Ассортимент Wi-Fi роутеров увеличивается с каждым днем. Если у Вас разбегаются глаза в магазине, и Вы не знаете какую модель купить, тогда эта статья специально для Вас. Ниже я подскажу как правильно выбрать маршрутизатор для квартиры под свои нужды. А также Вас ждет рейтинг самых лучших моделей 2019 года.

Популярные фирмы-производители Wi-Fi роутеров

Существует много популярных, и не очень, фирм по производству маршрутизаторов. Перечислять их все мы здесь не будем, а выделим только основных производителей, которые стабильно выпускают новые модели для нашего рынка.

Сразу стоит отметить, что каждый производитель выпускает модели в разной ценовой категории. Поэтому, сначала Вам нужно определиться с бюджетом, а только потом выбирать устройство.

1. TP-LINK

Популярный производитель компьютерного и телекоммуникационного оборудования. На нашем рынке они очень популярны благодаря сравнительно низкой цене, хорошему качеству сборки и материалов. Лично я рекомендую выбирать маршрутизатор из ассортимента этой марки. Как правило, они служат довольно долго (у меня прослужил более 3 лет) без поломок и сбоев.

2. ASUS

Компания по производству компьютерной техники и ее комплектующих. Маршрутизаторы этой фирмы отличаются высокой ценой и соответствующим качеством. Дешевые модели можно пересчитать по пальцам, однако они тоже имеют в основном положительные отзывы покупателей.

3. D-LINK

Популярный производитель сетевого оборудования. В ассортименте имеет большое количество маршрутизаторов различной ценовой категории. Компания специализируется исключительно на сетевых технологиях, поэтому выпускает только качественный продукт в своем сегменте.

4. ZyXEL

Крупная тайваньская компания по производству сетевого оборудования. Производство маршрутизаторов - это одно из основных направлений компании. Цены на оборудования у компании заметно различаются. Есть модели для бюджетных покупателей, а есть модели для людей с неограниченным бюджетом.

5. Huawei

Стремительно развивающаяся китайская компания, которая занимает одно из лидирующих мест в своей отрасли. Сейчас компания активно развивает производство сетевого оборудования. Отзывы покупателей о продукции в основном положительные.

Не будем долго задерживаться на выборе фирмы-производителя. В любом случае, спорить какой бренд лучше, бессмысленно. Выбирать нужно среди конкретных моделей, которые подходят по бюджету и характеристикам. Сравнить самые лучшие модели роутеров можно в таблице ниже.

Выбираем роутер для дома. На что стоит обратить внимание?

Каждое устройство предназначено для определенных целей и задач. Если Вы впервые покупаете маршрутизатор, важно правильно оценить характеристики устройства, чтобы они совпадали с Вашими требованиями. Ниже мы напишем определенный перечень характеристик, которые помогут выбрать лучший роутер для дома или офиса.

Тип Wan-порта

Самое основное - это WAN-порта. Эта характеристика указана на всех моделях. Зависит она от Вашего интернета, поэтому важно не ошибиться с выбором этой опции, иначе роутер попросту не подойдет Вам. Бывают три основных вида:

• Ethernet - это стандартный тип подключения, который имеется практически на всех современных Wi-Fi маршрутизаторах. Если интернет в Вашем доме подключен через сетевой кабель (не через телефон), тогда этот тип подключения Вам подходит.
• ADSL модем - это роутеры, которые подключаются к телефонному кабелю. Обратите внимание : если дома у Вас уже есть обычный ADSL модем, то Вы можете купить стандартный роутер, который оснащен Ethernet портом (его можно будет подключить через старый модем).
• 3G/4G роутеры - обеспечивают раздачу Wi-Fi сигнала от USB-модема. Если нужен модем с поддержкой этой функции, ищите в характеристиках порта надпись: USB 3G/4G.

Скорость Wi-Fi сигнала

Это одна из самых важных характеристик, на которую нужно обращать внимание в первую очередь. Как правило, большинство дешевых роутеров (до 1000 рублей), смогут обеспечить скорость до 150 Мбит/с. Если вы рассчитываете пользоваться вай-фаем на 1-2 устройствах, тогда этой скорости будет вполне достаточно.

Я рекомендую обратить внимание на модели в ценовой категории от 1500 рублей и выше. Такие устройства дадут скорость Wi-Fi >300 Мбит/с. Вы сможете подключать одновременно несколько устройств, при этом подключение не будет прерываться или зависать.

Также немаловажную роль играют беспроводные возможности. В зависимости от ценовой категории моделей, рекомендуем выбирать следующие стандарты:

• 802.11n - если роутер в ценовой категории до 2000р.
• 802.11ac - если роутер средней цены или выше.

Частота работы Wi-Fi

Большинство современных маршрутизаторов поддерживают две частоты сигнала: 2.4 ГГц и 5 ГГц. Из-за стремительного распространения Wi-Fi во всех квартирах и офисах, диапазон частот 2.4 ГГц быстро заполнился, поэтому скорость передачи сигнала может страдать.

Более новый диапазон 5 ГГц, обеспечил обладателям новых роутеров свободную частоту, и как следствие быстрый интернет без помех. Поэтому, если Вы располагаете средствами на покупку маршрутизатора с частотой работы Wi-Fi 5 ГГц, то рекомендуем остановиться на этом варианте.

Существуют также двухдиапазонные маршрутизаторы, которые поддерживают одновременно две частоты. Но такие модели, как правило, стоят немного дороже.

Мощность роутера и радиус действия

Это тоже достаточно важный вопрос, особенно если у Вас большая квартира или загородный дом.

Как правило, в характеристиках радиус действия модели маршрутизатора не указан. И это понятно, ведь на эту характеристику влияет большое количество внешних факторов, которые у каждого покупателя различаются (толщина стен, тип стен, загруженность диапазона частот и другие помехи).

Но как тогда подобрать Wi-Fi роутера для большого помещения?

• Количество антенн . Как правило, наличие двух-трех антенн гораздо усиливает сигнал, и увеличивает радиус действия роутера. На дорогих моделях, наличие 3 и более антенн влияет больше на скорость передачи сигнала, а не на радиус.
• Мощность антенн . Рекомендуем выбирать модели, в которых установлены антенны с мощностью от 5dBi.
• Отзывы пользователей . Чаще всего в комментариях пользователи приводят реальные примеры. Вы сможете сравнить их со своим помещением, и подобрать подходящую модель.

Если все равно не получилось охватить одним роутером целое помещение, тогда лучше купить дополнительный .

Рейтинг лучших роутеров на 2019 год

Категория	Наименование	Рейтинг (по отзывам пользователей)	Цена
Лучшие дешевые роутеры		4.6 / 5	1 200 ₽
		4.6 / 5	1 050 ₽
		4.9 / 5	1 080 ₽
		4.6 / 5	1 080 ₽
Лучшие роутеры по средней цене		4.5 / 5	1 750 ₽
		4.9 / 5	4 650 ₽
		4.9 / 5	3 130 ₽
Лучшие роутеры премиум класса		4.5 / 5	15 590 ₽
		4.6 / 5	7 580 ₽
		4.9 / 5	6 050 ₽

Лучшие маршрутизаторы по отзывам пользователей

ASUS RT-N12

Данный маршрутизатор относится к линейке «доступных» моделей от компании Асус. Предназначен для использования в квартире (2-х или 3-х комнатной) или небольшом офисе. Благодаря двум мощным внешним антеннам, обеспечивает высокую скорость передачи данных. ASUS RT-N12 будет достаточно, если Вы любитель посмотреть фильмы и видео в высоком качестве, либо посидеть за онлайн-играми.

Настройка маршрутизатора происходит за несколько минут. Выполнив все шаги в «мастере настройки», роутер будет готов к раздаче Wi-Fi сигнала. Общая скорость передачи сигнала может достигать 300 Мбит/с.

Достоинства роутера по отзывам пользователей :

• Установка и настройка происходит довольно легко.
• Две мощные регулируемые антенны, которые обеспечивают хорошее покрытие сигналом.
• Максимальная скорость передачи сигнала: 300 Мбит/с.

Недостатки :

• Не выявлено.

TP-link TL-WR841N

Надежное устройство для создания сетей проводного и беспроводного подключения в квартире или небольшом офисе. Отлично качество передачи сигнала обеспечивают две внешние антенны. Скорость передачи данных при этом достигает 300 Мбит/сек.

Роутер соответствует стандарту 802.11n, но в то же время, имеет обратную совместимость с устройствами со стандартами 802.11b/g. Функции родительского контроля, виртуального сервера и быстрой защиты, позволит расширить границы использования интернета.

Достоинства TP-link TL-WR841N :

• Сильный сигнал. Две мощные антенны могут передавать данные на расстояние более 100м.
• Быстрая настройка с помощью программы Easy Setup Assistant.
• Красивая, обтекаемая форма корпуса.

Недостатки TP-link TL-WR841N :

• Не выявлено.

Zyxel Keenetic Start

Беспроводной маршрутизатор Zyxel Keenetic Start отличный вариант для создания сети в квартире или офисе. С его помощью, можно объединить все имеющиеся у Вас устройства (планшет, нойтбук, телефон) в домашнюю сеть. Максимальная скорость передачи данных - 150 Мбит/с. Этого будет достаточно для просмотра фильмов, загрузки файлов больших размеров и посиделок в онлайн-играх.

Данный роутер позволяет создавать гостевые сети. Поэтому, Вам не понадобиться каждый раз давать логин и пароль от своей сети друзьям и знакомым. За счет компактности, устройство можно расположить в любой точке квартиры.

Плюсы маршрутизатора :

• Надежный и стабильный роутер, который работает длительное время без перебоев.
• Удобное управление, быстрая настройка.
• Компактные размеры.

Минусы :

• Одна внешняя антенна, из-за чего недостаточно мощный сигнал.

D-link DIR-615

Простенький маршрутизатор, который обеспечивает скорость беспроводного соединения до 300 Мбит/с. Установка и настройка роутера осуществляется за считанные минуты, благодаря встроенному мастеру настройки. Обновление программного обеспечения происходит автоматически с сервера обновлений D-Link.

Устройство позволяет создать гостевую сеть, в которой можно ограничить скорость работы Wi-Fi, и доступ к домашней сети. D-link DIR-615 также оснащен специальной кнопкой для включения/выключения маршрутизатора. Теперь, уезжая из дома, Вам не нужно будет выключать устройство из розетки.

Плюсы :

• Скорость Wi-Fi до 300 Мбит/с.
• Беспроводные возможности 802.11n, 802.11g, 802.11b.
• Быстрая установка, удобная настройка.
• Есть кнопка включения/выключения.

Минусы :

• Греется при длительной работе.

TP-link TL-MR3420

Маршрутизатор позволяет настроить высокоскоростное подключение сети Wi-Fi нажатием одной кнопки. Две мощные внешние антенны обеспечивают стабильный сигнал, скорость которого составляет 300 Мбит/с.

Данный роутер совместим с 3G модемами. Теперь Вы сможете подключиться к вай фай в тех местах, где доступны сети 3G/3.75G.

Достоинства по отзывам пользователей :

• Можно подключить USB-модем.
• Большой радиус действия за счет мощных антенн (более 100 метров).
• Быстрая установка и подключение.
• Скорость сигнала Wi-Fi до 300 Мбит/с
• Не режет скорость.
• Хорошее качество.

Недостатки :

• Не выявлено.

MikroTik RB951G-2HnD

Выбирая беспроводной маршрутизатор, многих интересует вопрос хватит ли его мощности для большой квартиры или дома, не будет ли "мертвых зон", где Wi-Fi не ловит. Давайте разберемся, как выбрать роутер с большим радиусом действия.

Ответ очевиден – выбирать мощный Wi-Fi роутер с большим радиусом действия. Только учтите, что и приемник (ноутбук, планшет или телевизор) тоже должен хорошо реагировать на сигнал.

На какие параметры обращать внимание?

Выбирая роутер, обращайте внимание на стандарты работы устройства, основные из них:

11b – скорость передачи данных до 11 Мбит/с
11g – скорость передачи данных до 54 Мбит/с
11n – скорость передачи данных до 600 Мбит/с
11ac - скорость передачи данных до 6 Гбит/с

Количество антенн

Чем больше антенн, тем лучше. Они могут быть внешние и внутренние. Благодаря антеннам можно получить широкую площадь покрытия сигналом. Роутер лучше выбирать со съемными антеннами, в случае, если вы желаете увеличить радиус действия, замените их на более мощные, например 8 – 12 dbi.

Частотный диапазон

Есть два диапазона, в которых работают беспроводные рутеры – 2,4 ГГц и 5 ГГц. У более дешевых моделей один частотный диапазон – 2,4 ГГц (он очень забит, особенно в многоквартирных домах).

Если устройство работает в двух диапазонах, увеличивается общая пропускная способность. При этом можно выбрать менее загруженный канал. Но следует учитывать, что принимающее устройство также должно иметь возможность работать в режиме 5 ГГц.

Какую марку маршрутизатора выбрать?

Все популярные марки роутеров с одной антенной Asus, TP-Link, D-link имеют практически сходные характеристики:

• частотный диапазон 2,4 ГГц;
• антенны 2-5 dbi;

Этих показателей достаточно для уверенного сигнала WI-FI по всей квартире. Стоимость роутеров с одной антенной от 400 грн, с двумя - от 700 грн.

Маршрутизаторы с двумя и тремя антеннами могут иметь два рабочих диапазона и некоторые дополнительные функции, по техническим характеристикам они такие же, как и описанные выше.

Дорогие WI-Fi роутеры

• Zyxel Keenetic Ultra II
• TP-LINK TL-WDR3600
• Asus RT-AC3200

а также продукцию фирм Linksys, Cisco, Mikro Tik.

В большом частном доме или офисе бюджетные роутеры не справятся с задачей, чтоб покрыть максимальную площадь необходимо использовать репитеры. Но лучше выбрать более дорогую модель роутера с хорошими характеристиками. В таких устройствах используется более мощный передатчик, усиленные антенны и "железо", позволяющее передавать сигнал на расстояние до 100 метров, подключаться к интернету большому количеству пользователей, а также смотреть на Смарт ТВ видео в отличном качестве.

Роутеры высокого класса используют геймеры, так как в них минимальные потери пакетов и можно подключить интернет со скоростью более 1 Гбит/с.

Сейчас в Украине купить хороший роутер можно за 3000-7000 грн. Цена не всегда оправдана, так как некоторые модели напичканы ненужными для обычного пользователя функциями. Бесспорным преимуществом является наличие порта для подключения модема с 3G или 4G интернетом. Это полезно, когда не работает кабельный интернет или его невозможно подключить.

Большим недостатком этих моделей является то, что не многие могут правильно настроить устройство. Мастера интернет провайдеров чаще всего сталкиваются с фирмами TP-LINK, Asus, D-Link, а как настроить роутер другой фирмы многие не знают.

От чего зависит расстояние передачи сигнала роутера

Дальность сигнала и в обычных и мощных Wi-Fi роутерах зависит от некоторых особенностей:

• преграды (кирпичные, или бетонные с арматурой стены, деревья)
• направленность антенны
• помехи радио и бытовых приборов (например, микроволновка)
• загруженность каналов
• версия прошивки маршрутизатора

Что делать, чтоб улучшить качество и дальность приема?

Зона покрытия зависит от того, где установлен маршрутизатор, как направлены антенны. Старайтесь располагать устройство в центре квартиры или дома. Если же Wi-Fi не нужен по всей площади, а только в отдельном помещении, но нет возможности там установить роутер, тогда сделайте из фольги отражатели и оденьте их на антенны. Также можно заменить стандартные антенны на направленные.

Который будет предоставлять хороший сигнал, и не переплатить за ненужные функции? Нас интересует, есть ли разница между устройствами, которые существенно отличаются в цене.

Мощность маршрутизатора зависит не только от количества антенн

Давайте узнаем, как нужно выбирать устройство для квартиры или коттеджа, какие из представленных на рынке роутеров являются самыми мощными. Кроме того, целесообразно рассмотреть несколько ценовых категорий, чтобы вы могли выбрать модем по оптимальной цене и соответствующему качеству.

• Антенна и радиус покрытия - это, пожалуй, наиболее важные параметры для любого устройства, обеспечивающего беспроводную связь со всемирной паутиной.

Антенны бывают двух видов - встроенные и внешние. В большинстве случаев внешние антенны обеспечивают лучший сигнал и, соответственно, больший радиус покрытия в доме. Значимым преимуществом будет возможность сменить антенну или добавить несколько дополнительных деталей, чтобы увеличить площадь покрытия сигнала - это особо актуально для квартир с большим количеством комнат и загородных домов.

• Стандарты Wi-Fi и скорость роутера - желательно, чтобы модем поддерживал стандарт 802.11n, а для высокой скорости интернета необходимо выбрать устройство с аналогичной или большей скоростью, чем та, которую вам предоставляет провайдер.

• Бренд - приоритетным будет выбор маршрутизатора от известного девелопера. Почему не стоит покупать «безымённый» роутер? В его работе чаще возникают неполадки, он может зависать, или связь будет нестабильной. Ещё один важный момент - на устройствах популярных брендов легче обновить прошивку, которая регулярно совершенствуется и выпускается для каждой отдельной модели. Новая прошивка делает работу маршрутизатора качественной и бесперебойной, оберегает от неполадок.

Рейтинг самых мощных Wi-Fi-роутеров

Не каждый может себе позволить самый дорогой Wi-Fi-модем с множеством функций и мощной «начинкой», но в разных ценовых категориях есть примечательные модели, которые отличаются от остальных маршрутизаторов качеством, быстрой работой и полностью оправдывают свою стоимость.

Доступные роутеры хорошего качества

• TP-LINK TL-WR740N - это простая, но мощная модель с отличным функционалом: скорости до 150 Мбит/сек вполне достаточно для активного домашнего пользования интернетом, устройство поддерживает наиболее востребованные протоколы передачи данных - PPPoE, динамический и статический IP. В нём есть встроенный сетевой фильтр для защиты от вирусов и атак, для раздачи сигнала предусмотрена внешняя антенна, которая обеспечит большую зону покрытия.

• TP-Link TL-WR841ND - ещё один отличный роутер указанной марки, в нём предусмотрены две съёмные антенны, радиус действия которых составляет 270 м. Устройство поддерживает скорость интернета до 300 Мбит/сек, в наличии 4 порта формата LAN для подключения других компьютеров и создания локальной домашней сети.

• Zyxel Keenetic - предусмотрена функция 3G-интернета, устройство имеет дополнительно разъём USB. В нём есть 2 съёмные антенны. С помощью маршрутизатора можно пользоваться интерактивным телевидением IPTV.

Мощные роутеры средней ценовой категории

• Zyxel Keenetic Giga 2 - стоит около 3,5-4 тысяч рублей, поддерживает скорость до 300 Мбит/сек, имеет гигабитные Ethernet-порты и 2 порта формата USB. У него мощный процессор и 2 съёмные антенны, которые с лёгкостью обеспечат хорошую зону покрытия сигнала Wi-Fi в доме.

• Asus RT-N56U - хотя у этого маршрутизатора встроенные антенны, это не отображается на качестве сигнала. Роутер работает в 2 частотных диапазонах - стандартном 2.4 и более мощном 5 ГГц. Поддерживает все актуальные протоколы связи, есть функция IPTV, а пользоваться скоростным 3G интернетом могут одновременно несколько юзеров. Средняя цена устройства составляет около 4,5 тысяч рублей.

• Xiaomi Mi Wi-Fi mini - данная модель привлекательна не только внутренне, но и внешне - есть большой выбор цветовых решений роутера, что придётся по нраву тем, кто любит яркие цвета. Внутреннее наполнение представлено двумя частотными диапазонами 2.4 и 5 ГГц, для каждого из них предусмотрена отдельная внешняя антенна. Благодаря протоколу 802.11n, маршрутизатор может работать на очень высокой скорости - до 1167 Мбит/сек. Цена колеблется в районе 3,3 тысяч рублей.

Самые мощные роутеры стоимостью от 5 тысяч рублей

• Asus RT-N66U - модель обойдётся вам около 7 тысяч рублей, но полностью оправдает свою стоимость. Обладает тремя съёмными мощными антеннами, которые обеспечат хорошее покрытие всей площади дома. Как и заведено в безупречных устройствах, обладает двумя частотными диапазонами, развивает скорость соединения до 900 Мбит/сек. У него богатая начинка, множество функций, среди которых возможность создания отдельной гостевой сети, родительский контроль, диспетчер траффика и другие. Это действительно мощный роутер, и к тому же привлекателен и практичен внешне; в отличие от многих устройств, указанный маршрутизатор имеет матовое покрытие.

• Asus RT-AC87U - топовый роутер для дома среди всей продукции данной марки и аналогичных устройств других девелоперов, стоит он около 15 тысяч рублей, но его можно с уверенностью назвать самым мощным Wi-Fi-маршрутизатором для дома. Посудите сами - четыре съёмные антенны способны создать зону покрытия площадью до 465 кв. м. Более того, у него рекордная максимальная скорость передачи интернет-соединения - до 2334 Мбит/сек. Внутри стильного корпуса, который никого не оставит равнодушным, скрывается 2-ядерный процессор - он обеспечит стабильную и быструю работу устройства. Не стоит даже упоминать о нескольких частотных диапазонах, поддержке протоколов и наличии порта USB - в роутере есть всё, чтобы по праву считаться лучшим среди остальных существующих моделей.

В зависимости от цены и ваших потребностей, благодаря этому рейтингу вы сможете подобрать роутер, который предоставит качественное соединение с интернетом через беспроводную технологию Wi-Fi. Все вышеперечисленные модели позволят создать большую зону покрытия сигнала, которая будет охватывать всю площадь вашей квартиры, дома или коттеджа.

В статье пойдет речь о том, как производится расчет дальности распространения радиосигнала Wi-Fi внутри помещения без применения какого-либо программного обеспечения в принципе. Подробно объясняется, что такое модели распространения радиосигнала, и о том, как ее использовать для расчета дальности распространения радиосигнала.

Введение

Порой бывает необходимо хотя бы приближенно оценить дальность работы беспроводного оборудования. Эта оценка может потребоваться и в домашних условиях, когда нужно понять, где проходит граница действия вашей точки доступа, так и в случае проектирования небольшой офисной сети, когда всемогущий системный администратор должен сообщить начальнику, какое количество устройств может потребоваться чтобы в офисе везде "был Wi-Fi".

Вроде как все просто, нужно посчитать насколько далеко полетит сигнал (электромагнитная волна) от антенны точки доступа. Но отличительная особенность расчета затухания электромагнитной волны в свободном пространстве от затухания в кабеле, заключается в том, что кабель, как правило, хорошо экранирован, а в свободном пространстве могут появляться сторонние объекты, либо оно само (пространство) время от времени может менять свои электрофизические свойства. К тому же вследствие интерференции и дифракции радиоволн, направление распространения электромагнитной волны и ее энергетический запас может многократно измениться как в меньшую, так и в большую сторону на пути прохождения волны от передатчика до приемника.

В том случае, если необходимо определить затухание сигнала внутри кабельной сборки, то зачастую достаточно знать погонное затухание кабеля и потери на его (кабеле) коннекторах. Таким образом, формула для расчета суммарного затухания в этом случае может выглядеть довольно просто:

где: P к - затухание на коннекторе (ах);
Р n - погонное затухание в кабеле;
L - длина кабеля.

Если же рассматривается свободное пространство, то предсказать какой уровень электромагнитного сигнала от точки доступа Wi-Fi будет в месте расположения абонента крайне проблематично. В современных реалиях перед проектированием Wi-Fi сети строят ее планируемую электромагнитную карту с помощью различных программных и аппаратных комплексов. К программным комплексам относятся такие как: TamoGraphSiteSurvey, AirMagnet Survey / Planner, Site Survey and Planning Toolот компании Ekahau и др. Например на рисунке ниже изображен внешний вид проекта в одной из перечисленных программ.

В основе этих программ лежит математическое ядро, построенное на базе так называемых моделей распространения радиосигнала (моделях потерь радиосигнала). В некоторых из них применяются и более сложные электродинамические модели.

Модели расчета потерь радиосигнала Wi-Fi

Модели расчета потерь радиосигнала позволяют оценить затухания электромагнитной волны, излучаемой Wi-Fi адаптером, с учетом количества и типа препятствий на пути прохождения сигнала. В данной статье рассматриваются модели распространения сигнала, используемые для расчета уровня сигнала внутри зданий. Моделей, о которых пойдет речь, и их модификаций существует большое множество. В статье рассматриваются наиболее простые, которыми можно воспользоваться даже в полевых условиях без глубоких математических знаний.

Перед началом рассмотрения различных моделей распространения радиосигнала отметим, что в идеальных условиях (отсутствуют препятствия на пути прохождения сигнала, и нет многократных переотражений сигнала) оценить мощность сигнала в любой точке свободного пространства (free space - FS) можно по так называемой формуле Фрииса:

где: - коэффициент усиления антенны передатчика;
- коэффициент усиления антенны приемника;
- длина волны, метров;
- расстояние между приемником и передатчиком, метров.

На рисунке 1 приведен график зависимости затухания L FS с увеличением расстояния для Wi-Fi сигнала на первом частотном канале (центральная частота 2437 МГц) в диапазоне 2.4 ГГц - синяя кривая, и в диапазоне 5 ГГЦ - красная кривая. При этом коэффициенты усиления приемной и передающей антенны были приняты равными единице.

Рисунок 1 - затухание сигнала Wi-Fi с увеличением расстояний

Как правило, большинство моделей распространения используют значение потерь в свободном пространстве в качестве базового, и добавляют к нему переменные, вносящие дополнительное затухание в зависимости от типа препятствий и их электрофизических свойств. К таким моделям относятся, например, One slope и Log-distance. Кроме того, существует стандартизированная Международным союзом электросвязи модель потерь - ITU-R 1238. Перечисленные модели потерь относятся к классу эмпирических статических моделей, то есть для их использования нужно общее описание типа задачи (типа помещения). Перечисленные модели потерь с расшифровкой входящих в них переменных приведены в формулах (3 - 5).

где: d - расстояние в метрах, на котором производится оценка затухания;
Lfs- потери на расстоянии d0 метров;
n- коэффициент, зависящий от количества и материала препятствий.

где: - нормальная случайная величина, измеряемая в dB, имеющая стандартное отклонение , dB.

где: d>1, м- расстояние, на котором производится оценка затухания;
f - частота центрального канала Wi-Fi, МГц;
N- коэффициент потери уровня сигнала с расстоянием;
Lf (n)- коэффициент потери мощности сигнала при прохождении через стену (пол);
- количество стен (полов) между приемной и передающей антеннами.

В дальнейшем более подробно рассмотрим модель ITU-R 1238, применим ее для определения дальности связи, и сравним результаты расчетов с результатами эксперимента. О том, какие значения в вышестоящих формулах принимают переменные N, n, подробно расписано непосредственно в самой рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5 под названием "Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 900 МГц - 100 ГГц" (объем - 19 страниц). Для эксперимента, который будет проведен ниже, значения переменных будут выбраны из указанной рекомендации. В разных ситуациях переменные могут принимать различные значения, и чтобы перечислить все возможные случаи пришлось бы разместить в статье минимум 10 страниц документа из 19-ти.

К сожалению, перечисленные модели не учитывают влияния на точку доступа (точнее на излучаемую ей электромагнитную волну) стороннего оборудования, функционирующего в том же частотном диапазоне. Поэтому все расчеты производятся исходя из того, что ваше устройство единственное во всем радиусе его (оборудования) действия. Как показывает практика расчетов, если в радиусе слышимости вашей точки доступа находится 20-30 беспроводных устройств, то радиус действия уменьшается на 15-20%. Но стоит иметь в виду, что эта цифра сугубо приблизительная и в разных ситуация может проявляться по-разному, ибо очень зависит от мощности сигнала, который приходит в ваше устройство, и от того на какой частоте работает окружающее оборудование.

Сравнение результатов эксперимента с моделью ITU-R 1238

Постановка задачи: установленная точка доступа Wi-Fi работает в диапазоне частот 5 ГГц. Приемное устройство (ноутбук) устанавливается в шести точках, схематическое расположение которых изображено на рисунке 2, и регистрирует излучаемую мощность. Выбор расположения точек замера произведен так, чтобы минимизировать влияние эффекта многолучевого распространения на уровень принимаемого сигнала. Предполагается, что максимумы диаграмм направленности приемной и передающей антенны направлены друг на друга.

Рисунок 2 - Комментарии к задаче

Перед тем как приступить к расчетам, следует отметить, что авторы модели ITU-R 1238 сделали ее очень гибкой, в частности за счет того, что входящий коэффициент N может меняться в широких приделах: от 20 до 40 дБ. Чтобы понять какому значению приравнивать N для конкретной ситуации, лучше обратиться непосредственно к первоисточнику рекомендации.

Для рассматриваемого диапазона коэффициент потери мощности сигнала при прохождении через стены для нашего типа задачи - L fn рассчитывается по формуле L fn =15=4(n-1).Таким образом, для точек 1-3 L f(n) =15. для точек 4-6 Lf(n)=19 (таблица 3 рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5). Коэффициент N, используемый при расчете потерь на передачу внутри помещения примем равным 30 (таблица 2 рекомендации МСЭ-R Р. 1238-5). С учетом выбранной геометрии задачи, замирания учитываться не будут.

Результаты расчетов в 6-ти точках по формуле ITU-R сведены в таблицу 1, а расстояния до каждой точки измерения от Wi-Fi роутера изображены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Расстояния от точки доступа до точки измерения

Таблица 1

Полученные результаты для более наглядного представления изображены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Результаты расчетов и измерений

Наименьшее отличие экспериментальных и расчетных данных наблюдается в точках измерения 1 и 4. Связано это с тем, что сигнал проходит через препятствия (а данном случае, стены) по кратчайшему пути. И напротив, в точках 2,3 и 5,6 сигнал теряет бо льшую часть энергии проходя через препятствия по более длинному пути. Этот эффект не учитывается в используемой модели распространения сигнала, что и приводит к росту различия расчетных и экспериментальных данных.

Заключение

Таким образом, в данной работе был показан на практическом примере вариант применения стандартизированной модели расчета затухания сигнала Wi-Fi внутри здания. Эта и другие модели помогут довольно быстро, без применения специализированного ПО, оценить количество необходимого оборудования для Вашего офиса. Конечно, этот подход не заменит качественных проектных расчетов в специализированных программных продуктах, но позволит что называется "сориентироваться на местности", нужно лишь учитываться геометрию здания для получения более корректных результатов.

Все мы время от времени сталкиваемся с проблемой недостаточного уровня сигнала роутера. Сигнал нестабилен в некоторых точках, часто пропадает или его нет вовсе. Это ощутимо в помещениях с большой площадью: на даче, в частном доме, на базе отдыха, в квартире, в которой больше одной комнаты. В этой статье мы опишем варианты решения этой проблемы.

Рисунок 1. Зона покрытия WiFi сетью роутера в типовой квартире (роутер рядом с входной дверью).

Мы производим пассивные и активные антенны, в том числе для сетей передачи данных, WiFi. В данной статье нас интересуют не столько проблемы беспроводного доступа, сколько способы увеличения зоны действия WiFi. Отметим, что мы не рассматриваем специфические варианты создания специальных «мощных» точек доступа. Все только в рамках стандартов и норм, принятых в РФ.

По нашему опыту, роутер обычно размещают: рядом с входной дверью, в коридоре за шкафом, либо в распределительном щитке. В таких случаях площадь квартиры покрыта WiFi сетью неравномерно. В зависимости от планировки квартиры, дальние комнаты, кухня, лоджия оказываются вне зоны устойчивого покрытия. (Пример на рисунке 1)

Эта же ситуация справедлива и для частного дома. Площадь дома обычно больше, и интернет нужен не только внутри помещения, а еще и вне — у барбекю-зоны, бассейна, на игровой площадке. Тут проблема выражена серьёзнее.

Рисунок 2. Зона покрытия WiFi сетью роутера в загородном доме

На рисунках 1 и 2 показаны примеры покрытия WiFi, зеленым цветом выделены зоны с хорошим уровнем сети, красным — с низким уровнем, который зачастую не позволяет нормально работать в сети Интернет. Обратим внимание, что WiFi сигнал, являясь радиоволной, лучше распространяется в свободном пространстве, поэтому стены и прочие перегородки в помещении будут его ослаблять и, как следствие, снижать уровень сигнала, прошедшего через них.

Проблема определена — недостаточное покрытие WiFi сети в помещении. Разберемся, почему это происходит. Штатная антенна роутера имеет круговую диаграмму направленности — излучает WiFi во все стороны. В том числе и в направлении ваших соседей, что обычно бессмысленно и не нужно. При этом собственное усиление антенны относительно мало, в результате чего, подобная антенна обладает недостаточной эффективностью. Как итог, площадь покрытия сигналом WiFi невелика.

Рисунок 3. Диаграмма направленности штатной антенны роутера (f=2.45 GHz)

На рисунке 3 представлена диаграмма направленности внешней антенны стандартного роутера, рассчитанная в физическом моделировщике. В качестве антенны используется диполь.

Как улучшить зону покрытия WiFi

Первое, что приходит в голову — заменить роутер на другой. Купить устройство с более мощной внешней антенной или же с несколькими антеннами. Если у вас устаревшая модель роутера, то стоит попробовать. Будьте готовы, что это потребует дополнительных затрат, а положительный результат вовсе не гарантирован. Скорее всего картина улучшится, но проблема устранена не будет (рис. 4-5).

Рисунок 4. Роутер с двумя внешними антеннами.

Рисунок 5. Роутер с тремя внешними антеннами.

Следующий способ — использование активного WiFi повторителя, его ещё называют WiFi репитером. Это устройство как раз предназначено для увеличения радиуса действия WiFi сети. Отличный способ, зачастую позволяющий решить проблему на корню. Но у него есть и минусы:

— цены от полутора тысяч рублей и выше;
— необходимость настройки;
— ограниченная зона использования.

И это не всё: репитер опять будет принимать сигнал со всех сторон и излучать вокруг. То есть, если у нас «неохваченный» угол квартиры далеко, то потребуется два, а то и три репитера. Было бы здорово сконцентрировать сигнал в заданном направлении, но не получится — встроенные антенны репитеров имеют круговую диаграмму. Репитеров с гнездом для внешней антенны мы не встречали.

Стоит упомянуть еще одну особенность WiFi репитера — наличие сетевого питания 220В. Не все люди готовы оставлять включенным в сеть какие-то устройства, выходя из дома. А включать-выключать каждый раз — занятие на любителя. К тому же, для дома или дачи решение осложняется тем, что между домом и, скажем, зоной барбекю, чаще всего нет электросети, да и репитеры часто не предназначены для эксплуатации вне помещения.

Рисунок 6. Принцип работы WiFi репитера

Следующее решение — использование внешней направленной антенны. Самое простое — открутить штатную антенну от роутера и подключить направленную, которая сфокусирует весь сигнал в нужном направлении. Антенн подобного рода масса, но мы остановимся на разработках нашего предприятия.

Первое решение — антенна WiFi Extender (рисунок 7):

Рисунок 7. Антенна WiFi Extender

Это комнатная антенна типа «волновой канал» в радиопрозрачном пластиковом корпусе. Усиление антенны 10 dBi.

Второй вариант более сложный и эффективный — панельная антенна. В нашем случае — BAS-2301 WiFi (рисунки 8-9). Внутри радиопрозрачного герметичного корпуса — патч-антенна. Усиление не менее 12,5 dBi.

Рисунок 8. Антенна BAS 2301 WiFi

Рисунок 9. Диаграмма направленности антенны BAS 2301 WiFi (f=2.45 GHz)

Третий вариант — антенна типа «волновой канал» на диапазон WiFi (2400-2500 MHz). В исполнении РЭМО это антенна BERKUT WiFi (рисунок 10). Тут уже 19 элементов (6 из них размещены в коробочке, на печатной плате), максимальное усиление по направлению — 15 dBi.

Рисунок 10. Антенна Беркут WiFi

Все упомянутые выше способы, чаще всего, позволят решить проблему. В нужном месте WiFi появится, причем с отличным уровнем сигнала. Но здесь есть некоторые нюансы:

— Цена вопроса. Эти антенны дешевле репитера, но их цена выше 1000 рублей.
— Монтаж. Все подобные антенны требуют установки. Надо монтировать кронштейн. Если вы живёте на съёмной квартире, то получить разрешение хозяина, чтобы закрепить эту конструкцию. Также, это может повлечь за собой некоторые неудобства, если у вас нет возможности самостоятельно смонтировать кронштейн на стене. Думаю, читатель понимает, что не всегда есть возможность закрепить кронштейн в виду разных причин, даже несмотря на всю простоту этой процедуры.
— Размещение. Если в варианте дома или дачи можно установить антенну вне помещения, протянув вовнутрь лишь кабель, то для квартиры это неприменимый вариант.

Ещё одно ограничение по использованию таких антенн — далеко не все роутеры имеют антенный разъем для подключения наружных антенн. Средний и бюджетный сегмент — это зачастую не отсоединяемые антенны и, как следствие, для таких роутеров вышеупомянутые решения не годятся по определению.

Поэтому, выносные антенны — это хорошее решение, но применимое далеко не во всех случаях. Какие еще можно увеличить покрытие WiFi сети?
Мы задавались этим вопросом давно. Что бы такое придумать, чтобы применимо было практически во всех случаях, было эффективно, недорого и просто?

Возможно, читатель знаком с нашим популярным изделием для модемов Connect 2.0 или его старшими версиями.
Принцип работы прост — использование собственной внутренней антенны устройства (модема) в качестве активного элемента антенной системы. Так упрощенно можно представить себе всю серию «усилителей интернет сигнала».

Мы подумали — возможно ли применить этот же принцип в условиях WiFi роутера с внешней антенной?

Рисунок 11. Антенна Connect 2.0

Разработка антенны-насадки для роутера (WiFi Ladder)

Итак, у нас есть роутер с внешней антенной (важно: роутеры с встроенной антенной мы не рассматриваем). Возникает вопрос: как использовать эту собственную антенну в качестве активного элемента (вибратора) антенной системы? Наша цель — придать направленные свойства внешней антенне роутера, что повлечет за собой увеличение дальности передачи и приема WiFi сигнала в заданном направлении. Первое, что приходит на ум — антенна типа «волновой канал», также известная как «УДА-ЯГИ» (по именам ее изобретателей из Японии). Это простая и в то же время эффективная конструкция антенны, зарекомендовавшая себя во всем мире.

Так появилась идея и её надо было воплотить в конструкцию. Перед разработчиками стояла задача — рассчитать многоэлементный волновой канал на диапазон 2.4-2.5 ГГц, в который можно будет «внедрить» штатную антенну роутера. В ходе моделирования было решено, что оптимальным вариантом будет 7-элементный «волновой канал». При вполне компактных размерах конструкции мы получили антенную систему, усиление которой позволяет решить поставленные задачи. Размеры директоров и расстояния между ними были оптимизированы в физической модели, мы считаем их лучшими для решения поставленной задачи (рис. 12).

Рисунок 12. «Начинка» антенны BAS-2002 WiFi Ladder

Следующим этапом стала разработка конструкции крепления антенны. После проведения мониторинга рынка роутеров, нами было решено размещать «волновой канал» на внешней антенне роутера, используя её в качестве несущего элемента (рис. 13). Мы столкнулись с тем, что роутеры имеют разные по диаметру антенны, а иногда их форма далека от цилиндрической или конусоидальной. Например, весьма популярна «приплюснутая» внешняя антенна. По этой причине конструктора разработали универсальный зажим, который позволяет крепить изделие практически на любой внешней антенне роутера. В ряде случаев это будет не самое жесткое крепление, но хотим заметить, что антенна обычно устанавливается в помещении и всего один раз, поэтому сторонние физические воздействия на нее будут минимальными.

Рисунок 13. Антенна BAS-2002 WiFi Ladder, закрепленная на внешней антенне роутера

Был проведён ряд тестов, в ходе которых «затененные» участки помещения становились охвачены WiFi, причем с приличным уровнем (рис. 14). Зеленым цветом на рисунке подсвечена область с хорошим уровнем WiFi сигнала.

Рисунок 14. Зона покрытия WiFi сетью роутера с антенной-насадкой
BAS-2002 WiFi Ladder в типовой квартире

Ниже представлена диаграмма направленности разработанной антенны, которая закреплена на внешней антенне типового роутера (рис.15).

Рисунок 15. Диаграмма направленности внешней антенны роутера с антенной-насадкой BAS-2002 WiFi Ladder

Антенна роутера приобрела направленные свойства и, как следствие, усиление по направлению, в результате чего повысилась дальность передачи WiFi сигнала в заданном направлении. Красным цветом на рис. 15 показан максимум излучения антенны — направление в котором увеличится зона покрытия WiFi сети.

В ходе разработки, к антенне прочно прицепилось рабочее название — «лесенка», поэтому, недолго думая, мы так и решили назвать это изделие, переведя лишь на английский, учтя нашу экспортную практику: «BAS-2002 WiFi Ladder».

Нельзя обойти стороной еще один вопрос: в каком месте на внешней антенне следует закреплять изделие?

Изучив конструкции внешних антенн разных роутеров, мы пришли к выводу, что внутри пластикового корпуса антенны располагаются не всегда так, как мы ожидаем (рисунок 16).

Рисунок 16. «Внутренность» одной из внешних антенн роутера.

Как видно из рисунка 16, антенна расположена не по всей длине пластикового корпуса, а лишь в нижней его части.

Чаще всего, структура антенны располагается в нижней или средней части пластикового корпуса. Именно поэтому пользователю надо найти оптимальное место по высоте для крепления на внешней антенне (рис. 17). Бывает, пользователь забывает или игнорирует этот важный пункт настройки и не получает ожидаемого результата, поэтому еще раз напомним — настройка по высоте важна и обязательна!

Рисунок 17. Настройка антенны BAS-2002 WiFi Ladder по высоте

Антенна работает в сетях стандарта IEEE802.11 b/g/n, использующих частоты 2.4..2.5 ГГц.

Как мы говорили ранее, существуют роутеры с несколькими внешними антеннами. В этом случае можно использовать антенну-насадку на все антенны или только на одну или две. Зависит от задач. Вы можете создать максимальное усиление в одном направлении, тогда все антенны будут «нацелены в одну сторону» и их усиление сложится (рис. 18).

Рисунок 18

Можно усилить WiFi в разных направлениях, т.е. расширить зону действия:

Рисунок 19

Стоит упомянуть о программах, которые помогут настраивать по направлению такие антенны (не только WFi LADDER).