Как правильно направить антенны роутера

Как правильно расположить антенны Wi-Fi роутера — Зачем они нужны и установка направления

Первые Wi-Fi роутеры выпускались с одной антенной. Позже появились модели с двумя, тремя, четырьмя. А у некоторых маршрутизаторов их количество вообще может доходить до десятка. В то же время встречаются роутеры вообще без них. В чём секрет? Зачем одним устройствам так много антенн, в то время, как другие обходятся вовсе без них? Что они дают и сколько их должно быть для хорошего покрытия Wi-Fi? Об этом речь пойдёт в нашей статье.

Зачем антенны на роутере

Не вдаваясь в глубокие нюансы радиотехники, сразу отметим: любому принимающему и передающему сигнал радиоустройству необходима антенна. Без неё, сам по себе передатчик отсылать и принимать радиоволны не может.

Антенна есть в любом смартфоне, в Wi-Fi адаптере и, конечно, в Wi-Fi роутере, даже если её не видно. Раньше телефоны, например, поголовно выпускались с внешней антенной. А у некоторых она ещё и дополнительно выдвигалась для улучшения приёма. Сейчас таких моделей вы не найдёте. Все современные смартфоны и телефоны выпускаются с встроенной внутренней. То есть она спрятана внутри корпуса устройства и визуально её не видно.

То же самое касается роутеров. Если вы видите беспроводной маршрутизатор без антенны, знайте: она там есть, только внутри. Wi-Fi роутеров без них не бывает в принципе. При этом количество встроенных антенн тоже может быть разным – одна, две, три. Иногда, для улучшения приёма, она располагается по всему периметру корпуса. Но внешняя всё равно работает лучше. У неё больше коэффициент усиления.

Вопреки расхожему мнению, антенна вовсе не делает радиосигнал мощнее. Мощность сигнала зависит от передатчика. Она делает его устойчивей и увеличивает радиус действия за счёт распределения сигнала в определенных направлениях. То есть чем больше коэффициент усиления, тем большую площадь покрытия Wi-Fi  можно обеспечить.

Теперь давайте разберёмся зачем роутеру так много антенн и как это влияет на качество его работы.

Сколько нужно антенн домашнему роутеру

Старые маршрутизаторы работали с одной антенной и, вроде бы, неплохо справлялись со своей задачей. Зачем же кому-то пришло в голову прикрутить к роутеру ещё одну?

Раньше интернет был медленным и, зачастую, предоставляемая провайдером скорость была в пределах одного-двух мегабит в секунду. Но со временем скорости выросли, соответственно,  увеличились и требования к сетевому оборудованию.

Чем быстрее интернет, тем быстрей должен работать и Wi-Fi. Иначе беспроводные устройства будут работать медленно. В связи с этим у роутеров и «отросла» вторая антенна.

Дело в том, что у старых моделей маршрутизаторов одна антенна одновременно работала на приём и передачу (SISO). Одной было не достаточно, чтобы обеспечить высокую скорость работы даже при мощном передатчике. Такие маршрутизаторы максимум могут обеспечивать 72 Мбит/сек в беспроводной сети при ширине канала 20 МГц. На практике существенно меньше – 30-50 мбит/сек. Что, при одновременной работе в сети трёх-четырёх клиентских устройств, очень мало.

Две и более

Тогда стали выпускать роутеры с двумя антеннами, обе работают одновременно на приём и передачу. Это позволило увеличить скорость до 144 Мбит/сек. Такая схема работы называется MIMO – в переводе с английского «множественный ввод-вывод».

Кстати, современные смартфоны, планшеты и ноутбуки тоже оснащены как минимум двумя антеннами. Если у вас старое устройство с одной, оно не сможет полноценно работать с двухантенным роутером, и скорость передачи данных будет меньше.

Ок, но зачем тогда третья антенна? Опять же для скорости. Обычно в роутерах с тремя антеннами используются конфигурации 3×3 MIMO или 2×3 MIMO. То есть три (во втором случае две) антенны используются для передачи. При приёме задействованы все 3. Такая конфигурация может обеспечить скорость в беспроводной сети на уровне 216 Мбит/сек. Если ширина канала будет не 20, а 40 МГц, то скорость будет до 450 Мбит/сек. Это при модуляции 64-QAM. Но если роутер и устройства поддерживают TurboQAM и или NitroQAM, то скорость может быть существенно выше!

Есть роутеры и с четырьмя антеннами, поддерживающими 4×4 MIMO. Правда такие роутеры нельзя запитать по технологии PoE, так как мощности PoE уже не хватает для поддержки даже 3×3 MIMO.

Скорости приведены для передачи на частоте 2.4 ГГц, если роутер работает на 5 ГГц, то скорость передачи будет выше – до 433 Мбит/с на канал.

Оптимальное количество

Нужны ли монстры с четырьмя антеннами в обычной квартире? Чаще всего нет. Дело в том, что большинство провайдеров предоставляют подключение к сети по витой паре (Ehternet), где максимально возможная скорость 100 Мбит/сек, а реально ниже. А если у вас xDSL подключение по телефонной линии, то, скорее всего, скорость будет в пределах 20-30 Мбит/сек. Поэтому необходимость использовать роутер, раздающий Wi-Fi на скорости 1 Гбит/сек лишена смысла.

То есть для пользователя в обычной небольшой квартире с подключением к интернету по телефону или Ethernet вполне подойдёт обычный роутер с двумя антеннами. Или даже с встроенной антенной, если помещение небольшое. Мощный роутер с четырьмя антеннами понадобится, если у вас интернет подключен по оптоволоконной линии, обеспечивающей скорость выше 1 Гбит/сек. Также высокая скорость Wi-Fi важна при просмотре потокового видео и при онлайн-играх. Особенно если в вашей сети несколько геймеров, одновременно подключенных к интернету.

Двухдиапазонные

Но в современных роутерах у антенн может быть и другое назначение.

Современные маршрутизаторы всё чаще выпускаются двухдиапазонными – то есть они работают на частоте 2,4 и 5 ГГц. Тогда две антенны используются для частоты 2,4 ГГц, а две – для 5 ГГц.

Поэтому двухдиапазонные роутеры, как правило, оснащены четырьмя и более антеннами. Учитывайте этот фактор при покупке такого устройства. В техническом описании двухдиапазонных роутеров производитель указывает общую максимальную скорость. Однако обратите внимание, что в подробном описании фигурируют две скорости – для диапазона 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Как должны быть направлены

Внешние антенны на роутере, независимо от того съёмные они или нет, закреплены подвижно. Их положение можно менять. У многих пользователей возникает вопрос: как должны быть расположены антенны на Wi-Fi роутере, куда они должны быть направлены.

Отметим, что существует два вида антенн: узконаправленные и всенаправленные. Первые собирают сигнал в пучок и транслируют его в одном конкретном направлении. Всенаправленные вещают во все стороны. В роутерах используются только всенаправленные, поэтому нацеливать их куда-либо не нужно.

Тем не менее, рекомендуется направлять антенны роутера вверх. Установленные в таком положении они обеспечивают максимальное покрытие, потому что сигнал распространяется по горизонтали на предельно возможное расстояние во все стороны.

Если разместить антенны горизонтально, сигнал будет распространяться по вертикали, то есть вверх и вниз. Что оправдано, если нужно обеспечить покрытие на верхнем и нижнем этажах. В обычной квартире имеет смысл разместить антенны вертикально с небольшим уклоном в сторону желаемого максимального обеспечения покрытия.

Антенны выполнены подвижными для того, чтобы в любом положении роутера их можно было установить нужным образом. Ведь маршртуизатор может быть как установлен на ровной поверхности – на столе или на полу, так и размещён вертикально на стене.

Что касается роутеров с встроенными антеннами, то некоторые модели рекомендуется размещать вертикально на стене, поскольку расположение антенн в них горизонтальное. Но у большинства моделей внутри корпуса их несколько, и они располагаются как горизонтально, так и вертикально, обеспечивая стабильную работу в любом положении. Стоит поэкспериментировать с разным положение устройства, чтобы выяснить, в каком случае сигнал будет лучше.

Заключение

Итак, Wi-Fi роутеров без антенн не бывает – они могут быть внешние или прятаться в корпусе устройства. От их количества зависит покрытие и скорость работы Wi-Fi. Но это не критично для небольших помещений и подключения к интернету на скорости до 100 Мбит/сек.

Роутеры с большим количеством антенн нужны при высокоскоростном интернет-подключении, для онлайн-игр и потокового видео в высоком качестве. Руководствуясь этой информацией, вы можете определить нужен ли вам маршрутизатор с десятком антенн или же вполне достаточно обычного роутера с двумя.

Руководство по установке беспроводной антенны

: 10 советов по успешной установке беспроводной сети

Как правильно выбрать антенну

Антенна Яги

Направленная антенна. Фокусирует энергию в одном конкретном направлении. В приложении точка-точка идеально использовать антенны Yagi в обоих местах для увеличения дальности и большей мощности сигнала. Антенны Yagi обеспечивают наилучшие результаты в приложениях многоточечной связи при использовании с удаленными ведомыми радиостанциями.

Всенаправленная антенна

Всенаправленные антенны фокусируют энергию одинаково во всех направлениях. Как правило, они имеют меньшую дальность действия, чем антенна Yagi с аналогичным усилением. Всенаправленные антенны используются в приложениях многоточечной связи для центрального ведущего устройства.

Точка-точка
В этой конфигурации два радиомодуля будут разговаривать друг с другом.Типичными примерами являются системы последовательной связи или одноранговые системы ввода-вывода. Антенны Yagi на обоих концах увеличивают мощность сигнала, дальность действия и уменьшают помехи.

Многоточечная связь
В многоточечной системе всенаправленная антенна обычно используется в качестве ведущей, а отдельные антенны Yagi - в качестве «ведомых», указывающих на «главную» антенну для обеспечения наилучшего диапазона и мощности сигнала. Типичным примером является конфигурация ввода-вывода Modbus с радиомодемом, подключенным к главному устройству RTU с несколькими узлами ввода-вывода в качестве подчиненных.

Советы по установке беспроводной антенны

На дальность действия

RF влияют несколько факторов. Правильное рассмотрение во время установки поможет повысить мощность сигнала и диапазон, обеспечивая надежную работу.

Совет 1 - Очистите путь RF от препятствий

Убедитесь, что на РЧ тракте нет препятствий. Антенны следует устанавливать так, чтобы они могли «видеть» друг друга как можно больше.Убедитесь, что антенны расположены достаточно высоко над любыми препятствиями на пути РЧ.

ПРЕДЛАГАЕМАЯ ВЫСОТА, ЧИСТКА ЗАПРЕЩЕНИЙ
Диапазон	2,4 ГГц	900 МГц	868 МГц
1000 футов (300 м)	5,5 футов (1,7 м)	8 футов (2,5 м)	8,5 футов (2.6 м)
1,6 км	10,5 футов (3,2 м)	16 футов (5 м)	19,4 футов (5,9 м)
8 км (5 миль)	–	34 фута (10,5 м)	46,6 футов (14,2 м)
10 миль (16 км)	–	47,5 футов (14,5 м)	61 фут (18,6 м)

Совет 2 - Обратите внимание на юстировку антенны

Убедитесь, что антенны выровнены по центру пути прохождения сигнала и углу и находятся на одной плоскости.

Совет 3. Знайте общий коэффициент усиления системы, необходимый для достижения дистанции

Чем больше расстояние между радиостанциями, тем больше должен быть общий коэффициент усиления системы. Краткое практическое правило для общего выигрыша системы в зависимости от расстояния:

Радиочастота и мощность	300 футов (100 м)	1000 футов (300 м)	1 миля (1.6 км)	5 миль (8 км)	10 миль (16 км)
2,4 ГГц, 60 мВт	2,1 дБ	> 6 дБ	> 10 дБ	–	–
900 МГц, 1 Вт	2,1 дБ	2,1 дБ	> 3 дБ	> 6 дБ	> 10 дБ
Примечание. РЧ-сигнал теряется через кабели и соединения.Обратитесь к Совету 4, чтобы узнать влияние длины кабеля и соединений, а также узнать, как выбрать усиление антенны для компенсации потери сигнала.

Совет 4 - Знайте свои потери сигнала и требуемое усиление антенны

Потеря сигнала через кабели и разъемы. Чем длиннее антенный кабель и чем больше количество подключений, тем больше потери сигнала. Для компенсации этих потерь и соблюдения требуемого расстояния необходимо большее усиление антенны.Как показывает опыт, дальность действия РЧ уменьшается вдвое на каждые 6 дБ потери сигнала.

Потерянный сигнал должен быть компенсирован правильным выбором усиления антенны. Радиостанции Zlinx и Zlinx Xtreme от B&B стандартно поставляются с всенаправленной антенной 3 дБи, а радиостанции на 2,4 ГГц - с всенаправленной антенной с усилением 2,1 дБи. Если необходимо большее усиление, выберите антенну с большим усилением в зависимости от требований вашей системы.

В таблице ниже показаны потери сигнала в кабелях и соединениях.

ПОТЕРЯ СИГНАЛА НА КОМПОНЕНТАХ
	Потеря сигнала
	868/900 МГц	2,4 ГГц
Антенный кабель (LMR400)	-3,9 дБ / 100 футов	-6.8 дБ / 100 футов
Разъемы (RP-SMA / N-Type)	-0,5 дБ	-0,5 дБ
Грозозащитные разрядники	-1 дБ	-1 дБ

Совет 5. Используйте минимальную необходимую длину кабеля

Используйте кабель минимальной длины.Не прокладывайте больше кабеля, чем необходимо.

Совет 6. Не оборачивайте кабели

Не наматывайте и не наматывайте кабели вокруг чего-либо.

Совет 7. Используйте капельные петли

Используйте петли для капель на шкафу. Это предотвращает скопление влаги между соединительными швами и в самом шкафу. При использовании шкафов рекомендуется нижний ввод кабеля, а не боковой.Никогда не пропускайте кабель через верх шкафа.

Совет 8 - Защитите соединение антенны

Защитите соединение антенны соответствующей прорезиненной вулканизирующей лентой.

Совет 9 - Правильно сфазируйте Yagi относительно базовой антенны Omni

Убедитесь, что Yagi правильно сфазированы (ориентированы) относительно базовой антенны Omni.

Совет 10 - Правильно размещайте Яги по отношению друг к другу

Убедитесь, что Яги правильно расположены (ориентированы) относительно друг друга.

Дополнительные ресурсы

ДИАПАЗОННЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ
Диапазон переменной	RF Редуктор диапазона	Радиочастотный усилитель
Мощность передатчика	Менее	Подробнее
Чувствительность приемника	Подробнее	Менее
Усиление антенны	Менее	Подробнее
Длина антенного кабеля	Подробнее	Менее
Количество разъемов	Подробнее	Менее
Физические препятствия	Подробнее	Менее
Радиочастотные помехи	Подробнее	Менее
Скорость передачи данных	Подробнее	Менее

В таблице ниже показано максимальное расстояние для разных комбинаций антенн и кабелей на разных участках.Воздействие погоды не учитывается.

КАК УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВЛИЯЮТ НА ВЫБОР АНТЕННЫ?
	Модели с частотой 2,4 ГГц	868/900 МГц Модели
В помещении: без прямой видимости, ограниченное количество стен из каркасной конструкции, несколько отражающих поверхностей
500 футов (150 м)	Антенна в комплекте	Антенна в комплекте
500-2600 футов (150-750 м)	–	Антенна в комплекте
На открытом воздухе Без препятствий: идеальные радиочастотные условия: от башни к башне
До 1.4 мили (2,25 км)	Антенна в комплекте (без кабеля)	Антенна в комплекте (без кабеля)
8 км (5 миль)	Omni (кабель 10 футов / 3 м) Yagi (кабель 20 футов / 6 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
11,2 км (7 миль)	Yagi (кабель длиной 15 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
10 миль (16 км)	Yagi (кабель длиной 20 футов / 6 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
22.5 км)	–	Omni (кабель 50 футов / 15 м) Яги (кабель 50 футов / 15 м)
40 миль (64 км)	–	Yagi (50 футов кабель)
На улице в сельской местности: прямая видимость с поднятыми антеннами и отсутствие препятствий
До 870 м (2900 футов)	Антенна в комплекте (без кабеля)	Антенна в комплекте (без кабеля)
1 миль (1.6 км)	Omni (кабель 20 футов / 6 м) Яги (кабель 50 футов / 15 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
2,4 км (1,5 км)	Omni (кабель 10 футов / 3 м) Яги (кабель 50 футов / 15 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
4,8 км	Yagi (кабель длиной 20 футов / 6 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
7 миль (11.2 км)	–	Omni (кабель 10 футов / 3 м) Яги (кабель 50 футов / 15 м)
10 миль (16 км)	–	Yagi (кабель длиной 15 м)
32 км	–	Yagi (кабель 10 футов / 3 м)
Открытый пригород: прямая видимость, но с некоторыми препятствиями
До 330 м (1100 футов)	Антенна в комплекте (без кабеля)	Антенна в комплекте (без кабеля)
2900 футов (870 м)	Omni (кабель 10 футов / 3 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
1 миль (1.6 км)	Yagi (кабель длиной 20 футов / 6 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
2,4 км (1,5 км)	–	Антенна в комплекте (без кабеля)
3,2 км (2 миль)	–	Omni (кабель 20 футов / 6 м) Яги (кабель 50 футов / 15 м)
9,6 км (6 миль)	–	Yagi (кабель длиной 10 футов / 6 м)
7 миль (11.2 км)	–	Yagi (кабель 2 фута / 0,6 м)
На открытом воздухе Город: нет прямой видимости, несколько отражающих поверхностей
До 150 м (500 футов)	Антенна в комплекте (без кабеля)	Антенна в комплекте (без кабеля)
2700 футов (810 м)	Omni (кабель 10 футов / 3 м) Yagi (кабель длиной 3 м)	Антенна в комплекте (без кабеля)
3900 футов (1.2 км)	–	Антенна в комплекте (без кабеля)
1,6 км	–	Omni (кабель 10 футов / 3 м) Yagi (кабель длиной 3 м)
4 км (2,5 миль)	–	Yagi (кабель 10 футов / 3 м)

.

Как прикрепить антенну с высоким коэффициентом усиления к маршрутизатору (и какую из них купить)

Вы можете прикрепить к маршрутизатору антенну с высоким коэффициентом усиления для усиления сигнала. Но стоит ли оно того? Вот все, что вам нужно знать об этом.

Для большинства людей маршрутизатор является первым портом захода при слабом сигнале Wi-Fi. У вас может быть маршрутизатор, предоставленный вашим поставщиком услуг, что представляет собой довольно неоднозначную картину.

Некоторые провайдеры хотят, чтобы вы действительно имели доступ в Интернет по всему дому.Другие поставщики услуг, похоже, гордятся тем, что предоставляют наихудший из возможных маршрутизаторов с бесполезными антеннами.

Если вы попадете в последний лагерь, вы можете сделать простую модификацию маршрутизатора для усиления вашего сигнала: антенну Wi-Fi с высоким коэффициентом усиления.Давайте посмотрим на варианты антенны с высоким коэффициентом усиления для вашего роутера.

Зачем устанавливать антенну с высоким коэффициентом усиления?

Перед установкой антенны с высоким коэффициентом усиления на маршрутизатор необходимо рассмотреть несколько важных вопросов.Сторонники антенн с высоким коэффициентом усиления предлагают сразу несколько положительных моментов при установке новых антенн на ваш маршрутизатор. Рассмотрим следующее:

• Увеличенный диапазон широковещательной передачи: Перспектива увеличения диапазона широковещательной передачи Wi-Fi - одно из самых привлекательных преимуществ маршрутизатора с высоким коэффициентом усиления.Подключить Wi-Fi к одному маршрутизатору в каждой комнате дома - отличная идея.
• Управление трансляцией: Всенаправленная антенна с высоким коэффициентом усиления, замененная направленной антенной, обеспечивает точный контроль над направлением трансляции Wi-Fi.
• Более высокая скорость Wi-Fi: Помимо увеличения дальности вещания, вы получаете потенциальное повышение общей пропускной способности для повышения эффективности.

Типы антенн с высоким коэффициентом усиления

Существует два основных типа антенн с высоким коэффициентом усиления:

• Всенаправленная: Радиочастотное вещание во всех направлениях, создавая зону покрытия.
• Направленность: Радиопередача фокусируется на определенном направлении, создавая большую зону покрытия.

Существуют также специализированные типы антенн с высоким коэффициентом усиления. Например, параболическая антенна или антенна Yagi могут передавать ваш сигнал Wi-Fi на многие мили. Конечно, вы не хотите этого делать; есть параболические конструкции меньшего размера, более подходящие для домашней сети Wi-Fi.

Большой вопрос заключается в том, что вы хотите от антенны с высоким коэффициентом усиления, а также в рабочей частоте вашего маршрутизатора.Wi-Fi вещает на двух радиочастотных диапазонах: 2,4 ГГц и 5 ГГц. 2,4 ГГц медленнее с большим диапазоном, а 5 ГГц быстрее с меньшим диапазоном.

В этих диапазонах есть широковещательные каналы. Большинство маршрутизаторов автоматически выбирают широковещательный канал, а многие просто используют свою спецификацию по умолчанию.Однако некоторые маршрутизаторы могут назначать каналы с меньшими помехами, используя «умный» анализ.

Что следует учитывать перед приобретением антенны с высоким коэффициентом усиления

Прежде чем использовать антенну с высоким коэффициентом усиления, вам следует учесть четыре аспекта:

1. Расположение маршрутизатора: Расположение маршрутизатора существенно влияет на дальность его вещания.Если ваш маршрутизатор находится в дальнем углу гостиной, он не будет транслировать Wi-Fi на ваш задний двор (конечно, в зависимости от планировки вашего дома). Маршрутизатор должен располагаться в центре дома, вдали от стен и других твердых препятствий, которые, как известно, нарушают сигналы Wi-Fi.
2. Канал вещания: Как упоминалось выше, ваш маршрутизатор передает Wi-Fi на определенный канал. Каналы по умолчанию заполнены другими сигналами Wi-Fi, особенно если вы живете в квартире или ряду домов.У нас есть краткое руководство по выбору уникального беспроводного канала для вашего роутера.
3. Стандарты беспроводной связи: Wi-Fi - это Wi-Fi, верно? Не совсем. Диапазон и частота вещания регулируются различными стандартами беспроводной связи. Например, последний распространенный стандарт беспроводной связи 802.11ac передает частоту 5 ГГц на расстояние около 100–150 футов со скоростью до 1 Гбит / с, но только на частоте 5 ГГц. Стандарт беспроводной связи 802.11n передает частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц со скоростью до 300 Мбит / с на расстояние до 200–250 футов.Суть в том, что старый маршрутизатор будет транслировать с использованием старых стандартов беспроводной связи, которые не могут обеспечить диапазон или пропускную способность, которые требуются большинству современных устройств и услуг.
4. Интегрированное повышение мощности: У некоторых маршрутизаторов есть настройка повышения мощности, которую можно найти на панели администрирования. Выполните поиск в Интернете по запросу «настройка увеличения мощности [тип вашего маршрутизатора]», чтобы узнать, так ли это.

Поэкспериментируйте с каналом позиционирования и вещания, а также дважды проверьте, соответствует ли он последним стандартам беспроводной связи, прежде чем открывать кошелек.

Как прикрепить антенну с высоким коэффициентом усиления к маршрутизатору

Присоединение новой антенны с высоким коэффициентом усиления - простая задача - зависит от вашего маршрутизатора.

К сожалению, не все маршрутизаторы имеют съемные антенны, поэтому настройка антенны с высоким коэффициентом усиления невозможна. Для получения дополнительных сведений об антеннах см. Технические характеристики маршрутизатора. Как правило, если вы не видите торчащих антенн, у вас не будет возможности их обновить.

Первое, что нужно проверить - это тип разъема. Двумя наиболее распространенными типами антенных разъемов с высоким коэффициентом усиления являются SMA и TNC (с соответствующими разъемами на маршрутизаторе или наоборот).Самый простой способ понять это - отвинтить существующие антенны маршрутизатора и посмотреть.

Вот как выглядят разъемы SMA:

А вот как выглядят разъемы TNC:

Когда вы узнаете тип разъема на вашем маршрутизаторе, вы можете выбрать антенну с высоким коэффициентом усиления, которая соответствует вашим требованиям; Я перечислил несколько вариантов в следующем разделе.Когда появится ваша новая антенна с высоким коэффициентом усиления, просто прикрутите ее к маршрутизатору и насладитесь великолепием нового диапазона Wi-Fi.

Какую антенну с высоким коэффициентом усиления следует купить?

Требования к антенне с высоким коэффициентом усиления зависят от вашей среды.Однако есть несколько антенн, на которые стоит обратить внимание из-за их цены и универсальности.

Не забывайте проверять совместимость перед покупкой; определенные антенны с высоким коэффициентом усиления лучше работают с некоторыми маршрутизаторами, чем с другими.

1. Блок питания Super Power Supply 2 x 9dBi RP-SMA

Эти огромные всенаправленные двухдиапазонные антенны с высоким коэффициентом усиления теоретически обеспечивают приличное увеличение диапазона вашего Wi-Fi.Антенны, изготовленные на базе Super Power Supply, работают с широким спектром маршрутизаторов Linksys, Cisco, Belkin, Netgear и D-Link.

2. Комплект GP Electric, состоящий из 2 двухдиапазонных антенн дальнего действия 9 дБи

Аналогичен описанному выше варианту Super Power Supply, но физические антенны немного короче.Антенны двухдиапазонные, всенаправленные, с коэффициентом усиления 9 дБи.

3. Альфа АРСН19М

Alfa пользуется уважением в отношении беспроводных антенн и беспроводных карт.Всенаправленный усилитель Wi-Fi 9 дБи значительно повысит радиус действия вашего маршрутизатора и хорошо работает со значительным количеством маршрутизаторов Linksys, Cisco, Belkin, Netgear, D-Link, TP-Link и Alfa.

4. Альфа АПА-М25

Alfa APA-M25 - удобная направленная антенна начального уровня (все остальные варианты - всенаправленная) с высоким коэффициентом усиления, которая лучше всего подходит для использования внутри помещений.APA-M25 оснащен двухдиапазонным направленным усилением 10 дБи и хорошо работает с широким спектром популярных маршрутизаторов.

Другие варианты: удлинитель Wi-Fi или адаптер Powerline

У вас есть несколько вариантов антенн с высоким коэффициентом усиления на выбор.Но прежде чем вы уйдете, вам нужно еще раз подумать: антенна с высоким коэффициентом усиления, удлинитель Wi-Fi или адаптер Powerline?

В конечном итоге решение зависит от вашего затруднительного диапазона Wi-Fi, планировки вашего дома и, конечно же, от того, с какой суммой денег вы готовы расстаться.

Для большинства людей подключение адаптера Powerline с функцией Wi-Fi является более простым вариантом, чем выбор лучшей антенны с высоким коэффициентом усиления.Адаптер Powerline также дает вам гибкость, поскольку вы можете подключить адаптер и его возможности Wi-Fi к любой розетке в вашем доме. Базовый адаптер Powerline с Wi-Fi тоже стоит недорого.

Также есть возможность отдельного повторителя Wi-Fi.Вот как работает расширитель Wi-Fi, а также несколько советов по покупке.

Надеемся, вам понравятся товары, которые мы рекомендуем! MakeUseOf имеет партнерские отношения, поэтому мы получаем часть дохода от вашей покупки. Это не повлияет на цену, которую вы платите, и поможет нам предложить лучшие рекомендации по продуктам.

5 причин, почему вам нужен коврик для мыши

Не все используют коврик для мыши, но, возможно, пришло время пересмотреть свои взгляды, хотя бы для того, чтобы улучшить игры на ПК.

Об авторе Гэвин Филлипс (Опубликовано 572 статей)

Гэвин - старший писатель MUO. Он также является редактором и SEO-менеджером дочернего сайта MakeUseOf, ориентированного на криптовалюту, Blocks Decoded.У него есть степень бакалавра (с отличием) в области современного письма с использованием методов цифрового искусства, разграбленных на холмах Девона, а также более десяти лет профессионального писательского опыта. Он любит много чая.

Ещё от Gavin Phillips

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Как настроить телевизионную телевизионную антенну »Электроника

Телевизионные антенны должны быть точно выровнены или направлены в правильном направлении для обеспечения наилучшей производительности

---

Установка антенны Включает:
Руководство по установке антенны Установка на чердаке Юстировка антенны Высота антенны

---

Антенны обычно являются директивными, принимают больше сигналов или передают больше сигналов в одном направлении, чем в другом.

Чтобы обеспечить наилучшие характеристики, необходимо выровнять или направить антенну в правильном направлении.Такое выравнивание или ориентация антенны является ключевой частью любой установки антенны. Неправильно выровненная и направленная в неправильном направлении антенна будет работать плохо.

Независимо от того, устанавливает ли телевизионную антенну профессиональный установщик, автоприцеп или любитель, занимающийся домашним хозяйством, необходимо иметь возможность точно выровнять или направить телевизионную антенну для обеспечения наилучшего приема.

Типовая телевизионная антенна

Направленность антенны

Антенны, особенно те, которые используются для приема телевизионных сигналов, имеют диаграмму направленности, и при установке их необходимо ориентировать или направлять на телевизионный передатчик, чтобы обеспечить наилучший прием.

Антенны имеют диаграмму направленности или полярную диаграмму. Для большинства телевизионных антенн они имеют заметное увеличение производительности в одном направлении и снижение производительности в других.

Усиление в основном направлении позволяет принимать намного лучший телевизионный сигнал, но в других направлениях оно значительно уменьшается. Это позволяет снизить уровень любых помех на входе в телевизор.

Однако эта диаграмма направленности означает, что антенна должна быть правильно выровнена или ориентирована, в противном случае основное направление чувствительности не будет направлено на передатчик, и производительность будет снижена.

Типовая полярная диаграмма телевизионной антенны

Точная юстировка телевизионной антенны имеет важное значение для достижения наилучших характеристик. Обычно чем длиннее антенна, тем выше коэффициент усиления и тем уже диаграмма направленности. Это делает точное выравнивание критически важным.

Способы юстировки антенны

Может показаться, что юстировка телевизионной антенны будет легкой задачей. Поскольку телевизионный приемник обычно расположен на значительном удалении от антенны, сложно переместить антенну, а затем проверить ее работу.Небольшие корректировки могут занять много времени, если присутствует только один человек, перемещающийся между антенной и приемником. Поэтому небольшие корректировки могут быть трудными. Даже когда доступны два человека, это все равно на удивление сложно.

Есть несколько методов, которые можно использовать для настройки антенны:

• Визуальная юстировка: Это, вероятно, один из самых простых методов юстировки антенны. Подняв телевизионную антенну, просто направьте ее в сторону мачты телевизионного передатчика.Очевидно, для этого требовалось, чтобы мачта ТВ-передатчика была видна, но в противном случае антенну часто можно направить в том же направлении, что и другие местные антенны. В некоторых случаях это может быть удовлетворительным.
• Используйте приложение для смартфона: Существует несколько приложений для смартфона, которые помогают ориентировать антенну на телевизионный передатчик. Есть хороший выбор как для Android, так и для Apple iOS. Обычно у них есть список передающих телевизионных антенн с их местоположением, а затем они используют определение местоположения и возможности ориентации смартфона, чтобы иметь возможность определять направление или ориентацию для различных передатчиков.Обычно предоставляется список ближайших станций, так как ближайшая не всегда может быть лучшей.

  Этот метод может не всегда работать так хорошо, как ожидалось, если мачта телевизионного передатчика не видна напрямую, потому что если передатчик не виден напрямую, используемый сигнал может быть отражением. Он мог отскакивать от зданий, холмов и т.п. Таким образом лучше всего убедиться, что выбраны все параметры для получения наилучшего сигнала и качества изображения.

• Измеритель мощности сигнала: Существует несколько недорогих измерителей мощности сигнала телевизионной антенны, которые можно использовать.Эти измерители уровня сигнала выравнивания антенны просты и могут обеспечить легкое выравнивание антенны фактически в точке антенны, если есть возможность доступа к кабелю для подключения к измерителю.

  Эти измерители являются очень простыми и измеряют мощность сигнала во всем телевизионном диапазоне - они представляют собой простой аналоговый измеритель мощности радиосигнала, и обычно они дают базовую индикацию мощности на ряде светодиодов. Это позволяет ориентировать антенну для получения наиболее сильного сигнала.

  Измерители мощности сигнала для юстировки телевизионных антенн обеспечивают базовую индикацию самого сильного сигнала, но, поскольку они широкополосные, они могут улавливать другие сигналы и давать ложные показания. Однако при некоторой интуиции они могут работать достаточно хорошо, хотя чувствительность ограничена.

  Размышляя о приобретении измерителя мощности сигнала для выравнивания телевизионной антенны, не забудьте проверить, используется ли он для регулировки антенны спутникового телевидения или для регулировки антенны наземного телевидения.Поскольку сигналы от этих двух разных типов передачи находятся на совершенно разных частотах, необходимы разные измерители мощности сигнала. Некоторые счетчики могут принимать как наземные, так и спутниковые сети и рекламируются как таковые.

Направление максимального усиления

Очевидно, важно знать, в каком направлении любая антенна будет иметь максимальное усиление. Большинство наземных антенн основаны на решетке Яги.

Имеет отражатель сзади и серию режиссеров спереди.Элемент, к которому подключен питатель, часто является так называемым свернутым диполем и несколько больше других. Отражатель находится прямо сзади, за ним следуют ведомый элемент и ряд директоров, постепенно уменьшающихся.

Антенна Yagi Uda, показывающая направление максимального излучения

С небольшой интуицией можно определить направление, в котором должна указывать антенна. Затем его можно выровнять с направлением телевизионного передатчика.

Дополнительные подсказки для юстировки телевизионной антенны

Помимо основных методов юстировки телевизионной антенны, несколько дополнительных советов могут помочь добиться наилучших характеристик.

• Не полагайтесь на ТВ-метр: В некоторых телевизорах есть внутренние измерители, которые помогают измерить уровень сигнала и предоставляют инструмент для юстировки антенны. Хотя это может дать представление о силе, в некоторых случаях то, как это делается, может немного ввести в заблуждение.Если возникнут трудности, то для более точной юстировки антенны может быть проще положиться на внешний измеритель мощности сигнала, особенно если его можно использовать на самой антенне. Это может означать, что прямая индикация может быть видна на антенне, а результаты любых изменений, внесенных в антенну, могут быть видны непосредственно.
• Используйте кабель телевизионной антенны хорошего качества: Кабели телевизионной антенны сильно различаются по качеству. В антенном кабеле всегда будут некоторые потери, но их следует свести к минимуму, особенно в областях, где уровень сигнала низкий, потому что передатчик находится на большом расстоянии или из-за экранирования зданиями, холмами и т. Д.Более дешевый коаксиальный кабель почти всегда дает более высокие потери, и он, вероятно, будет более подвержен помехам. Даже маленькие поводки для мух могут привести к потерям. Здесь дешевые поводки, купленные в супермаркетах, могут не иметь необходимого качества. Было отмечено, что некоторые из них имеют заметные потери даже для очень коротких отрезков. Всегда делайте все, что в ваших силах, и тогда производительность будет гарантирована.
• Размещение, а также выравнивание важно: Размещение антенны часто столь же важно, а иногда и важнее, чем точное выравнивание.Местность, деревья, здания, помехи могут сделать расположение антенны очень важным. Если антенна расположена снаружи, то выбор места может быть не слишком большим, но производительность, вероятно, будет лучше, но помните о местных препятствиях - деревья, высокие столбы, здания и т. Д. Маскируют прямую линию до передатчик, и небольшое перемещение улучшило бы «радиовидимость».

  Антенны, расположенные внутри, более подвержены местным препятствиям и т. д., но также часто есть больше выбора в месте.Убедитесь, что прямая линия к ТВ-передатчику не закрыта такими предметами, как резервуары для воды, солнечные панели на крыше и т. Д. Также прямая линия к ТВ-передатчику не всегда может быть наилучшей прямой. В случае сомнений используйте измеритель сигнала для проверьте правильность настройки и характеристики антенны.

• Проверьте поляризацию: Поляризация телевизионного сигнала важна при настройке антенны. Установите поляризацию на 90 °, и сигнала не будет.Поляризация антенны совпадает с поляризацией принимаемого сигнала и в целом совпадает с поляризацией элементов антенны.
  ТВ антенна с вертикальной поляризацией - обратите внимание, что все элементы расположены вертикально Хотя большинство телевизионных сигналов имеют горизонтальную поляризацию и элементы антенны такие же, некоторые из них поляризованы вертикально. Очень иногда некоторые самые широкие станции могут быть так называемыми наклонными или диагонально поляризованными, например 45 ° к вертикали, чтобы можно было использовать как горизонтальные антенны (часто используемые для домашнего приема), так и вертикальные антенны (в автомобилях и портативных радиоприемниках).Проверьте поляризацию - это можно сделать, обратившись к местной информации или просто посмотрев на то, что есть у всех других местных антенн - и соответствующим образом отрегулируйте поляризацию антенны.
• Держитесь подальше от антенны: Регулируя антенну, старайтесь не приближаться к ней слишком близко во время любых регулировок. Непосредственная близость людей к антенне может изменить ее работу. Поглощение, отражения, эффекты емкости приближения, которые изменяют ее резонанс, и множество других вещей могут повлиять на антенну.Определенно не подходите к антенне, вероятно, лучше всего за ней, но убедитесь, что любые ваши движения не приводят к чрезмерному изменению показаний измерителя сигнала, а затем, наконец, затяните крепления, а затем проверьте качество сигнала, когда вы находитесь вдали от антенна.
• Настройте на лучший сигнал: Несмотря на значительный переход к цифровой передаче телевидения, аналоговые передатчики все еще в эфире. Часто помехи от отражений или других источников могут вызывать формирование рисунка на этих аналоговых сигналах - иногда это называется эффектом «елочки».Антенна может быть выровнена для минимизации мешающего сигнала при сохранении приемлемого уровня полезного сигнала. Другой эффект, наблюдаемый в аналоговых сигналах, - это фантомное изображение, когда отраженный сигнал задерживается на небольшую величину, вызывая появление второго фантомного сигнала.
  Регулировка телевизионной антенны для минимизации помех Можно видеть, что настройка антенны для наивысшего полезного сигнала также может обеспечить высокие уровни нежелательного мешающего сигнала, такого как отражение. Незначительное смещение антенны может значительно уменьшить нежелательный сигнал, при этом оказывая лишь незначительное влияние на полезный.В очень редких случаях также может быть полезно слегка наклонить поляризацию антенны, чтобы уменьшить уровень мешающего сигнала.

Регулировка телевизионных антенн может оказаться более сложной задачей, чем может показаться на первый взгляд. Однако, немного попрактиковавшись, можно получить достаточно хорошие результаты со всеми вышеперечисленными методами. Это также означает, что, выполняя установку и юстировку антенны самостоятельно, вы можете получить наилучшие результаты и убедиться, что вы потратите время на оптимизацию характеристик в любых условиях.

Другие темы об антеннах и распространении:
ЭМ-волны Распространение радио Ионосферное распространение Земная волна Рассеивание метеоров Тропосферное распространение Кубический четырехугольник Диполь Дискон Ферритовый стержень Логопериодическая антенна Антенна с параболическим рефлектором Вертикальные антенны Яги Заземление антенны Коаксиальный кабель Волновод VSWR Балуны для антенн MIMO
Вернуться в меню «Антенны и распространение».. .

.

Как работают антенны и передатчики?

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 29 июня 2020 г.

Представьте, что вы протягиваете руку и ловите слова, картинки и информация проходит мимо. Вот примерно то, что антенна (иногда называемый антенной) делает: это металлический стержень или блюдо, улавливает радиоволны и превращает их в электрические сигналы, питающие во что-то вроде радио или телевизор или телефонная система.Такие антенны иногда называют приемниками. Передатчик - это антенны другого типа, выполняющие функции, противоположные приемнику: он превращает электрические сигналы в радиоволны, чтобы они могли путешествовать иногда тысячи километров вокруг Земли или даже в космос и назад. Антенны и передатчики - ключ практически ко всем формы современной телефонной связи. Рассмотрим подробнее, что они есть и как они работают!

Фото: огромная 70-метровая (230 футов) спутниковая антенна Canberra с глубокой тарелкой в ​​Австралии.Фото любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Как работают антенны

Предположим, вы руководитель радиостанции и хотите транслируйте свои программы в мир. Как вы это делаете? Вы используете микрофоны, чтобы улавливать звуки голосов людей и поворачивать их в электрическую энергию. Вы берете это электричество и слабо говоря, заставьте его течь по высокой металлической антенне (усиливая ее мощность много раз, поэтому он будет путешествовать так далеко, как вам нужно, в мир).Как электроны (крошечные частицы внутри атомов) в электрическом токе колеблются взад и вперед вдоль антенны, они создают невидимое электромагнитное излучение в виде радио волны. Эти волны, частично электрические и частично магнитные, распространяются со скоростью света, забирая ваше радио. программа с ними. Что происходит, когда я включаю радио у себя дома в нескольких милях отсюда? Радиоволны, которые вы послали, проходят через металлическую антенну и заставляют электроны покачиваться взад и вперед. Это порождает электрический ток - сигнал, что электронные компоненты внутри моего радио снова включается в звук, который я слышу.

Иллюстрация: Как передатчик посылает радиоволны приемнику. 1) Электричество, поступающее в антенну передатчика, заставляет электроны колебаться вверх и вниз по ней, создавая радиоволны. 2) Радиоволны распространяются по воздуху со скоростью света. 3) Когда волны достигают приемной антенны, они заставляют электроны внутри нее вибрировать. Это производит электрический ток, который воссоздает исходный сигнал.

Антенны передатчика и приемника часто очень похожи в дизайн.Например, если вы используете что-то вроде спутникового телефона который может отправлять и принимать видео-телефонные звонки в любое другое место на Земле, используя космические спутники, сигналы, которые вы передаете и получаете все проходят через одну спутниковую антенну - особый вид антенны в форме чаши (технически известный как параболический отражатель , потому что блюдо изгибается в форме графика, называемого параболой). Часто, однако передатчики и приемники выглядят по-разному. ТВ или радио радиовещательные антенны - огромные мачты, иногда растягивающиеся на сотни метров / футов в воздух, потому что они должны посылать мощные сигналы на большие расстояния.(Один из тех, на которые я регулярно настраиваюсь, на Саттон Колдфилд в Англии, мачта высотой 270,5 метра или 887 футов, что соответствует примерно 150 высоким людям, стоящим друг на друга.) Но вам не нужно ничего такого большого на телевизоре или радио дома: антенна гораздо меньшего размера отлично справится с этой задачей.

Волны не всегда проходят по воздуху от передатчика к приемнику. В зависимости от того, какие виды (частоты) волн мы хотим послать, как далеко мы хотим их послать и когда мы хотим это сделать, на самом деле существует трех различных способов распространения волн:

Иллюстрация: Как волна распространяется от передатчика к приемнику: 1) По прямой видимости; 2) земной волной; 3) Через ионосферу.

1. Как мы уже видели, они могут стрелять по прямой линии, так называемой «прямой видимости» - точно так же, как луч света. В старых сетях междугородной телефонной связи микроволновые печи использовались для передачи вызовов таким образом между очень высокими вышками связи. (волоконно-оптические кабели в значительной степени сделали это устаревшим).
2. Они могут двигаться вокруг кривизны Земли в так называемой земной волне. AM (средневолновое) радио имеет тенденцию перемещаться по этому пути на короткие и средние расстояния.Это объясняет, почему мы можем слышать радиосигналы за горизонтом (когда передатчик и приемник не находятся в пределах видимости друг друга).
3. Они могут стрелять в небо, отскакивать от ионосферы (электрически заряженной части верхней атмосферы Земли) и снова спускаться на землю. Этот эффект лучше всего работает ночью, что объясняет, почему удаленные (иностранные) AM-радиостанции намного легче поймать по вечерам. Днем уходящие в небо волны поглощаются нижними слоями ионосферы.Ночью этого не происходит. Вместо этого более высокие слои ионосферы улавливают радиоволны и отбрасывают их обратно на Землю, давая нам очень эффективное «небесное зеркало», которое может помочь переносить радиоволны на очень большие расстояния.

Какой длины должна быть антенна?

Фото: Антенны, использующие связь в пределах прямой видимости, необходимо устанавливать на высоких башнях, как это. Вы можете видеть тонкие диполи антенны, торчащие из верхней части, но большая часть того, что вы видите здесь, - это просто башня, которая держит антенну высоко в воздухе.Фото Пьера-Этьена Куртежуа любезно предоставлено Армией США.

Самая простая антенна - это кусок металлического провода, прикрепленный к радио. Первое радио, которое я когда-либо построил, когда мне было 11 или 12 лет, было набор кристаллов с длинной петлей из медного провода, выступающей в качестве антенны. Я запустил антенна прямо под потолком моей спальни, так что это должно быть всего около 20–30 метров (60–100 футов) в длину!

Большинство современных транзисторных радиоприемников имеют как минимум две антенны. Один из это длинный блестящий телескопический стержень, который вынимается из корпуса и поворачивается для приема сигналов FM (частотная модуляция).В другое - антенна внутри корпуса, обычно прикрепленная к основному печатная плата, и она принимает сигналы AM (амплитудной модуляции). (Если вы не уверены в разнице между FM и AM, обратитесь к нашей статье о радио.)

Зачем в радиоприемнике две антенны? Сигналы на этих разные диапазоны волн переносятся радиоволнами разных частота и длина волны. Типичные радиосигналы AM имеют частоту 1000 кГц (килогерц), тогда как типичные FM-сигналы составляют около 100 МГц (мегагерцы) - поэтому они вибрируют примерно в сто раз быстрее.Поскольку все радио волны движутся с одинаковой скоростью (скорость света 300 000 км / с или 186000 миль в секунду), сигналы AM имеют длины волн примерно в сто раз больше, чем FM-сигналы. Вам нужно два антенны, потому что одна антенна не может уловить такие огромные разный диапазон длин волн. Это длина волны (или частота, если вы предпочитаете) радиоволн, которые вы пытаетесь обнаружить, определяет размер и тип антенны, которую вам нужно использовать. Говоря в широком смысле, длина простой (стержневой) антенны должна составлять примерно половину длины волны радиоволны, которые вы пытаетесь получить (также можно сделать антенны, которые составляют четверть длины волны, компактные миниатюрные антенны, которые составляют примерно одну десятую длины волны, и мембранные антенны, которые еще меньше, хотя мы не будем здесь вдаваться в подробности).

Длина антенны - не единственное, что влияет на длину волны. ты собираешься забрать; если бы это было, радио с фиксированной длиной антенны сможет принимать только одну станцию. Антенна подает сигналы в схему настройки. внутри радиоприемника, который предназначен для «фиксации» одной конкретной частоты и игнорирования остальных. Самая простая схема приемника (вроде той, что вы найдете в кристаллическом радио) не что иное, как моток проволоки, диод и конденсатор, и он подает звуки в наушник.Схема реагирует (технически резонирует с , что означает электрические колебания) на частоте, на которую вы настроены. и отбрасывает частоты выше или ниже этого. Регулируя емкость конденсатора, вы меняете резонансную частоту, что настраивает ваше радио на другую станцию. Задача антенны - улавливать достаточно энергии от проходящих радиоволн, чтобы цепь резонирует только на нужной частоте.

Антенны AM и FM: длинное и короткое

Фото: Рамочная AM-антенна внутри типичного транзисторного радиоприемника. очень компактный и очень направленный.Проволока розового цвета, из которой состоит антенна, намотана на толстый ферритовый сердечник (черный стержень). Обычно, как вы можете видеть здесь, на одном ферритовом стержне размещены две отдельные антенны: одна для AM (средневолновая) и одна для LW (длинноволновая).

Посмотрим, как это работает для FM. Если я попытаюсь послушать типичный радиовещание на частоте FM 100 МГц (100000000 Гц), волны, несущие мою программу, имеют длину около 3 м (10 футов). Итак, идеал длина антенны составляет около 1,5 м (4 фута), что примерно соответствует длина телескопической антенны FM-радио, когда она полностью выдвинута.

Теперь для AM длины волн примерно в 100 раз больше, так почему же вы этого не делаете? нужна антенна длиной 300 м (0,2 мили), чтобы принимать их? Что ж, вам нужна мощная антенна, вы просто не знаете, что она там есть! АМ-антенна внутри транзисторного радиоприемника работает совсем по-другому. путь к антенне FM снаружи. Где FM-антенна улавливает электрическую часть радиоволны, вместо этого антенна AM соединяется с магнитной частью . Это очень тонкий провод (обычно несколько десятков метров) закольцованы от нескольких десятков до нескольких сотен раз вокруг ферритового (магнитного) сердечника, который значительно концентрирует магнитную часть радиосигналов и создает («индуцирует») в проводе больший ток. обернуты вокруг них.Это означает, что такая антенна может быть действительно крошечной и при этом иметь отличную производительность. Без ферритового стержня рамочной антенне требуется гораздо больше витков провода. (так что тысячи вместо сотен или десятков) или петли проволоки нужно быть намного больше. Поэтому внешние FM-антенны для радиоприемников иногда берут форма большой петли, может быть, 10–20 см (4–8 дюймов) в диаметре или около того.

Иллюстрация: Вверху: Электромагнитные радиоволны состоят из вибрирующих электрических волн (синий) и магнитных волн (красный), которые вместе движутся со скоростью света (черная стрелка).Внизу: Слева: FM-антенна улавливает относительно коротковолновую высокочастотную электрическую часть FM-радиоволн. Справа: ферритовая рамочная антенна AM улавливает и концентрирует магнитные части более длинноволновых и низкочастотных электромагнитных волн.

Пока все хорошо, но как насчет мобильных телефонов? Почему им нужны только короткие и короткие антенны вроде той, что на фото? Мобильные телефоны тоже используют радиоволны, которые тоже движутся со скоростью света. и с типичной частотой 800 МГц (примерно в десять раз больше, чем FM-радио).Это означает, что их длина волны примерно в 10 раз короче, чем у FM-радио, поэтому им нужно антенна размером примерно в одну десятую. В смартфонах антенна обычно растягивается вокруг внутренней части корпуса. Посмотрим, как это вычисляется: если частота 800 МГц, длина волны 37,5 см (14,8 дюйма), половина длины волны будет быть 18 см (7,0 дюйма). Мой нынешний смартфон LG имеет длину около 14 см (5,5 дюйма), так что вы можете видеть мы находимся на правильном пути.

Фото: 1) Эта телескопическая антенна FM-радио выдвигается на длину примерно 1–2 м (3–6 футов или около того), что примерно вдвое меньше длины радиоволн, которые она пытается уловить.2) Мобильные телефоны имеют особенно компактные антенны. Более старые (например, Motorola слева) имеют короткие внешние антенны или те, которые выдвигаются телескопически. (Открытая часть антенны - это то, на что указывает мой палец и есть еще одна деталь, которую мы не видим бегущей по краю печатной платы внутри корпуса.) Более новые мобильные телефоны (например, модель Nokia справа) имеют более длинные антенны, полностью встроенные в корпус.

Другие типы антенн

Простейшие радиоантенны представляют собой длинные прямые стержни.Много Внутренние телевизионные антенны имеют форму диполя : металлический стержень, разделенный на две части и сложены горизонтально, так что немного похоже на человека, стоящего прямо вверх с вытянутыми горизонтально руками. Более изысканный открытый Телевизионные антенны имеют несколько таких диполей, расположенных вдоль центрального опорный стержень. Другие конструкции включают круглые петли из проволоки и конечно, параболические спутниковые тарелки. Почему так много разных дизайнов? Очевидно, что волны, приходящие на антенну от передатчика, абсолютно одинаковы, несмотря ни на что. форма и размер антенны.Другой вид диполей поможет сконцентрировать сигнал, чтобы его было легче обнаружить. Этот эффект можно усилить еще больше, добавив несвязанные «фиктивные» диполи, известные как направляющие и отражатели, которые направляют большую часть сигнала на действительные принимающие диполи. Это эквивалентно усилению сигнала и возможности уловить более слабый сигнал, чем более простая антенна.

Иллюстрации: Четыре распространенных типа антенн (красные) и места, где они лучше всего подходят (оранжевые): основной диполь, сложенный диполь, диполь и отражатель, а также Яги.Базовая или сложенная дипольная антенна одинаково хорошо улавливает перед своими полюсами или за ними, но плохо на каждом конце. Антенна с отражателем улавливает намного лучше с одной стороны, чем с другой, потому что отражающий элемент (красная дипольоподобная полоса слева) отражает больше сигнала на свернутый диполь справа. Yagi еще больше преувеличивает этот эффект, улавливая очень сильный сигнал с одной стороны и почти не обнаруживая сигнала где-либо еще. Он состоит из множества диполей, отражателей и директоров.

Важные свойства антенн

Три характеристики антенн особенно важны, а именно их направленность, усиление и полоса пропускания.

Направленность

Диполи очень направленные : они улавливают приходящие радиоволны, идущие на под прямым углом к ​​ним. Вот почему телевизионная антенна должна быть правильно установлен на вашем доме и обращен в правильную сторону, если вы собираетесь получить четкую картину. Телескопическая антенна на FM-радио меньше явно направленный, особенно если сигнал сильный: если вы направьте его прямо вверх, он будет улавливать хорошие сигналы от практически любое направление.Ферритовая антенна AM внутри радиоприемника гораздо более направленный. Слушая AM, вы найдете себя нужно повернуть рацию, пока она не улавливает действительно сильный сигнал. (Как только вы найдете лучший сигнал, попробуйте повернуть радиостанцию ​​ровно на 90 градусов и обратите внимание, как сигнал часто отваливается практически на нет.)

Хотя очень направленные антенны могут показаться болезненными, когда они правильно выровнены, они помогают уменьшить помехи от нежелательных станций или сигналов, близких к той, которую вы пытаетесь обнаружить.Но направленность - не всегда хорошо. Подумайте о своем мобильном телефоне. Вы хотите, чтобы он мог принимать звонки, где бы он ни находился относительно ближайшая телефонная мачта или забирайте сообщения, куда бы он ни указывал, когда он лежит в сумке, так что направленная антенна не годится. Аналогично для GPS-приемника, который сообщает вам, где вы находитесь. с использованием сигналов от нескольких космических спутников. Поскольку сигналы приходят из разных спутники, находящиеся в разных местах неба, отсюда следует, что они приходят с разных направлений, так что, опять же, высоконаправленная антенна не была бы такой полезной.

Прирост

Коэффициент усиления антенны - это очень техническое измерение, но, в общем, сводится к тому, насколько он увеличивает сигнал. Телевизоры часто принимают плохой, призрачный сигнал даже без антенна подключена. Это потому, что металлический корпус и другие компоненты действуют как основная антенна, не сфокусированная на каком-либо конкретном направление, и по умолчанию подбирать какой-то сигнал. Добавьте правильный направленная антенна, и вы получите намного лучший сигнал .Коэффициент усиления измеряется в децибелах (дБ), и (как правило), чем больше коэффициент усиления тем лучше ваш прием. В случае с телевизорами вы получите гораздо больше выгоды от сложной внешняя антенна (скажем, с 10–12 диполями в параллельной «решетке»), чем от простого диполя. Все наружные антенны работают лучше, чем комнатные, а также оконные и навесные. имеют больший коэффициент усиления и работают лучше встроенных.

Пропускная способность

Ширина полосы частот антенны - это диапазон частот (или длины волн, если хотите), на которых он работает эффективно.В чем шире полоса пропускания, тем больше дальность действия различных радио волны, которые вы можете уловить. Это полезно для чего-то вроде телевидения, где вам может понадобиться выбрать много разных каналов, но много менее полезен для телефона, мобильного телефона или спутниковой связи где все, что вас интересует, это очень специфическая радиоволна передача на довольно узком частотном диапазоне.

Фотографии: Больше антенн: 1) Антенна, которая питает RFID-метку, вставленную в библиотечную книгу. Схема внутри него не имеет источника питания: всю свою энергию она получает от приходящих радиоволн.2) Дипольная антенна внутри карты Wi-Fi для беспроводного Интернета PCMCIA. Он работает с радиоволнами 2,4 ГГц с длиной волны 12,5 см, поэтому его длина должна составлять всего около 6 см.

Кто изобрел антенны?

Иллюстрация: иллюстрация Оливера Лоджа посылки радиоволн через космос от передатчика (красный) к приемнику (синий) на некотором расстоянии, взятая из его патента 1898 года US 609,154: Electric Telegraphy. С любезного разрешения Бюро по патентам и товарным знакам США.

На этот вопрос нет простого ответа, потому что радио превратилось в полезный технологии во второй половине XIX века благодаря работе довольно несколько разных людей - как ученых-теоретиков, так и экспериментаторов-практиков.

Кто были эти пионеры? Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл разработал теорию радио примерно в 1864 году. и Генрих Герц доказали, что радиоволны действительно существуют примерно 20 лет спустя (они были некоторое время спустя назвал в его честь волны Герца).Несколько лет спустя, на встрече в Оксфорде, Англия, 14 августа 1894 года, английский физик, Оливер Лодж , продемонстрировал, как радиоволны могут использоваться для передачи сигналов. из одной комнаты в другую в том, что он позже описал (в своей автобиографии 1932 года) как «очень инфантильный вид радиотелеграфии». 1 февраля 1898 года Лодж подал в США патент на «электрический телеграф», описывая устройство для «оператора» с помощью того, что сейчас известно как «телеграфия на волнах Герца» для передачи сообщений через пространство на любой один или несколько из множества различных люди в различных населенных пунктах... "Неизвестный Лоджу на том этапе, Гульельмо Маркони проводил свои собственные эксперименты. в Италии примерно в то же время - и в конечном итоге оказался лучшим шоуменом: многие люди думают о нем как о «изобретателем радио» по сей день, тогда как, по правде говоря, он был только одним из группы дальновидных людей, которые помог превратить науку об электромагнитных волнах в практическую технологию, меняющую мир.

Ни в одном из первоначальных радиоэкспериментов не использовались передатчики или приемники, которые мы бы сразу узнали сегодня.Герц и Лодж, например, использовали часть оборудования, называемую генератором искрового разрядника: пара цинковых шариков, прикрепленных к коротким отрезкам медной проволоки с воздушным зазором между ними. Лодж и Маркони использовали когереры Бранли (стеклянные трубки, заполненные металлической опилкой) для обнаружения передаваемых ими волн. и получил, хотя Маркони счел их «слишком неустойчивыми и ненадежными» и в конце концов разработал свой собственный детектор. Вооружившись этим новым оборудованием, он проводил систематические эксперименты, выясняя, как высота антенны влияет на расстояние, на которое он может передавать сигнал.

А остальное, как говорится, уже история!

Узнать больше

На сайте

Книги

• Теория антенн: анализ и разработка Константина А. Баланиса. Wiley, 2012. Хорошее общее теоретическое введение, предназначенное для студентов, изучающих физику и электротехнику. Не совсем подходит для новичков - и вам понадобится хорошее понимание математики.
• Маленькие антенны: методы миниатюризации и приложения Джона Л.Volakis et al. McGraw-Hill, 2010. Взгляд на теорию и практическое проектирование небольших антенн для мобильных телефонов, RFID и других приложений.
• Справочник по проектированию антенн Джона Л. Волакиса (изд.). McGraw-Hill, 2007. Огромное, исчерпывающее, теоретическое и практическое руководство по всем распространенным типам антенн.
• «Теория и практика антенн» Раджешвари Чаттерджи. New Age International, 2006.

Статьи

• Крошечные мембранные антенны Чарльза К.Чой. IEEE Spectrum, 22 августа 2017 г. Современные антенны теперь можно уменьшить до 1/000 длины волны, которая им необходима.
• Настраиваемые антенны из жидкого металла для настройки на что угодно. Автор Александр Хеллеманс. IEEE Spectrum, 19 мая 2015 г. Какие антенны нам понадобятся для высокочастотных и коротковолновых радиоприложений в будущем?
• Патент Apple: умно скрывает антенну в клавиатуре, автор - Кристина Боннингтон. Wired, 17 августа 2011 г. Как клавиатуры Apple скрывают антенны беспроводной связи под клавишами.
• Внутри лаборатории разработки антенн Apple, Брайан X. Чен. Wired, 16 июля 2010 г. Экскурсия по секретной лаборатории Apple по тестированию антенн.
• Rabbit Ears Perk Up for Free HDTV от Мэтта Рихтела и Дженны Уортэм. The New York Times, 5 декабря 2010 года. Зрители, уставшие от цен на кабельное телевидение, заново открывают для себя радость устаревших антенн и бесплатного телевидения.
• Повышение уровня сигнала для мобильных телефонов: BBC News, 22 апреля 2008 г. Как оксфордские ученые разработали более сложную антенну для мобильного телефона.
• По мере того, как автомобили становятся все более связанными, скрывать антенны становится все труднее, Иван Бергер. The New York Times, 14 марта 2005 г. ..
• Взлом трубки Pringles, Марк Уорд, BBC News, 8 марта 2002 г. Интересная новость, объясняющая, как хакеры использовали направленные антенны, сделанные из трубок Pringles, для взлома беспроводных сетей.
• Что вы должны знать о телевизионных антеннах Роберт Герцберг, Popular Science, декабрь 1950 г. Эта старая статья из архивов Popular Science остается очень ясным и актуальным введением в конструкцию антенн.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2018) Антенны и передатчики. Получено с https://www.explainthatstuff.com/antennas.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

.

---

Смотрите также

• 
  Как отключить от роутера халявщиков
• 
  Help wifi com как раздать
• 
  Как узнать имя пользователя роутера tp link
• 
  Как подключить компьютер к интернету через wifi адаптер
• 
  Nanostation2 loco настройка как роутер
• 
  Как подключить интернет на ноуте через wifi
• 
  Как подключить wifi принтер через роутер zyxel keenetic
• 
  Как ускорить скорость вай фай роутера
• 
  Как подключить телевизор к компьютеру в качестве монитора через wifi
• 
  Как подключить два роутера к одной сети
• 
  Openwrt подключение к wifi как клиент