Практические способы увеличить радиус действия WiFi роутера

Слабый сигнал WiFi — актуальная проблема для жителей квартир, загородных домов и работников офисов. Мертвые зоны в сети WiFi свойственны как большим помещениям, так и малогабаритным квартирам, площадь которых теоретически способна покрыть даже бюджетная точка доступа.

Радиус действия WiFi роутера — характеристика, которую производители не могут однозначно указать на коробке: на дальность WiFi влияет множество факторов, которые зависят не только от технических спецификаций устройства.

В этом материале представлены 10 практических советов, которые помогут устранить физические причины плохого покрытия и оптимизировать радиус действия WiFi роутера, это легко сделать своими руками.

Установить антенны в вертикальное положение

Излучение точки доступа в пространстве представляет собой не сферу, а тороидальное поле, напоминающее по форме бублик. Чтобы покрытие WiFi в пределах одного этажа было оптимальным, радиоволны должны распространяться в горизонтальной плоскости — параллельно полу. Для этого предусмотрена возможность наклона антенн.

При наклонном положении антенны относительно горизонта, часть излучения направляется вне помещения: под плоскостью «бублика» образуются мертвые зоны.

Вертикально установленная антенна излучает в горизонтальной плоскости: внутри помещения достигается максимальное покрытие.

На практике: Установить антенну вертикально — простейший способ оптимизировать зону покрытия WiFi внутри помещения.

Назначение и возможности Wi-Fi-антенн

Принцип работы внешней антенны состоит в улавливании радиоволн, исходящих от источника сигнала, и передачи в определенном направлении. Устройство работает не только на прием, но и на отправку данных, а также способно концентрировать поток радиоэнергии в нужном направлении.

Большинство современных маршрутизаторов беспроводного интернета в частном доме оснащены встроенными или наружными антеннами, которых вполне достаточно, чтобы охватить площадь небольшой квартиры.

Применение оборудования оправдано в следующих случаях:

1. В помещении толстые бетонные или железобетонные перегородки, громоздкая мебель и прочие конструкции.
2. Необходимо обеспечить устойчивый сигнал в определенной комнате, где стоит оборудование (к примеру, ПК).
3. Для расширения зоны покрытия. К примеру, оптимальным вариантом для дачи станет выносная антенна для маршрутизатора, обеспечивающая Wi-Fi на придомовой территории, в бассейне, бане и т. д.

Разместить роутер ближе к центру помещения

Очередная причина возникновения мертвых зон — неудачное расположение точки доступа. Антенна излучает радиоволны во всех направлениях. При этом интенсивность излучения максимальна вблизи маршрутизатора и уменьшается с приближением к краю зоны покрытия. Если установить точку доступа в центре дома, то сигнал распределится по комнатам эффективнее.

Роутер, установленный в углу, отдает часть мощности за пределы дома, а дальние комнаты оказываются на краю зоны покрытия.

Установка в центре дома позволяет добиться равномерного распределения сигнала во всех комнатах и минимизировать мертвые зоны.

На практике: Установка точки доступа в “центре” дома далеко не всегда осуществима из-за сложной планировки, отсутствия розеток в нужном месте или необходимости прокладывать кабель.

Самодельная Wifi антенна своими руками

Антенну для Wifi-покрытия вполне можно сконструировать своими руками. Если все подручные материалы есть под рукой, устройство обойдется пользователю гораздо дешевле покупного.

Самым простым вариантом, используемым для дополнительного расширения беспроводной зоны, называют биквадрат Харченко. Передатчик делают из медной проволоки. Материал изгибают в виде восьмерки с углами в 90°. К центру конструкции припаивают коаксиальный кабель, на второй конец которого монтируют разъем для соединения с маршрутизатором. Размер антенны зависит от планируемого охвата и от места монтажа передатчика.

Еще один вариант, который нередко можно встретить у российских дачников, — направленная Wifi-пушка, которая, если верить пользователям, способна распространить вайфай на несколько километров. Устройство представляет собой штырь с нанизанными металлическими дисками увеличивающегося диаметра. При изготовлении девайса важно правильно рассчитать соотношение деталей, принимая во внимание рельеф, погодные особенности, наличие помех и т. д.

Обеспечить прямую видимость между роутером и клиентами

Частота сигнала WiFi — 2,4 ГГц. Это дециметровые радиоволны, которые плохо огибают препятствия и имеют низкую проникающую способность. Поэтому радиус действия и стабильность сигнала напрямую зависят от количества и структуры препятствий между точкой доступа и клиентами.

Проходя через стену или перекрытие, электромагнитная волна теряет часть энергии.

Величина ослабления сигнала зависит от материала, который преодолевают радиоволны.

*Эффективное расстояние — это величина, определяющая как изменяется радиус беспроводной сети в сравнении с открытым пространством при прохождении волной препятствия.

Пример расчета: Сигнал WiFi 802.11n распространяется в условиях прямой видимости на 400 метров. После преодоления некапитальной стены между комнатами сила сигнала снижается до величины 400 м * 15% = 60 м. Вторая такая же стена сделает сигнал еще слабее: 60 м * 15% = 9 м. Третья стена делает прием сигнала практически невозможным: 9 м * 15% = 1,35 м.

Такие расчеты помогут вычислить мертвые зоны, которые возникают из-за поглощения радиоволн стенами.

Следующая проблема на пути радиоволн: зеркала и металлические конструкции. В отличие от стен они не ослабляют, а отражают сигнал, рассеивая его в произвольных направлениях.

Зеркала и металлические конструкции отражают и рассеивают сигнал, образуя за собой мертвые зоны.

Если переместить элементы интерьера, отражающие сигнал, удастся устранить мертвые зоны.

На практике: Крайне редко удается достичь идеальных условий, когда все гаджеты находятся на прямой видимости с роутером. Поэтому в условиях реального жилища над устранением каждой мертвой зоной придется работать отдельно:

• выяснить что мешает сигналу (поглощение или отражение);
• продумать куда переместить роутер (или предмет интерьера).

Разместить роутер подальше от источников помех

Диапазон 2,4 ГГц не требует лицензирования и поэтому используется для работы бытовых радиостандартов: WiFi и Bluetooth. Несмотря на малую пропускную способность, Bluetooth все же способен создать помехи маршрутизатору.

Зеленые области — поток от WiFi роутера. Красные точки — данные Bluetooth. Соседство двух радиостандартов в одном диапазоне вызывает помехи, снижающие радиус действия беспроводной сети.

В этом же частотном диапазоне излучает магнетрон микроволновой печи. Интенсивность излучения этого устройства велика настолько, что даже сквозь защитный экран печи излучение магнетрона способно “засветить” радиолуч WiFi роутера.

Излучение магнетрона СВЧ-печи вызывает интерференционные помехи почти на всех каналах WiFi.

На практике:

• При использовании вблизи роутера Bluetooth-аксессуаров, включаем в настройках последних параметр AFH.
• Микроволновка — мощный источник помех, но она используется не так часто. Поэтому, если нет возможности переместить роутер, то просто во время приготовления завтрака не получится позвонить по скайпу.

Сколько необходимо антенн

Старые системы были оснащены одной антенной, и, на тот момент, этого хватало для медленного Интернета со скоростью одного-двух мегабит в секунду.

Но время шло, скорости увеличились. Старое сетевое оборудование просто не соответствовало новым требованиям.

Для быстрого Интернета Wi-Fi должен работать гораздо быстрее. Для улучшения быстродействия было решено добавить вторую антеннку, потому что одна не справлялась с приемом и передачей данных (SISO) при возросшей скорости.

Две и более

Две антенны на роутере обеспечивали одновременную работу и на прием, и на передачу по технологии MIMO. Соответственно, увеличились и скорости — до 144 Мбит/сек.

Надо сказать, что у современных моделей смартфонов также присутствует две антенны.

А добавим еще одну

Если для передачи данных используется конфигурация 3×3 MIMO или 2×3 MIMO, то может понадобиться и третий «усик», который так же работает на прием/передачу. Это поддерживает работу беспроводных сетей на уровне в 216 Мбит/сек. Если маршрутизатор может работать по протоколу TurboQAM или NitroQAM, то скорость может существенно возрасти!

А если четыре

Для обычной квартиры с подключением Ehternet по витой паре смысла в дополнительных «усиках» нет никакого. Теоретически скорость может составить 100 Мбит/сек, но в действительности она ниже.

А если используется простая телефонная линия по протоколу xDSL, то реальная скорость вообще 20–30 Мбит/сек. В этом случае оптимальным устройством будет роутер или с двумя антеннами, или со встроенной.

Другое дело, если раздача Интернета идет по оптоволоконным сетям. Они могут обеспечить скорость от 1 Гбит/сек и выше. Тут открывается возможность:

• прямых трансляций потокового видео;
• общение в Интернете;
• он-лайн игры;
• качественное ТВ;
• телефон.

В этом случае применение роутеров с четырьмя «усами» будет оправдано. Особенно, если пользователей Интернета в доме несколько, и у всех разные предпочтения.

Отключить поддержку режимов 802.11 B/G

В диапазоне 2,4 ГГц работают WiFi устройства трёх спецификаций: 802.11 b/g/n. N является новейшим стандартом и обеспечивает большую скорость и дальность по сравнению с B и G.

Спецификация 802.11n (2,4 ГГц) предусматривает большую дальность, чем устаревшие стандарты B и G.

Роутеры 802.11n поддерживают предыдущие стандарты WiFi, но механика обратной совместимости такова, что при появлении в зоне действия N-роутера B/G-устройства, — например, старый телефон или маршрутизатор соседа — вся сеть переводится в режим B/G. Физически происходит смена алгоритма модуляции, что приводит к падению скорости и радиуса действия роутера.

На практике: Перевод маршрутизатора в режим “чистого 802.11n” однозначно скажется положительно на качестве покрытия и пропускной способности беспроводной сети.

Однако девайсы B/G при этом не смогут подключиться по WiFi. Если это ноутбук или телевизор, их можно легко соединить с роутером через Ethernet.

Рекомендации по установке усилителей

При монтаже оборудования соблюдайте условия видимости источников приема-передачи сигналов. Во внимание принимаются не только здания и сооружения, но и деревья, которые так же глушат сигнал.

Размеркабеля для подключения должен быть минимальным, а от использования PCI-карты желательно отказаться. Оптимальным вариантом является кабель в плотной изоляции RG-6U. Допускается менять поляризацию усилителя (в случае помех в эфире).

Отзывы умельцев свидетельствуют о том, что самодельные усилители работают не хуже заводских устройств. При этом они не требуют существенных материальных затрат, а процесс их изготовления – простой и доступный.

Выбрать оптимальный WiFi канал в настройках

Почти в каждой квартире сегодня есть WiFi роутер, поэтому плотность сетей в городе очень велика. Сигналы соседних точек доступа накладываются друг на друга, отнимая энергию у радиотракта и сильно снижая его эффективность.

Соседние сети, работающие на одной частоте, создают взаимные интерференционные помехи, подобно кругам на воде.

Беспроводные сети работают в пределах диапазона на разных каналах. Таких каналов 13 (в России) и роутер переключается между ними автоматически.

Чтобы минимизировать интерференцию, нужно понять на каких каналах работают соседние сети и переключиться на менее загруженный. Подробная инструкция по настройке канала представлена здесь.

Загруженность WiFi-каналов в подъезде многоэтажки.

На практике: Выбор наименее загруженного канала — эффективный способ расширить зону покрытия, актуальный для жильцов многоквартирного дома.

Но в некоторых случаях в эфире присутствует сетей настолько много, что ни один канал не даёт ощутимого прироста скорости и дальности WiFi. Тогда имеет смысл обратиться к способу № 2 и разместить роутер подальше от стен, граничащих с соседними квартирами. Если и это не принесет результата, то стоит задуматься о переходе в диапазон 5 ГГц (способ № 10).

Отрегулировать мощность передатчика роутера

Мощность передатчика определяет энергетику радиотракта и напрямую влияет на радиус действия точки доступа: чем более мощный луч, тем дальше он бьет. Но этот принцип бесполезен в случае всенаправленных антенн бытовых роутеров: в беспроводной передаче происходит двусторонний обмен данными и не только клиенты должны “услышать” роутер, но и наоборот.

Асимметрия: роутер “дотягивается” до мобильного устройства в дальней комнате, но не получает от него ответ из-за малой мощности WiFi-модуля смартфона. Соединение не устанавливается.

На практике: Рекомендуемое значение мощности передатчика — 75%. Повышать ее следует только в крайних случаях: выкрученная на 100% мощность не только не улучшает качество сигнала в дальних комнатах, но даже ухудшает стабильность приема вблизи роутера, т. к. его мощный радиопоток “забивает” слабый ответный сигнал от смартфона.

Антенна для роутера: обзор внешних выносных устройств

Если мощности беспроводного сигнала интернета не хватает для равномерного и плотного покрытия нужной площади, проблему решит антенна для роутера. Устройство особенно выручает за городом, распространяя сигнал от портативного маршрутизатора, использующего мобильный интернет в частном секторе.

Заменить штатную антенну на более мощную

Большинство роутеров оснащены штатными антеннами с коэффициентом усиления 2 — 3 dBi. Антенна — пассивный элемент радиосистемы и не способна увеличить мощность потока. Однако повышение коэффициента усиления позволяет перефокусировать радиосигнал за счет изменения диаграммы направленности.

Коэффициент усиления антенны подобен фокусировке луча фонарика: узкий луч светит дальше, чем широкий.

Чем больше коэффициент усиления антенны, тем дальше распространяется радиосигнал. При этом более узкий поток становится похож не на “бублик”, а на плоский диск.

На рынке представлен большой выбор антенн для роутеров с универсальным коннектором SMA.

Сменная всенаправленная антенна.

Всенаправленная штыревая антенна.

Направленная антенна для помещения.

На практике: Использование антенны с большим усилением — эффективный способ расширить зону покрытия, т. к. одновременно с усилением сигнала увеличивается чувствительность антенны, а значит роутер начинает “слышать” удаленные устройства. Но вследствие сужения радиолуча от антенны, возникают мертвые зоны вблизи пола и потолка.

Как выбрать антенну для дома

Выбор Wi-Fi-антенны следует производить исходя из своих целей и задач, возложенных на локальную сеть. Кому-то достаточно будет и обычной штыревой антенны, установленной на столе, а кому-то потребуется мощная наружная антенна, охватывающая не только дом, но и приусадебный участок. В любом случае при выборе антенны специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие харктеристики:

• коэффициент усиления (КУ). Данный параметр влияет на дальность распространения сигнала за счёт изменения радиуса действия. Он отражает способность антенны концентрировать сигнал в определённом направлении. Чем выше КУ, тем на дальнее расстояние будет передаваться поток информации. Однако стоит помнить, что при увеличении мощности излучения в одном направлении происходит снижение мощности в других направлениях;

тип поляризации (горизонтальная, вертикальная и круговая). Этот показатель отражает характер распространения волны в пространстве. Антенны с горизонтальной поляризацией отличаются эффективным проникновением радиоволн через вертикальные препятствия и меньше подвержены воздействию помех, что особенно актуально в городских условиях. Устройства с вертикальной поляризацией способны хорошо отражать сигнал от препятствий, тем самым охватывая большую зону покрытия. При круговой поляризации сигнал способен преодолевать как горизонтальные, так и вертикальные препятствия с минимальной потерей своей мощности;

поддержка стандартов. Для правильной работы пассивного усилителя в связке с роутером нужно выбирать устройство, поддерживающее такой же стандарт Wi-Fi, что и маршрутизатор. Универсальным стандартом на сегодняшний день считается 802.11n, совместимый с более ранними модификациями 802.11a/b/с. Приобретая антенну с поддержкой 802.11n, можно быть уверенным, что она будет работать с практически любым роутером. Посмотреть поддерживаемые типы стандартов можно в технической документации маршрутизатора; наличие совместимых разъёмов. При покупке антенны стоит уточнить у продавца, подойдёт ли её штекер к гнезду вашего роутера. В случае, если разъёмы не совпадут, придётся приобрести специальный переходник. Но не стоит забывать, что любой лишний элемент в сборке антенны снижает качество сигнала.

Использовать повторители сигнала

В помещениях со сложной планировкой и многоэтажных домах эффективно использование репитеров — устройств, повторяющих сигнал основного маршрутизатора.

Репитеры расширяют WiFi-сеть, охватывая прилегающую территорию и верхние этажи загородного дома.

Репитеры помогают развернуть беспроводную сеть в помещениях со сложной планировкой.

Простейшее решение — использовать в качестве повторителя старый роутер. Минус такой схемы — вдвое меньшая пропускная способность дочерней сети, т. к. наряду с клиентскими данными WDS-точка доступа агрегирует восходящий поток от вышестоящего маршрутизатора.

Подробная инструкция по настройке моста WDS представлена здесь.

Роутер в режиме WDS помогает расширить покрытие WiFi-сети.

Специализированные повторители лишены проблемы урезания пропускной способности и оснащены дополнительным функционалом. Например, некоторые модели репитеров Asus поддерживают функцию роуминга.

В режиме роуминга устройства автоматически подключаются к более мощной сети, а во время перехода между точками доступа соединение не разрывается.

На практике: Какой бы сложной ни была планировка — репитеры помогут развернуть WiFi сеть. Но любой повторитель — источник интерференционных помех. При свободном эфире репитеры хорошо справляются со своей задачей, но при высокой плотности соседних сетей использование ретранслирующего оборудования в диапазоне 2,4 ГГц нецелесообразно.