fali elektromagnetycznej o częstotliwości 2,4 GHz to właśnie około sześć centymetrów i przez sześciocentymetrowy otwór w obudowie energia swobodnie "wyleje się" na zewnątrz. W efekcie stracimy i na mocy sygnału, i na jego kierunkowości. W razie wątpliwości zawsze możemy załatać otwór jakimkolwiek kawałkiem przewodnika (folią aluminiową, metalową blaszką itp.).

 

Złącze N, śruby (z płaskimi łbami), kawałek przewodu, nakrętki i podkładki: to poza puszką wszystkoZłącze N, śruby (z płaskimi łbami), kawałek przewodu, nakrętki i podkładki: to poza puszką wszystko

Komentarze (25)

  • Jaro

    2010-08-03, 12:57

    Tak bardzo mądre.. zwłaszcza do swojego Wi-Fi, naczyta się jeden z drugim i potem zasieje swoje główne łącze od operatora i będzie płacz.. Ludzie zapominają że 2,4 to tylko 13 kanałów, z czego przesiewają się co około 0,2 zatem tak naprawdę 6.. Dodając do tego fakt, że co drugie urządzenie w domu używa podobnych częstotliwości, robi się nam wielka kuchenka mikrofalowa..

  • DAC

    2010-08-10, 11:51

    Po pierwsze primo to od 2001 roku nie ma już Państwowej Agencji Radiokomunikacji - teraz jest UKE a w międzyczasie był URTiP i inne gadziny. Po drugie primo yagi jest anteną kierunkową a nie dookólną. Po trzecie primo nazywanie "wiekowym" 802.11a świadczy o ignorancji autorów. Po czwarte primo 802.11n działa też na jednej antenie. Po piąte i najważniejsze primo antenka zaprezentowana w artykule służy nie do poprawy linków WiFi, ale do syfienia eteru i każdego kto jej używa należałoby się oćwiczyć batogiem dla przykładu. Po szóste primo gratuluję poczucia humoru autorom artykułu i zapytuję jednocześnie ile i czego trzeba wypić żeby takie bzdety pisać?

  • slawun

    2010-12-29, 07:13

    chyba komus nie podoba sie ze ktos publikuje rzeczy takie jak antena wifi dla calej masy ludzi , bo moga pomajsterkowac sami i nie dac zarobic innym , ale ci co wynalezli to pierwsi tez przecierz majsterkowali , a teraz trzepia kase ,i nie jeden zrobil mikrofalowke z miasta ilu takich co wysadzili je w powietrze , gdzie wtedy byles nie wsadziles swoich 3 groszy? a moze jednym z tych majsterkowiczow jestes? , ale skad zwykly rzuczek ma o tym wiedziec skoro nie wie do puki mu w reklamach nie powiedza , i nie gadaj mi tu jeden z drugim ze to bzdury bo widze ze tylko krytykowac potraficie , pokaz ze jestes kozak i ulepsz pomysl , jezeli na jakis wpadniesz - bo watpie bo albo mama nie dala na szkole, albo cie w tej szkole jechali zdrowo a teraz sie odgrywasz gamoniu bo masz dostep do neta .  Wymiotowac chce jak czytam takie komentarze . najlepiej nie dotykaj klawiatury bo jak nie umiesz pisac nic co ludziom moze pomoc, lub ulepszyc czyjs pomysl ,  to wsadz sobie te komentarze gleboko i jeszcze popros kogos z grona takich pederastow jak ty zeby docisnol .
    ps. wracajac do tematu antena dziala ale milo by bylo zeby byla silniejsza pozdro

  • belfer

    2011-05-01, 11:26

    Ortografia !

  • jermak

    2011-05-03, 18:34

    do SLAWUN, czyli dziecko neostrady co nie umie pisać i czytać, ale mu się należy wszystko za darmo i najlepiej kosztem innych. Zniszczyć wszystkim w okolicy działanie sieci jest super, bo mały slawun bedzie sie uczył jak najtaniej popsuć działające systemy. Bo biedny i głupi, więc mu się należy.

  • Dziecko Neostra

    2011-05-07, 06:59

    Zawiść, zawiść i jeszcze raz zawiść. Aby pospólstwo nie dostało za darmo tego co ja mam (też za darmo). Upokorzyć! a nawet nazwać Dzieckiem Neostrady (cokolwiek by to miało znacyć...) A ja antenkę mam i działa. I sieje znacznie mniej niż panelówki, które sprzedajecie po 150 zeta na allegro.

  • Kapiszon

    2011-08-09, 19:54

    Faktycznie ich zabolało bo trzepią kasę na ludzkim lenistwie i głupocie, ale też wierze i naiwności. Oszukują wychwalając te "wyroby" bardzo umiejętnie... sam się naciąłem i niejedno kupiłem.
    Ale jak rozłożyłem yagi z allegro (bo coś niezbyt działała) to mnie śmiech zdjął.

    Badziewnie wykonane badziewie pełne kiepskich lutów, chwiejących się źle obsadzonych prętów, termicznego kleju - chiny się chowają... Sporo się trzeba było nad tym namęczyć, aby zaczęło właściwie działać - już lepiej byłoby zrobić ją samemu.

  • dziecko Neo

    2011-09-17, 15:13

    Do jermak! Gościu - bękarcie (dziecko bez rodziców (dziecko neostrady ma przynajmniej jedno z rodziców, drugim jest pomysłowość)) wiele rzeczy można zrobić praktycznie z "niczego" i działa znacznie lepiej niż kupione u takich cwaniaków jak Ty. Nieprawdą jest że te zrobione własnoręcznie rzeczy działają gorzej niż kupne, oraz że są problemy bo ktoś zrobił sobie samemu antenę. Już wielokrotnie się naciąłem na oryginalnych antenkach które siały jak przysłowiowy rolnik na wiosnę, a wykonane samodzielnie miały parametry i osiągi lepsze od firmówek. Więc idąc dalej twoim językiem - "bękarcie" - nie masz racji w uogólnianiu tematu, anteny tzw. samoróbki są o tyle lepsze że można je dostroić zerowym kosztem (np. skrócić lub wydłużyć promiennik) co w przypadku kupnych konstrukcji nie zawsze można zrobić. Itd. itp.

  • dzisiaj, 11:56:04

  • dzisiaj, 11:57:18

  • zobacz wszystkie
  • Trwa ładowanie Trwa ładowanie