Wi-Fi антенна: полный обзор всех видов и особенностей

В прошлой статье мы уже рассматривали принципы и особенности подключения интернета через 4G модем. В этой статье мы рассмотрим особенности подключения внешней антенны к модему, что весьма актуально для зон неуверенного и слабого приёма 4G сигнала.

На самом деле установка внешней (наружной) антенны рекомендуется даже если сигнал и без того достаточный, но стоит задача получения максимальной скорости 4G интернета. Внешняя антенна может существенно улучшить показатель сигнал/шум (SINR), который в основном и влияет на скорость соединения с интернетом.

Итак, для начала рассмотрим, какие же бывают 4G антенны. Различают антенны следующим образом:

По форме и типу:

• Всенаправленные (штырьевые) 4G антенны
• Параболические 4G антенны
• Панельные 4G антенны
• 4G антенны типа «волновой канал» (Яги)

По частотам работы:

• узкочастотные (заточенные под какую-то конкретную несущую частоты)
• мультичастотные (широкополосные), т.е. работающие с широким спектром частот

По поддержки технологии MIMO:

• 4G LTE MIMO антенны (с двумя антенными выходами)
• 4G антенны без поддержки MIMO (с одним антенным выходом

Всенаправеленные 4G антенны используются крайне редко в силу их слабого усиления, обычно не превышающего 6-8 dBi. Если Вы встретите всенаправленную 4G антенну с усилением 12-15 dBi, стоит хорошенько насторожиться, ибо такая антенна должна иметь внушительные размеры — 1,5-2 метра в длину, что делает её крайне неудобной в использовании. Если такая антенна будет иметь существенно меньшую длину, скорее всего, что и усиление у неё далеко от заявленных показателей. Установка всенаправленных (круговых) антенна целесообразна, если нет необходимости в усилении сигнала, а есть необходимость просто вынести приёмник из помещения. Т.е. сигнал 4G должен быть хорошим уже на улице.

Параболические 4G антенны часто используются для получения сигнала на удалённых объектах на расстоянии 10-20 км от базовой станции оператора. Такие антенны могут быть как узкочастотными, так и широкополосными. Параболическая антенна состоит из двух частей: облучателя и рефлектора (зеркала). Сборка параболической антенны, как правило, производится на месте установки, и лучше доверить эту процедуру профессионалам, т.к. даже малейшее несоблюдение инструкций может существенно повлиять на качество получения сигнала. Кроме того, параболические 4G антенны достаточно сложны в установке, т.к. требуют точной настройки (юстировки) на базовую станцию оператора. Обуславливается это узким углом охвата от 5° до 20°. Причём чем больше зеркало, тем меньше угол и тем сложнее настройка антенны. Зеркало, кстати, может быть как сплошным, так и сетчатым, что существенно снижает массу антенны и ветровую нагрузку.

Панельные 4G антенны наоборот достаточно просты в установке, т.к. имеют широкий угол охвата. Это с одной стороны и преимущество, но с другой и недостаток тоже. Широкий угол позволяем пренебречь точностью настройки, т.к. антенна всё равно будет ловить сигнал. Однако, в условиях наличия большого количества базовых станций антенна панельного типа может переключаться между ними не цепляясь к какой-то конкретной базовой станции. Так же стоит отметить, что панельные 4G антенны лучше других работают с отраженным сигналом, когда нет прямой видимости БС, а сигнал отражается от поверхностей крыш и стен домов, от гор и холмов и т.д. К относительным недостаткам панельных антенн стоит отнести достаточно большую ветровую нагрузку, так что стоит уделить внимание качеству установки и крепежа.

Антенны типа «волновой канал» достаточно просты в использовании, имеют самую низкую ветровую нагрузку, однако усиление редко превышает 17-18 dBi. В прочем, чаще всего такого показателя достаточно. 4G антенны данного типа имеют так же достаточно узкий угол охвата сигнала, не превышающий 12-15°.

Антенны с поддержкой технологии 4G LTE MIMO характеризуются поддержкой одновременно горизонтальной и вертикальной поляризации, что даёт прирост 10-20% в качестве сигнала. Такие антенны имеют два антенных входа, соответственно требуют два кабеля и два пигтейла (антенных адаптера) для соединения с модемом.

Рассмотрим подробнее подключение внешней антенны к 4G модему.

Наружная антенна устанавливается с помощью выносного кронштейна на стене или фасаде здания. К альтернативным вариантам установки относятся разного рода трубы и мачты, дымоходы, коньки крыш или иные места, где возможно закрепить антенну.

4G антенна направляется на базовую станцию оператора или в направлении её, если нет прямой видимости. В некоторых случаях для получения отраженного сигнала антенна может направляться в другие стороны, в любом случае основным ориентиром выступают показатели модема:

• RSSI (Received Signal Strength Indicator) — индикатор силы (мощности) принимаемого сигнала. В беспроводных сетях RSSI — это индикатор уровня мощности принимаемого антенной сигнала, выраженный в абстрактных единицах, выбираемых производителем беспроводного оборудования. Практически в любом современном потребительском оборудовании мощность сигнала отображается именно в dBm (дБм). Чем выше число RSSI, т.е. чем оно менее отрицательное, тем сильнее сигнал.
• RSRP (Reference Signal Received Power) — среднее значение мощности принятых пилотных сигналов (Reference Signal) или уровень принимаемого сигнала с Базовой Станции. Значение RSRP измеряется в дБм (dBm). Чем оно ближе к 0, тем лучше, и однозначно должно быть выше −100 дБ, иначе сигнал оказывается на грани срыва.
• RSRQ (Reference Signal Received Quality) — характеризует качество принятых пилотных сигналов. Значение RSRQ измеряется в дБ (dB). Хорошие значения в диапазоне от −5 до −10.
• SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) — отношение полезного сигнала к интерферирующему и шуму. Устоявшийся русский термин — соотношение сигнал-шум. Измеряется в dB (дБ). Величина 0 dB означает, что сигнал и шум равны, положительное число — что сигнал сильнее шума, отрицательное — что слабее. Конечно лучше, когда сигнал заметно сильнее шума. Хорошим показателем является значение больше 10.

Внешняя 4G антенна (1), установленная на кронштейн (2), подключается к модему (5) посредством кабельной сборки (3) и антенных адаптеров, или пигтейлов (4). Важным требованием является длина кабеля не более 10 метров, а так же его качество, прежде всего медный сердечник (центральная жила). Обращаем внимание, что для MIMO антенн используются 2 кабельные сборки и 2 пигтейла.

Для профессиональной установки и настройки 4G антенн рекомендуем обратиться к профессионалам, т.к. несоблюдение правил и техники не даст ожидаемого улучшения 4G сигнала и увеличение скорости 4G интернета.

Компания БИТ.ОНЛАЙН занимается установкой, настройкой и подключением 4G интернета с 2014 года. Наши специалисты всегда помогут найти оптимальное решение для усиления 4G сигнала с помощью профессиональной установки антенны и настройки модема. Оставьте заявку по бесплатному телефону <nobr>8-800-707-62-44.</nobr> Работаем в следующих регионах:

• Краснодарский край
• Ставропольский край
• Ростовская область
• Республика Адыгея
• Республика Карачаево-Черкессия
• Республика Кабардино-Балкария

Купить 4G LTE антенну в интернет-магазине с доставкой.

Стандартом частоты 2,4 ГГц сетей WiFi считают кабель РК-50. Сказано достаточно грубо. Более тонко выразимся: кабели для WiFi-антенн обладают волновым сопротивлением 50 Ом, минимальными потерями на погонный метр (дБ/м). Первое непреложно для идеального согласования устройств в сети, второе – для минимальных потерь мощности. Упомянутый РК-50 не всегда будет оптимальным вариантом. Сегодня посмотрим, какой кабель выбрать для организации локальной беспроводной сети.

Волновое сопротивление кабеля WiFi-антенны

Внутри кабеля WiFi-антенны протянута центральная жила, будет ошибочно считать, что ток течет. Внутри на такой частоте возникает электромагнитная волна. Пригодится заземленный экран, иначе провод начнет излучать энергию, затухание станет непомерно велико. Кабель, работающий по названному принципу, называется коаксиальным. Снабжен жилой из одной или нескольких проволок, экраном (чаще плетеным).

Играет роль омическое сопротивление кабеля, выражаемое Омами, большее значение приобретает волновое сопротивление, характеризующее радиоаппаратуру. Может разительно отличаться, главное — не копится погонными метрами, подобно омическому. В среде WiFi общепринятой нормой оборудования считают волновое сопротивление 50 Ом.

Важно. Радиоэлектронный канал работает с переменной частотой. Должны учитываться значения емкости и индуктивности канала. Формирующие волновое сопротивление (корень квадратный из отношения величин).

Условию соответствуют антенны, кабели, приемные, передающие устройства. Используется нечто другое, потребуются специальные согласующие устройства. Иной раз делается намеренно для экономии средств. 75-омный кабель высокого качества дешевле, нежели 50-омный, при наличии длинной линии выгодно подумать о подмене. КСВ минимальный будет составлять 1,5, соответствует потерям 10%. Может многократно в длинной линии окупиться, проложенной кабелем для цифрового телевидения, волновым сопротивлением 75 Ом.

Идеализируя ситуацию, назовем КСВ равным единице. Установился режим бегущей волны, обратного отражения не происходит. Свойства кабеля направлены на минимизацию потерь. Коэффициент стоячей волны определяется отношением максимальной и минимальной амплитуд поля линии.

Фазовая скорость линии меньше вакуума. Волна распространяется по кабелю, становится короче (не 12,5 см на частоте 2,4 ГГц, меньше). Передача замедляется, на практике для бытовой техники не играет большого значения. Если линия недлинная.

РК – 50: сделано СССР

Медный кабель WiFi-антенны РК 50-4-11 имеет волновое сопротивление 50 Ом, погрешность 4%:

1. Омическое погонное сопротивление составляет 10 мОм/м.
2. Черная полиэтиленовая изоляция низкой плотности (высокого давления).
3. Наружный диаметр – 8 мм.
4. Температура эксплуатации: минус 50 – плюс 60 ºС.
5. Коэффициент укорочения волны – 1,5.
6. Цену некоторые сложноорганизованные дилеры скрывают, по некоторым сведениям, составляет 75 рублей за метр кабеля РК 50-7-11. Видимо, дельцы ждут звонка!

Первое число в обозначении будет волновым сопротивлением, второе – наружным диаметром внутренней изоляции с отсечением десятых долей, последнее составлено двумя цифрами:

1. Тип изоляции (1 – сплошная изоляция повышенной нагревостойкости).
2. Номер разработки.

Для сравнения кабель WiFi-антенны РК 50-7-11 используется при температурах минус 60 – плюс 85 ºС. Марка более толстая, тяжелая, стоит два раза подумать, прежде чем связываться. Радиус изгиба при транспортировке не меньше 100 мм. Определено классом жилы. Если одна проволочка, многого ожидать не приходится, в некоторых марках многопроволочные жилы (особой гибкости). Если попробуете после покупки перевязать моток посредине для экономии места, может случиться казус в виде механического повреждения кабеля антенны WiFi. Минимальный радиус падает с повышением температуры эксплуатации.

Затухание изделия на частоте 2,4 Гц пропущено, имеются цифры касательно других длин волн:

• 0,2 ГГц – 0,14 дБ/м;
• 3 ГГц – 0,8 дБ/м.

Заключим, на частоте вещания WiFi ожидаем затухания 0,7 дБ/м. Серьезная величина. Для высоты девятиэтажки потери могут свести на нет результат применения хорошей направленной антенны (если отсутствует усилитель сигнала, облюбовавшего крышу).

Коаксиальный кабель Belden H1000

По сведениям очевидцев, найдете Belden H1000 ценой 1,8$ за метр (процитирован источник). В рублях нашли бухту с погонной ценой 90 (до Крыма).

Дороже РК – 50, давайте посмотрим, что собираются подсунуть, взяв деньги:

1. Волновое сопротивление 50 Ом с точностью 4%.
2. Затухание 0,25 дБ/м. Источниками дается для длины кабеля 100 метров.
3. Внешний диаметр 10,3 мм.
4. Коэффициент укорочения волны – 1,2.
5. Температура эксплуатации минус 40 – плюс 80 ºС.
6. Минимальный радиус однократного изгиба – 50 мм. Необходимо подкладывать под край крыши специальный элемент, исключающий ломкость.

Кабель обеспечит гораздо меньшее затухание сигнала при большей или аналогичной (что такое 1,8$?) цене.

Кабель RG-6 U цифрового телевидения применительно к WiFi

Товар ударно дешевый. Ценой 10 рублей за метр смотрится интереснее родного кабеля WiFi-антенны. Посмотрим, умения нового друга:

1. Волновое сопротивление 75 Ом.
2. Затухание погонного метра для частоты 2,4 ГГц – 0,355 дБ/м.
3. Температура эксплуатации минус 50 – плюс 75 ºС.
4. Внешний диаметр – 7 мм.
5. Минимальный радиус изгиба – 35 мм.

Кабель для WiFi-антенны смотрится привлекательно, если предполагается спаять усилитель своими руками, водрузить на крыше. Проблема согласования сопротивлений решается просто на этой стороне, в области аппаратуры отражения будут, если не применять специальные устройства наподобие четвертьволнового трансформатора.

Рассматриваем вариант бюджетным решением проблемы приема на WiFi-антенну, если большую часть простейшего оборудования предполагается изготовить своими руками. Предполагается применение кабеля для передачи сигнала телевизионных систем, изделие послужит домашней сети. Недорогой, с затуханием ниже РК-50, годный материал линии. Можно рассказать друзьям на тему, как сделать кабель для WiFi антенны своими руками.

Интересно смотрится кабель RG-11 U уличный с тросом, 19 рублей метр. Пригодится перекидывать меж домами, не порвется ветром.

1. Волновое сопротивление 75 Ом.
2. Температура эксплуатации минус 60 – плюс 60 ºС.
3. Диаметр кабеля 11,2 мм.
4. Коэффициент укорочения волны близок к 1,3.
5. Затухание на частоте 2,4 ГГц замалчивается, делаем вывод: большое (дилер ломается).

Кабель для WiFi-антенны применяется в ограниченном количестве при условии согласования параметров линий, где требуется обеспечить повышенную прочность. С требованиями усилия на обрыв скорее связаны низкие электрические характеристики изделия.

Шикарный кабель WiFi-антенны LDF5-50A на 7/8ʺ

Кабель WiFi-антенны достанете ценой 80 рублей метр, изделие обеспечит ударно низкие потери – 0,0663 дБ/м. Это гораздо ниже рассмотренных выше изделий.

1. Сопротивление 50 Ом с точностью 2%.
2. Коэффициент удлинения волны – 1,16.
3. Значения температуры эксплуатации замалчивается, по некоторым сведениям, изделие пригодно для наружного монтажа. Уточните вопрос у дилера.
4. Внешний диаметр 28 мм.

Ближайшим близнецом чуда техники считают кабель РК-50-22-37 с аналогичными характеристиками.

1. Затухание составляет 0,07 дБ/м на частоте 2,4 ГГц.
2. Коэффициент укорочения волны – 1,13.
3. Рабочая температура минус 60 – плюс 80 ºС.
4. Минимальный радиус изгиба – 120 мм однократно.
5. Внешний диаметр 27,7 мм.
6. Цена остается неизвестной.

Заключение

В свете сказанного выгодным России смотрится кабель РК-50-22-37, сложно достать, порекомендуем подробнее осведомиться у дилера, производителя об условиях эксплуатации LDF5-50A на 7/8ʺ. Не единичный случай, когда российские предприятия проявляют холодное отношение к потребителю. В их глазах покупатель должен тратить время, деньги на звонки, поиски вместо того, чтобы с удобством приобрести нужное количество изделия, получив заблаговременно предварительную информацию. Отвратительное сопровождение продукции бич российских заводов, фабрик, изделия не то что невозможно купить, изучить сложно. Видимо, доморощенный метод борьбы со шпионажем, который так часто любят применять на рядовых граждан.

Из-за этого советуем выждать с поисками отечественной продукции. Смотря для чего нужен кабель. Для прокладки домашней сети зарубежные эквиваленты оказываются доступнее. Если WiFi-антенна принадлежит именитой фирме, пусть отдел снабжения подсуетится. Быть может, блат налажен!

Рядовому гражданину легче найти нужное по сети, посетить ближайший магазин, заказать. Как вариант, сбегайте в фирму, занимающуюся прокладкой сетей. Если, конечно, нет желания мириться с низкой скоростью. Триколор бесплатно ставит (акция). Пусть кинут кабель на крышу, частота же – 2,4 ГГц, либо 5 ГГц. Линию используйте 😉

Статьи » Какой кабель лучше всего применять для антенн 3G/4G усилителей, Wi-Fi

Какой кабель лучше всего применять для антенн 3G/4G усилителей (так же подходит для Wi-Fi)

Кабель CommScope RG6, стандарный, с медным центральным проводником, с внешним проводником состоящим из ламинированной алюминиевой фольги, прочно прикрепленной к диэлектрику и луженой медной проволочной оплетки, оболочка белый поливинилхлорид

 Технические характеристики: 

Максимальное затухание в течении всего периода эксплуатации, дБ/100 м:

Часто возникает вопрос?

«Мне сказали специалисты, что ставить кабель 75 Ом нельзя, так как все разъёмы в модеме 50 Ом. Должен стоять 50 Ом!»

Однако на 10 метрах «хорошего» кабеля RG58 вы теряете в 2-3 раза больше, чем на обычном телевизионном кабеле RG6U (10 метров кабеля RG58 = 25-30 метров кабеля RG6U) !!!

Попытаемся разобраться.

Достаточно часто нам приходится сталкиваться с ситуацией, когда при установке антенн CDMA 8 Дб 14 Дб и 17 Дб у пользователей сигнал увеличивается незначительно , а иногда даже и уменьшается. Связано это со многоми факторами: неправильная установка антенны (например, под шифером , на чердаке, или на уровне окна в зоне слабого сигнала идущего с уровня горизонта), неправильные переходники и применение низкосортного кабеля 50 Ом RG58. На данный момент в нашей стране отсутствует нормальный кабель RG58. Все образцы, которые удалось измерить, имели затухание на частоте 800 мГц в 2-3 раза большее (ориентировочное затухание на частоте 870-900 мГц порядка 58 Дб на 100 метров), чем кабель 75 Ом( про RG58 смотреть тут , применяемый для спутникового телевидения (самым лучшим оказался кабель Finmark RG6U с 60% заполнением, с затуханием 19 Дб на 100 м частоте 870 мГц)

Но как же быть? Ведь модемы CDMA GSM UMTS имеют СВЧ вход 50 Ом? А потери на рассогласование???

А вот что говорят про кабель опытные радиолюбители:

«У коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией минимум потерь соответствует волновому сопротивлению 50 Ом, с пенистым полиэтиленом — 60 Ом, но все эти различия не ярко выражены и гораздо большее значение имеет качество материалов и тщательность изготовления. Поэтому при выборе волнового сопротивления кабеля достаточно руководствоваться соображениями удобства согласования.

Если выбор конкретных типов кабеля ограничен, имеет смысл просчитать, что выгоднее с точки зрения минимизации потерь: использование кабеля с высокой степенью естественного согласования сопротивлений, но с большим затуханием или менее подходящего по волновому сопротивлению, но более качественного кабеля с дополнительными согласующими цепями (учитывая дополнительные потери в этих цепях!). В ряде случаев может оказаться, что выгоднее согласиться с повышенной величиной КСВ, применив без всяких согласующих цепей имеющийся в наличии высококачественный кабель с волновым сопротивлением, отличающимся от сопротивления нагрузки.

Вот характерный пример: антенна имеет входное сопротивление 50 Ом на резонансной частоте. В нашем распоряжении есть 50-омный кабель, который при требуемой длине имеет собственные потери (при КСВ=1) на рабочей частоте 2 дБ, и 75-омный с потерями 0,5 дБ при тех же условиях.

Используя кабель 75 Ом, получим КСВ=1,5 на резонансной частоте. Дополнительные потери из-за рассогласования не превысят 0,1 дБ. При отходе от резонансной частоты, даже если КСВ поднимется до 4, дополнительные потери не станут больше 0,5 дБ. Таким образом, с этим 75-омным кабелем суммарные потери составят от 0,6 до 1 дБ.

Если с 50-омным кабелем КСВ на краю рабочего диапазона частот поднимется только до 2, то дополнительные потери станут 0,3 дБ. В итоге, с имеющимся 50-омным кабелем суммарные потери будут в пределах 2 — 2,3 дБ.

Выигрыш, благодаря использованию «неправильного» 75-омного кабеля вместо «правильного» 50-омного, в данном случае будет приблизительно такой же, какой могло бы дать, например, удлинение антенны Yagi примерно на треть!

Дополнительная согласующая цепь между антенной и фидером 50/75 Ом вполне может внести потери порядка 0,5 дБ. Если мы с ее помощью попытаемся улучшить КСВ в 75-омном фидере, то получим суммарные потери от 1 до 1,2 дБ (полагая, что так КСВ не поднимется выше 2 на краях диапазона) — то есть не уменьшим, а увеличим потери на 0,2 — 0,4 дБ. Но они будут все же значительно ниже, чем при применении 50-омного кабеля с большими собственными потерями.

Важно только иметь в виду, что при любом рассогласовании, как с одним, так и с другим кабелем, передатчик «видит» на конце кабеля комплексное сопротивление, которое может значительно отличаться и от волнового сопротивления фидера, и от входного сопротивления антенны. Чтобы передатчик смог отдать в фидер расчетную мощность, его выходные цепи должны быть настроены соответствующим образом.

RG 6 это 75 Омный кабель работает до 2 ГГц Коэффициент затухания на 1 м для частот 860 МГц — 0,253 дБ RG 11 это тоже 75 Омный кабель Для антенн WiFi нужен 50 Омный

Советы по эксплуатации:

Кабель с полиэтиленовой изоляцией в течение 10-20 лет может сильно состариться, даже при хранении в идеальных условиях. Старение выражается в значительном увеличении потерь. Иногда также возникают трещины на наружной оболочке. Если планируется использовать кабель, со дня выпуска которого прошло более 5-7 лет, следует предварительно измерить его затухание на рабочей частоте и тщательно осмотреть его наружную оболочку. Кабель, который уже использовался вне помещения (даже недолго), надо проверять обязательно. Время от времени, если есть возможность, полезно проверять потери в фидерах действующих антенн.

Популярно мнение, что кабель с фторопластовой изоляцией имеет меньшие потери, чем с полиэтиленовой. Но достаточно сравнить их паспортные данные, чтобы убедиться, что по погонному затуханию эти два вида кабелей при равных диаметрах практически равноценны. Достоинством фторопластовой изоляции является лучшая термостойкость и стабильность параметров во времени. К сожалению, большинство кабелей с ленточной фторопластовой изоляцией не предназначено для наружной прокладки и уличная влага их быстро портит.

Влага, проникшая внутрь кабеля, увеличивает потери и понижает его волновое сопротивление, а со временем необратимо его портит. Конец кабеля и места его сростки, находящиеся на открытом воздухе, следует тщательно герметизировать силиконовым герметиком (никакая изолента здесь не поможет) и термоусаживаемыми трубками. Около точки присоединения к клемме или разъему антенны кабель следует изогнуть в виде петли так, что его конец приходил бы к месту присоединения не снизу вверх, а сверху вниз, чтобы избежать затекания в него дождевой воды, если нарушится герметизация. Кабель лучше всего прокладывать по северной стороне антенной мачты, здания, и вообще такими путями, где он меньше открыт прямым солнечным лучам. Особенно это важно для кабелей, имеющих оболочку не черного цвета. Солнечный ультрафиолет рано или поздно разрушает наружную оболочку, а как только в ней появилась хоть одна микротрещина — влага проберется внутрь незамедлительно. «

comments powered by Disqus

Облако тегов

Используемые источники:

• https://bitconnect.ru/blog/antenna-4g-modem.html
• https://vashtehnik.ru/radioapparatura/kabeli-dlya-wifi-antenn.html
• https://web-helps.ru/stati/kabel_dlya-3g_antenny_chto_vybrat.html