Как распространяется сигнал wifi: Как правильно расположить антенны роутера, чтобы добиться максимальной дальности сигнала Wi-Fi / Сетевое оборудование / iXBT Live

Как правильно расположить антенны роутера, чтобы добиться максимальной дальности сигнала Wi-Fi / Сетевое оборудование / iXBT Live

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Довольно часто, бывая в гостях у друзей и родственников, я вижу, что на их wi-fi роутерах антенны расположены как угодно, но не так как нужно. И происходит это по причине того, что люди просто не знают, как распространяется сигнал от wi-fi антенн. А на самом деле всё очень просто. И даже сами производители показывают, как именно должны располагаться антенны. Посмотрите на коробку от своего роутера (если вы её еще не выбросили), там и будет подсказка. Ниже же я расскажу как именно нужно расположить антенны для более хорошего приёма и передачи сигнала. 

Для того чтобы понять, как нужно располагать антенны на wi-fi роутере, нужно понять, как расходится сигнал от этих самых антенн. И тут, конечно, не всё так просто. И типы антенн бывают самые разные. Но нас интересуют конкретно антенны в бытовых роутерах, которые, как правило, представляют собой пружину, с нужным количеством витков, спрятанную в пластиковый штырь. Классическая антенна на роутере выглядит вот так:

А вот её внутренности:

Именно такого типа антенны и установлены в большинство домашних роутеров. Хотя есть модели и с встроенными антеннами и всенаправленными антеннами. Но их мы рассматривать не будем, так как в этом случае производитель сам позаботился о том, чтобы антенны были установлены в правильном направлении.

Теперь посмотрим, как расходится сигнал Wi-Fi от такого типа антенн. Для этого нам поможет гугл, где можно найти кучу различных исследований и замеров. Если взять упрощенную схему, то она выглядит вот так:

А если условно наложить этот рисунок на роутер, то это будет выглядеть примерно вот так:

Получается, что если мы располагаем антенны вертикально, то сигнал от них распространяется по горизонтальной плоскости (грубо говоря). И наоборот, если антенны расположены горизонтально, то сигнал будет распространяться по вертикальной плоскости. Исходя из этого, могу предположить, что все те, кто расположил на своем роутере антенны по горизонтали, просто добрые люди и пытаются усилить сигнал wi-fi у соседей в квартирах сверху и снизу, при этом жертвуя площадью распространения сигнала по своей квартире. Хотя не исключено, что такие люди просто хотят ловить сигнал во дворе у подъезда, и тогда да, антенны расположены правильно. Но это конечно шутка.

Например, наклон антенн даже на 45 градусов, меняет направление сигнала так, что он может значительно ослабнуть в дальних комнатах, но при этом усилиться у соседей снизу и сверху:

И с другой стороны, если вы живёте в двухэтажном доме, то наоборот, чтобы на втором этаже иметь более сильный сигнал, тогда наклон антенн на 45 градусов — это ваш вариант. А вот в обычной квартире хрущёвке, антенны роутера лучше направлять строго вверх.

Также стоит отметить, что на силу сигнала влияет не только расположение антенн, но и выбранная частота. В данный момент в многоквартирных домах диапазон 2,4 ГГц очень сильно загружен большим количеством роутеров. Это также очень сильно влияет как на качество приёма, так и на его дальность. Поэтому лучше выбрать роутер с поддержкой 5 ГГц и по возможности использовать этот диапазон, если, конечно, ваши устройства умеют работать в 5 ГГц. Правда в этом диапазоне дальность приёма хуже, и тут уже лучше находиться поближе к роутеру.

Ну и сразу скажу по поводу того, что не стоит писать в комментах «автор ты еще посоветуй включить роутер в розетку, чтобы интернет работал». Данная статья предназначена для тех, кто действительно не знает, что антенны на роутере нужно устанавливать вертикально. Таких людей много, и они просто не задумываются над этим. Так что посмотрите на свой роутер, и убедитесь что он установлен правильно. Хотя еще отдельной статьи стоит тема, в которой нужно рассмотреть где именно расположен роутер в квартире. И не окружают ли его экранирующие устройства, такие как телевизор, стены из металлического каркаса, ящики или даже зеркала.  

Новости

Публикации

Когда-то за банковские карты нужно было платить.
Причем в наших краях на первом этапе их внедрения речь шла не только о плате за
обслуживание, но и минимальный неснижаемый остаток в несколько…

Жизнь такая специфичная в последнее время, что уж очень
много мыслей в голове, половину из которых думать совсем не хочется. Предлагаем
вам простой метод избавления от навязчивых мыслей: включаете…

Проблема столкновения самолетов с птицами возникла практически в тот момент, когда человек только поднялся в воздух. Согласно статистики ежегодно фиксируется более пяти тысяч случаев столкновения…

Как вы уже знаете, за последнее время компания Tempotec выпустила целую кучу различных мобильных ЦАПов, полноценный карманный аудиоплеер V6, а также его настольную версию с поддержкой нескольких…

В России огромное количество торговых марок производящих электронику и бытовую технику. А теперь ещё добавились крупнейшие электронные площадки запустившие собственные бренды. Можете не верить, но…

Netflix начинал свой первый бизнес с продажи и проката DVD-дисков. Это был революционный шаг в индустрии развлечений, который позволил потребителям смотреть фильмы и сериалы в удобное для них…

Рекомендации по расположению WiFi роутера в квартире и доме

Роутер с беспроводной точкой доступа Wi-Fi позволяет организовать высокоскоростную беспроводную сеть (Wireless LAN; WLAN) для совместной работы в Интернете и домашней сети с ноутбуков, планшетов, смартфонов и других устройств. Доступ в Интернет по беспроводной сети можно обеспечить любым устройствам, оснащенных модулями и адаптерами Wi-Fi: телевизору с функцией Smart TV, игровой приставке, умным часам и другим.

Большинство пользователей устанавливают WiFi-Роутер в комнате возле своего рабочего стола, на котором находится компьютер. И на это есть весомые причины: здесь имеется розетка для подключения электропитания, обеспечивается свободный доступ к устройству для включения/выключения, возможность подключения сетевым кабелем устройств домашней сети.  Если вы так и поступили и работа домашней беспроводной сети Wi-Fi вас устраивает (обеспечивается уверенный сигнал в нужных комнатах квартиры), ничего менять не нужно. Оставьте роутер в том же месте, где он был вами установлен.

Однако, если у вас в квартире много комнат, или квартира имеет нестандартную планировку, а вам необходимо обеспечить уверенный сигнал Wi-Fi и максимальный радиус действия беспроводной сети по всей квартире, в этом случае к выбору местоположения WiFi-Роутера нужно подойти вдумчиво.

При неправильном размещении WiFi-Роутера может наблюдаться низкая скорость подключения, периодические разрывы соединения, слабый и нестабильный сигнал в смежных комнатах.

Современные устройства, оснащенные антеннами и передатчиками с достаточным коэффициентом усиления и мощностью сигнала, позволяют обеспечить стабильную и качественную работу всей беспроводной сети. В данной статье мы приведем общие рекомендации по оптимальному размещению WiFi-Роутера в квартире для качественной работы сети Wi-Fi.

Сначала обратимся к теории.

В беспроводной технологии Wi-Fi, в качестве среды распространения сигнала используются радиочастоты. На открытом пространстве сигнал практически не подвергается негативному воздействию, но сильно ослабевает или отражается, проходя через различные препятствия (это могут быть стены, двери, мебель). Каждое препятствие, находящееся в зоне распространения сигнала снижает его мощность или отражает. Чем больше препятствий, тем хуже становится сигнал.

Нужно помнить, что сигнал Wi-Fi не только пытается огибать препятствие, но он проходит и сквозь него, что приводит к дополнительному отражению и поглощению части исходного сигнала.

Некоторые препятствия поглощают сигнал достаточно сильно, особенно бетонные стены и потолки, а некоторые, как зеркала и железные двери — сильно отражают сигнал.

На качество сигнала оказывает влияние не только количество стен, расположенных на пути распространения сигнала, но и их толщина и строительный материал, из которого они сделаны.

Существуют материалы с разным коэффициентом поглощения и отражения сигнала. Например, дерево, пластик, обычное стекло, гипсокартон не оказывают сильное отрицательное воздействие на сигнал. Тонированное стекло, вода (большой аквариум), кирпич, мрамор, штукатурка — оказывают воздействие на сигнал, ослабляя его. А металл (железные двери, алюминиевые и стальные балки), бетон (внутри которого находится арматурная решетка), зеркала, керамика оказывают значительное влияние на прохождение сигнала.

В настоящее время большинство устройств Wi-Fi работают на частоте 2,4 ГГц. На этой же частоте работают различные бытовые приборы — микроволновки (СВЧ-печи), телевизоры со Smart TV, Bluetooth, детские радионяни, беспроводные радиотелефоны, клавиатуры, мыши и другие устройства, создающие большие электромагнитные помехи.

Также на беспроводную сеть могут оказывать негативное влияние устройства Wi-Fi ваших соседей (роутеры, точки доступа). Это может приводить к небольшому снижению производительности вашей сети, а в некоторых случаях и к полному глушению сигнала Wi-Fi.

Теперь перейдем к практике.

Сначала определим задачу. Предположим, необходимо найти такое место в квартире для размещения WiFi-Роутера, чтобы сеть Wi-Fi работала стабильно во всех комнатах квартиры (будем предполагать, что квартира стандартной планировки с наличием от 1 до 3 жилых комнат, кухни и санузла).

Итак, желательно, чтобы сигнал Wi-Fi между устройствами беспроводной сети меньше преодолевал препятствия, а по возможности свободно проходил через открытые дверные проемы и арки. В этом случае сигнал будет сильнее и лучше.

Важно! Размещайте роутер так, чтобы количество стен, на участке прохождения сигнала от пользовательских устройств до него, было сведено к минимуму. Чем больше будет препятствий, тем хуже будет сигнал. Самый сильный и уверенный уровень сигнала будет в той комнате, где находится сам роутер. Оптимальная точка размещения находится примерно в середине квартиры.

Один из оптимальных вариантов размещения, это прихожая (коридор или холл). Из прихожей обычно существует почти прямая видимость в каждую комнату (за исключением некоторых нестандартных планировок). При таком размещении роутер будет окружен всеми устройствами домашней сети (планшет, ноутбук, Smart TV…), которые будут подключаться к нему, и смогут уверенно принимать сигнал.

Например, разместите роутер на внешней стене прихожей или коридора, либо поместите его на шкаф, который обычно присутствует в прихожей.

Более подробно рассмотрим преимущества установки роутера в прихожей.

Часто именно около входной двери заходит интернет-кабель в квартиру. Установив роутер около входной двери не нужно будет осуществлять протяжку сетевого кабеля Ethernet по квартире.

Рекомендуется разместить роутер повыше, например, положить на шкаф или повесить на стену на высоте не менее 2 метров. Такое расположение оборудования позволит обеспечить наилучшее покрытие сигналом Wi-Fi.

Из прихожей можно получить наилучшее распространение сигнала по всей квартире. При стандартной планировке квартиры прихожая находится практически посередине жилого помещения, так что именно из нее сигнал Wi-Fi будет равномерно распространятся по всей квартире.

Предположим, вы определились с местом размещения роутера. Временно установите его и проверьте качество приема сигнала Wi-Fi в разных комнатах. Если в какой-то комнате сигнал очень слабый, попробуйте передвинуть роутер ближе к той комнате, и снова проверить уровень сигнала сначала в ней, а затем в остальных комнатах.

Качество приема сигнала может значительно измениться, если вы немного переместите или развернете роутер. Даже небольшой поворот или сдвиг устройства может улучшить, либо снизить, качество сигнала.

Если роутер разместить не в центре квартиры, а например, на кухне или в крайней комнате, то в удаленных комнатах могут возникнуть «мертвые зоны», где сигнал будет отсутствовать. Тут играет роль планировка самой квартиры, количество дверных проемов и арок, т.е. мест, через которые сигнал проходит без потери качества. Если планировка квартиры нестандартная, то и метод определения оптимального места размещения роутера будет сложнее.

Примечание: Нельзя определить какое-то шаблонное и оптимальное для всех помещений место размещения роутера в квартире. В любом случае, вам придется самостоятельно выбирать наиболее оптимальное место. Рекомендации данной инструкции носят лишь информационный характер.

Используя современные мобильные устройства, можно легко определить уровень сигнала Wi-Fi от точки доступа в разных местах квартиры.

Например, возьмите смартфон или планшет на базе ОС Android и установите специальное бесплатное приложение для определения свободных каналов, проверки качества приема и силы сигнала Wi-Fi. Выбор таких приложений достаточно большой (например, Wifi Analyzer). Установите роутер в предполагаемом месте размещения, пройдитесь по квартире со смартфоном или планшетом с запущенным приложением и проверьте уровень сигнала в разных местах квартиры. С помощью подобных приложений вы сможете посмотреть список ближайших сетей Wi-Fi и номера радиоканалов, которые они в настоящий момент используют. Из полученной информации можно будет определить менее загруженный радиоканал, радиус действия вашей сети Wi-Fi, силу сигнала в разных местах квартиры, что поможет найти наиболее оптимальное место для размещения роутера, которое вас устроит. 

Если у вас нет смартфона или планшета, воспользуйтесь ноутбуком. На него можно установить одну из программ для мониторинга сетей Wi-Fi (например, InSSIDer, WirelessNetView, Free Wi-Fi Scanner для ОС Windows; LinSSID, iwScanner для ОС Linux; WiFi Scanner, iStumbler, WiFi Explorer, AirRadar для Mac OS X).
Указанные программы могут быть представлены в качестве демонстрационных и иметь статус условно-бесплатного программного обеспечения (Shareware Trial Version) c ограниченным тестовым периодом использования. Условно-бесплатные программы могут ограничивать коммерческое использование, а также периодически напоминать пользователю об оплате.

Мы надеемся, что наши советы и рекомендации помогут вам определить оптимальное место в квартире для размещения WiFi-Роутера и получить все преимущества беспроводных технологий.

В завершении, перечислим места, где не рекомендуется размещать роутер с точкой доступа Wi-Fi. Конечно, размещение в указанных местах не является строгим запретом, но может заметно сказаться на качестве беспроводной сети.

Важно! Не рекомендуется размещать роутер Wi-Fi:

1. В нишах (углублениях) стены, за выступами или другими различными перекрытиями и препятствиями (например, за шкафом, за диваном, за большим аквариумом, на полке заполненного книжного шкафа), т.е. в местах с ограниченным пространством.
2. В низкой точке размещения (на полу, под столом). При таком размещении сигнал будет больше «заглушен» мебелью и другими препятствиями.
3. Рядом с электроприборами (холодильник, телевизор, системный блок компьютера) и другими источниками излучения радиоволн (микроволновка, радиотелефон). Электроприборы являются источником радиочастотных шумов и магнитных полей. Микроволновки (СВЧ-печи) работают приблизительно на той же частоте, что и беспроводные сети роутеров (2,4 ГГц), и даже небольшое излучение, исходящее от микроволновки, может значительно ухудшить сигнал Wi-Fi роутера или полностью его заглушить.  Рекомендуется выдерживать расстояние между роутером и электроприборами не менее 1-2 метров. Можем отметить, что база от радиотелефона создает помехи даже тогда, когда телефонная трубка неактивна. Много электроприборов сосредоточены именно на кухне, в этой связи кухня не лучшее место для размещения роутера.
4. Рядом с радиаторами отопления или в местах, где затруднена вентиляция устройства. В этом случае роутер может перегреваться и нестабильно работать.
5. В процессе работы WiFi-Роутер нагревается, поэтому: 
   1. не устанавливайте его в местах с температурой воздуха, превышающей 40 °С, в закрытых шкафах и полостях, а также на другие изделия или предметы, которые могут нагреваться;
   2. не накрывайте WiFi-Роутер и не ставьте на него никаких предметов; 
   3. следите за тем, чтобы ничто не загораживало вентиляционные отверстия в корпусе (при необходимости своевременно очищайте их от пыли).

Местоположение маршрутизатора Wi-Fi | Покрытие 802.

11

Покрытие a маршрутизатора Wi-Fi IEEE 802.11 может зависеть от многих элементов, маршрутизаторы в некоторых местах работают лучше, чем в других. Мы рассмотрим, как оптимизировать ваше покрытие W-Fi.

WiFi IEEE 802.11 Включает:
Wi-Fi IEEE 802.11 введение
Стандарты
Поколения Альянса Wi-Fi
Безопасность
Как обезопасить себя в общедоступной сети Wi-Fi
Диапазоны Wi-Fi
Местоположение и покрытие маршрутизатора
Как получить лучшую производительность Wi-Fi
Как купить лучший Wi-Fi роутер
Усилители, ретрансляторы и повторители Wi-Fi
Ячеистая сеть Wi-Fi
Wi-Fi проводной и силовой удлинитель
Купить Wi-Fi оборудование

Ключевые стандарты/варианты Wi-Fi:
802.11n
802.11ac
802.11ax Wi-Fi 6
802.11be Wi-Fi 7
Подробная информация о других вариантах стандартов

Выбор места для WiFi-маршрутизатора дома, в офисе или даже на более крупной территории, например в торговом центре и т. д., может существенно повлиять на зону покрытия и общую производительность.

В домашних условиях изменение местоположения маршрутизатора Wi-Fi и IEEE 802.11 может значительно повысить его производительность, обеспечивая гораздо более высокую скорость загрузки и лучшее подключение там, где это необходимо.

Факторы, влияющие на распространение и покрытие Wi-Fi

Есть много факторов, которые влияют на распространение и покрытие Wi-Fi IEEE 802.11.

Размещение маршрутизатора Wi-Fi выбрано для наилучшего покрытия распространения

Среда, в которой расположены маршрутизаторы, часто далека от идеальной. Сигналы Wi-Fi страдают от взаимодействия со многими объектами, которые находятся в окружающей среде и являются частью конструкции: стены, элементы конструкции, мебель, окна, украшения, . . . на самом деле все, что находится в окружающей среде, будет иметь тот или иной эффект.

Поскольку в домашней или офисной среде так много объектов и конструкций, распространение сигналов Wi-Fi, как известно, трудно предсказать. На них влияет несколько способов:

• Потеря пути в свободном пространстве
• Отражение
• Поглощение
• Дифракция
• Преломление

Распространение Wi-Fi: потеря пути

Как и все радиосигналы, распространение Wi-Fi подчиняется одним и тем же законам физики, в том числе законам потери на пути. Покрытие Wi-Fi будет в некоторой степени ограничено только расстоянием, хотя в игру вступают многие другие факторы.

В нормальных условиях свободного пространства уровень сигнала обратно пропорционален квадрату расстояния от передатчика.

Распространение Wi-Fi: отражение

Когда на пути прохождения сигнала в доме, офисе или коммерческой/производственной среде появляется много объектов, сигналы будут отражаться многими поверхностями, что повлияет на зону покрытия Wi-Fi. Все, от стен до металлических предметов, таких как столы, бытовая техника и т. д. .

Эти отражения приводят к множеству путей прохождения сигнала. Используя антенную технологию, известную как MIMO (Multiple Input Multiple Output), Wi-Fi теперь может использовать эти несколько путей для отправки данных с более высокой скоростью. Однако в прошлом это приводило к помехам и снижению скорости передачи данных.

Распространение Wi-Fi: поглощение

Поглощение — еще одна ключевая проблема для распространения Wi-Fi. В любой среде, где находится Wi-Fi-маршрутизатор, сигналы должны проходить сквозь стены, полы и встречаться со многими другими объектами.

Эти объекты действуют как барьер для беспроводных сигналов. Учитывая близкую аналогию со световыми сигналами, они могут быть полной преградой, такой как дверь, через которую невозможно видеть, непрозрачное стекло, в котором уровень света снижен, или прозрачное стекло, через которое теряется очень мало света.

Затухание из-за барьера на пути распространения сигнала

Тип среды, через которую проходит сигнал Wi-Fi, влияет на уровень затухания.

Невозможно дать точные цифры для различных сред, так как характеристики, толщина и многие другие факторы определяют общий уровень затухания. Однако таблица многих распространенных веществ даст представление о вероятном воздействии.

Маршрутизатор для оптимального покрытия Wi-Fi

Один из ключевых способов оптимизации зоны покрытия Wi-Fi, позволяющий расположить маршрутизатор в наилучшем месте.

Хотя не всегда возможно внести существенные изменения в местоположение маршрутизатора, часто можно изменить его даже путем небольших изменений.

Часто роутеры нужно располагать рядом с розеткой, а также рядом с точкой выхода DSL или оптоволоконной линии передачи данных в дом, офис или торгово-промышленное помещение.

Рассматривая распространение и покрытие Wi-Fi в любых помещениях, в первую очередь стоит посмотреть, где покрытие Wi-Fi действительно необходимо. Таким образом, расположение маршрутизатора можно оптимизировать, чтобы обеспечить наличие хорошего сигнала в тех местах, где он необходим.

Несколько простых правил помогут оптимизировать покрытие Wi-Fi и распространение сигнала.

• Убедитесь, что сигнал не проходит через толстые стены:   Плотные стены, особенно бетонные, значительно снижают уровень сигнала. Для оптимального распространения и покрытия Wi-Fi убедитесь, что сигналу не нужно проходить через толстые стены, чтобы достичь мест с высокой посещаемостью.
• Размещение маршрутизатора над уровнем стола:   Большинство телефонов, ноутбуков и планшетов, использующих локальный сигнал Wi-Fi, будут располагаться выше уровня стола, и для обеспечения оптимального пути прохождения сигнала с минимальным количеством препятствий лучше всего размещать маршрутизатор выше высоты стола. Столы и другая мебель будут ослаблять любой сигнал, как и провода и другие металлические конструкции, связанные с ними.
• Не размещайте маршрутизатор рядом с множеством других проводов:   Хотя расположение маршрутизатора, например, в шкафу рядом с блоком предохранителей и т. д. может быть удобным, проводка, вероятно, экранирует сигнал из многих областей. .
• Расположите маршрутизатор как можно ближе к основным зонам:   Покрытие Wi-Fi и распространение сигнала выиграют, если он будет находиться как можно ближе к основным зонам использования. Потери пути из-за расстояния, которое проходит сигнал, будут сведены к минимуму, и в дополнение к этому сигналу нужно будет проходить через меньшее количество препятствий.

Средства планирования покрытия Wi-Fi

При планировании покрытия Wi-Fi на крупной территории, например, в торговом центре или конференц-центре, требуется более тщательный подход. Программные инструменты планирования используются вместе с комплексным обследованием участка с использованием планов местности.

Эти инструменты анализируют характеристики распространения Wi-Fi, а затем рассчитывают покрытие Wi-Fi.

Эти инструменты обычно неприменимы или недоступны для домашних установок и небольших офисов. Именно для этих случаев полезны приведенные выше рекомендации.

Даже когда используются автоматизированные программные средства, некоторый практический ввод помогает правильно вводить соответствующие данные, а затем повышает ценность их выходных данных.

Другие проблемы, связанные с покрытием Wi-Fi

Другие факторы также влияют на покрытие Wi-Fi и производительность маршрутизатора. Некоторые из них, возможно, придется найти экспериментальным путем.

• Разместите маршрутизатор вдали от источников помех:   Разместите оборудование вдали от источников возможных помех. Очевидно, что такие устройства, как телевизоры, которые могут передавать данные с маршрутизатора, должны иметь возможность принимать сильный сигнал без помех. Однако маршрутизатор также должен находиться вдали от помех, поскольку он также получает данные управления от удаленного оборудования. Если это вызывает помехи, скорость передачи данных будет снижена. Источники помех в быту широко распространены. Микроволновые печи передают сигнал в диапазоне 2,4 ГГц и вызывают помехи, но другие устройства, такие как двигатели, вентиляторы, пылесосы, люминесцентные лампы и многие другие, создают помехи.
• Выбор диапазона:  В настоящее время Wi-Fi поддерживается в диапазонах ISM 2,4 ГГц и 5 ГГц. 2,4 ГГц обеспечит лучшее покрытие, так как сигналы в этом диапазоне лучше проникают через стены, полы и т. д. Но по сравнению с этим 5 ГГц предлагает более широкую полосу пропускания и сможет достичь более высокой пропускной способности в идеальных условиях.

За счет оптимизации расположения роутера можно будет улучшить покрытие Wi-Fi, что приведет к повышению скорости в тех местах, где это необходимо, а также к покрытию большего количества зон помещений, будь то домашние жилое, офисное или иное помещение.

Беспроводная и проводная связь Темы:
Основы мобильной связи
2G GSM
3G УМТС
4G LTE
5G
Wi-Fi
Bluetooth
IEEE 802.15.4
Беспроводные телефоны стандарта DECT

Основы работы в сети
Что такое облако
Ethernet
Серийные данные
USB
Лора
VoIP
SDN
NFV
SD-WAN

    Вернуться к разделу Беспроводное и проводное подключение

Все о беспроводной сети: распространение волны

• Производительность и производство

• Громче

• Все о беспроводной сети: распространение волн

Все о беспроводных сетях: распространение волн

Поделись этим

Все о беспроводной связи: распространение волн

В этом посте мы сосредоточимся на распространении электромагнитных волн, охватывая понятия длины волны, отражения, дифракции, поглощения и поляризации. 98 метров в секунду. Это значение скорости важно помнить в инженерных приложениях беспроводных микрофонов и IEM, потому что мы можем использовать его для получения длины волны на любой заданной частоте.

Волновое уравнение

Согласно волновому уравнению, согласно которому длина волны равна скорости, деленной на частоту, одна длина волны на частоте 500 МГц равна 0,6 м. Точно так же одна длина волны на частоте 600 МГц равна 0,5 м. Вы заметите, что чем выше частота, тем короче длина волны, и этот момент важен, когда мы начинаем рассматривать влияние препятствий на пути распространения.
 

Поскольку электромагнитные волны распространяются от передающей антенны, на них влияет физическая среда, через которую они распространяются. Подобно акустическим волнам, электромагнитные волны подвержены потерям при распространении в свободном пространстве со скоростью, определяемой законом обратных квадратов. Закон обратных квадратов гласит, что для идеального всенаправленного точечного источника мощность сигнала, присутствующего на удвоенном расстоянии от источника, уменьшится в четыре раза. Это основной фактор, ограничивающий дальность действия передатчика в идеальных условиях «прямой видимости».
 

На электромагнитные волны также могут влиять размер и состав препятствий на их пути. Они особенно чувствительны к наличию металлических препятствий, так как отражение волны произойдет, если размеры препятствия превышают длину волны сигнала. Угол отражения равен углу падения, а фаза отраженной волны смещена на 180 градусов.

Возможные препятствия для электромагнитных волн

Отражающие препятствия обычно создают за ними радиочастотную тень, которая может создавать «мертвые зоны» в зоне покрытия. Интересно, что если отражающий металлический объект пористый, а размеры пор меньше длины волны сигнала, поверхность будет вести себя так, как если бы она была твердой. Таким образом, экраны, сетки, стержни и другие металлические массивы могут отражать электромагнитные волны, даже если через само препятствие может быть прямая видимость.

Если размеры пор препятствия превышают длину волны сигнала, электромагнитные волны будут проходить через массив без изменений. Это ключевая причина, по которой важно иметь представление о приблизительной длине волны частот, которые вы используете — это знание поможет вам оценить радиочастотную среду, определить потенциальные точки отражения сигнала и свести к минимуму создание «мертвых зон». ‘ в предполагаемой зоне покрытия.

Неметаллические вещества не отражают электромагнитные волны, но имеют тенденцию поглощать часть их энергии, когда волна проходит через них. Величина затухания сигнала зависит как от толщины и состава материала, так и от длины волны сигнала. Плотные материалы имеют тенденцию поглощать больше энергии, а высокие частоты имеют тенденцию к большему поглощению сигнала. Подобно отражающим металлическим препятствиям, очень плотные поглощающие материалы могут достаточно сильно ослаблять сигналы, создавая радиочастотную тень, которая ухудшает прием сигнала в области за препятствием.

Например, тело человека, состоящее в основном из соленой воды, эффективно поглощает радиочастотную энергию. Размещение человеческого тела между передающей и приемной антеннами может привести к ухудшению характеристик РЧ из-за поглощения РЧ-сигнала.
 

На этом графике показана разница в силе радиочастотного сигнала, измеренная в диапазоне 360 градусов вокруг человеческого тела на двух разных частотах, передаваемых поясным передатчиком. Мощность передаваемого сигнала достаточно постоянна от 100 до 260 градусов, поскольку сигнал, распространяющийся в этом направлении, не проходит через тело человека. Сила передаваемого сигнала гораздо менее постоянна от 260 до 100 градусов из-за влияния человеческого тела. Общее затухание примерно на 6 дБ вызвано поглощением сигнала телом.

Кроме того, в этом тесте присутствуют сильные нули приблизительно при 355 и 40 градусах. Важно отметить, что на практике ширина луча и общее затухание этих нулей будут варьироваться в зависимости от человека и места расположения поясного передатчика. Интересно, что чем больше у человека жировых отложений, тем больше РЧ-энергии поглощается.

Таким образом, сила электромагнитной волны, достигающей определенного места, равна силе исходной передачи за вычетом общей величины затухания, вызванного расстоянием распространения и влиянием окружающей среды. Поскольку потери при распространении сильно различаются по мере перемещения передатчиков в пространстве, динамический диапазон сигнала может достигать 50 дБ. Поэтому очень важно, чтобы сигнал, обнаруженный приемной антенной, был как можно сильнее. Вот почему также важно учитывать поляризацию электромагнитной волны.

Поляризация электромагнитной волны

Поляризация относится к ориентации электрического поля электромагнитной волны. Вертикально поляризованная электромагнитная волна создается, когда элементы передающей антенны расположены перпендикулярно Земле. Если элементы антенны расположены параллельно Земле, электромагнитная волна будет поляризована горизонтально. Принятый сигнал будет самым сильным, когда поляризация передающей и приемной антенн совпадет.

На практике, если поляризация передающей и приемной антенн ортогональна или смещена на 90 градусов, наведенное в приемной антенне напряжение может быть ослаблено на величину до 20 дБ. Учитывая, что эти поляризационные потери являются дополнительными к потерям при распространении, и того факта, что рассогласования поляризации антенны легко избежать, очевидна важность согласования физической ориентации передающих и приемных антенн. Мы обсудим передовые методы позиционирования антенны в следующем выпуске.

В следующем месяце мы рассмотрим конструктивные характеристики и рабочие характеристики различных антенн, наиболее часто используемых в беспроводных микрофонах и IEM-приложениях.

Чтобы быть в курсе этого и другого образовательного контента, подпишитесь на нашу рассылку здесь.

Хайден Лейпер

Хейден Лейпер — инженер-электроакустик с 15-летним опытом работы в профессиональной аудиоиндустрии. В настоящее время Хайден работает техническим консультантом в Shure Asia Limited, ранее работал инженером по приложениям в Shure UK; старший инженер по аудио, видео и коммуникациям Cirque du Soleil; контрактный инженер по проектированию и вводу в эксплуатацию AV и инженер RF.

Больше от Громче

Как ты это делаешь? Запись хоккейного аудио

Вы никогда не задумывались, как вы слышите все действия, происходящие на хоккейной площадке НХЛ? Присоединяйтесь к ЮРИЮ ЛЫСОИВАНОВУ и микшеру вещания ESPN БЕНУ МАЙЧРЗАКУ…

Как начать подкаст: загрузка и продвижение вашего шоу

Присоединяйтесь к НАОМИ МЕЛЛОР из Skylark Collective для новой серии видеороликов Shure о создании собственного подкаста. В четвертой части она объясняет…

Signal Path Podcast: School of Rock

Слушайте последний подкаст SIGNAL PATH с Робом Прайсом, генеральным директором чрезвычайно успешного сообщества музыкальных школ SCHOOL OF ROCK с. ..

Такаёси Омура подвергает беспроводную гитарную педаль GLX-D16+ испытанию на прочность

Посмотрите, как японский гитарный мастер TAKAYOSHI OHMURA подвергает совершенно новую беспроводную систему педалей Shure GLX-D16+ через испытание на прочность.

Miked Up – Подкастинг: методы работы с микрофоном, советы и рекомендации, основы микрофона

Справочник MIKED UP – PODCASTING от Shure содержит методы, советы, приемы и основы работы с микрофоном как для опытных подкастеров, так и для тех, кто просто хочет…

Signal Path Podcast: Circuit des Yeux

Слушайте последний подкаст SIGNAL PATH с HALEY FOHR, который создает авангардную музыку, бросающую вызов таким простым категориям, как CIRCUIT DES YEUX.

Швейцарский армейский микрофонный нож: SM57

От малых барабанов до гитарных кабинетов и всего, что между ними, легендарный SM57 — это швейцарский армейский нож среди микрофонов. Но действительно ли…

Как начать подкаст: запись эпизода

Присоединяйтесь к Наоми Меллор из Skylark Collective для новой серии видеороликов Shure о создании собственного подкаста. В третьей части она объясняет…

Axient Digital и Q5X: проблемы вещания решены

Крупные спортивные мероприятия, от футбола до серфинга, предъявляют особые требования к беспроводному звуку. Итак, Shure заключила партнерское соглашение с Q5X®.