WiFiカバレッジを増やす方法をご覧ください。

時々、ルーターの信号レベルが不十分であるという問題に直面しています。 信号はいくつかの点で不安定であり、多くの場合消失するか、まったくありません。 これは、広い面積の部屋で顕著です：田舎、民家、レクリエーションセンター、複数の部屋があるアパート。 この記事では、この問題の解決策について説明します。



図1.典型的なアパート（正面玄関の隣のルーター）のルーターネットワークのWiFiカバレッジエリア。

データネットワークやWiFiなど、パッシブアンテナとアクティブアンテナを製造しています。 この記事では、WiFiアクセスを増やす方法ほど、ワイヤレスアクセスの問題には関心がありません。 特別な「強力な」アクセスポイントを作成するための特定のオプションは考慮しないことに注意してください。 すべては、ロシア連邦で採用されている基準と規範の枠組み内にあります。

私たちの経験では、ルーターは通常、正面ドアの隣、キャビネットの後ろの廊下、または配電盤に配置されます。 そのような場合、アパートのエリアはWiFiネットワークで均一にカバーされていません。 アパートのレイアウトに応じて、遠い部屋、キッチン、ロッジアは持続可能なカバレッジのゾーンの外にあります。 （図1の例）

同じ状況は民家にも当てはまります。 家の面積は通常より広く、インターネットは屋内だけでなく屋外でも必要です-バーベキューエリア、プール、遊び場。 ここで問題はより深刻です。


図2.カントリーハウスのルーターネットワークのWiFiカバレッジエリア

図1および2はWiFiカバレッジの例を示しています。ネットワークレベルが良好な緑の領域は緑、赤が低レベルで強調表示されています。これにより、インターネットで通常の作業ができなくなることがよくあります。 電波であるWiFi信号は自由空間でより良く拡散するため、部屋の壁やその他のパーティションが弱くなり、その結果、通過した信号のレベルが低下することに注意してください。

問題が特定されました-部屋のWiFiネットワークのカバレッジが不十分です。 これがなぜ起こっているのかを理解します。 ルーターのネイティブアンテナには円形の放射パターンがあり、WiFiを全方向に放射します。 あなたの隣人に向けることは、通常無意味であり、必要ではありません。 同時に、アンテナ自体のゲインは比較的小さいため、そのようなアンテナの効率は不十分です。 その結果、WiFi信号のカバレッジエリアは小さくなります。


図3.標準ルーターアンテナの指向性パターン（f = 2.45 GHz）

図3は、物理シミュレーターで計算された標準ルーターの外部アンテナの放射パターンを示しています。 ダイポールはアンテナとして使用されます。

WiFiカバレッジを改善する方法

最初に思い浮かぶのは、ルーターを別のものに置き換えることです。 より強力な外部アンテナまたは複数のアンテナを備えたデバイスを購入します。 古くなったルーターモデルがある場合は、試してみる価値があります。 これには追加のコストが必要になるため、肯定的な結果がまったく保証されないことに注意してください。 ほとんどの場合、画像は改善されますが、問題は解消されません（図4-5）。


図4. 2つの外部アンテナを備えたルーター。


図5. 3つの外部アンテナを備えたルーター。

次の方法は、アクティブなWiFiリピーターを使用することです。これはWiFiリピーターとも呼ばれます。 このデバイスは、WiFiネットワークの範囲を拡大するように設計されています。 多くの場合、芽の問題を解決できる素晴らしい方法です。 しかし、彼には欠点もあります。

-1.5ルーブル以上の価格。
-カスタマイズの必要性;
-使用範囲が限られています。

そして、これがすべてではありません。リピーターは再びすべての側面から信号を受信し、周囲に放射します。 つまり、アパートの「手が届かない」コーナーが遠くにある場合、リピーターが2つ、または3つ必要になります。 信号を特定の方向に集中させることは素晴らしいことですが、うまくいきません。内蔵のリピーターアンテナには円グラフがあります。 私たちが出会わなかった外部アンテナ用のジャックを持つリピーター。

WiFiリピーターの別の機能である220V主電源の存在に言及する価値があります。 すべての人々が、家を出るときに一部のデバイスをネットワークに接続したままにする準備ができているわけではありません。 そして、毎回オン/オフします-アマチュアのための活動。 さらに、家やコテージの場合、家と、たとえばバーベキューエリアの間では、ほとんどの場合電源が供給されておらず、リピーターは屋外での使用向けに設計されていないため、決定は複雑です。


図6. WiFiリピーターの原理

次の解決策は、外部指向性アンテナを使用することです。 最も簡単なことは、ルーターから標準アンテナを外し、指向性を接続することです。これにより、信号全体が目的の方向に集中します。 この種のアンテナはたくさんありますが、私たちは企業の発展に焦点を当てます。

最初のソリューションはWiFiエクステンダーアンテナです（図7）：


図7. WiFiエクステンダーアンテナ

これは、電波透過性のプラスチックケースに入った「波チャネル」タイプの屋内アンテナです。 アンテナゲイン10 dBi。

2番目のオプションは、より複雑で効率的なパネルアンテナです。 この場合、BAS-2301 WiFi（図8-9）。 放射線透過性の密閉された筐体内には、パッチアンテナがあります。 少なくとも12.5 dBiのゲイン。


図8. BAS 2301 WiFiアンテナ


図9. BAS 2301 WiFiアンテナパターン（f = 2.45 GHz）

3番目のオプションは、WiFi範囲（2400〜2500 MHz）の「波チャネル」タイプのアンテナです。 REMOのパフォーマンスでは、これがBERKUT WiFiアンテナです（図10）。 すでに19個の要素があり（そのうち6個はプリント基板上のボックスに配置されています）、最大の方向ゲインは15 dBiです。


図10.アンテナGolden Eagle WiFi

上記の方法はすべて、ほとんどの場合、問題を解決します。 WiFiは適切な場所に表示され、優れた信号レベルで表示されます。 しかし、いくつかのニュアンスがあります。

-問題の価格。 これらのアンテナはリピーターよりも安価ですが、価格は1000ルーブル以上です。
-インストール。 そのようなアンテナはすべて設置が必要です。 ブラケットを取り付ける必要があります。 賃貸アパートに住んでいる場合は、所有者の許可を得てこのデザインを修正してください。 また、自分でブラケットを壁に取り付ける機会がない場合、これは不便を招く可能性があります。 読者は、この手順が単純であっても、さまざまな理由でブラケットを固定できるとは限らないことを理解していると思います。
-宿泊施設。 家やコテージのバージョンで、アンテナを屋外に設置し、ケーブルのみを内側に引き伸ばすことができる場合、アパートの場合、これはオプションではありません。

このようなアンテナの使用に関する別の制限は、すべてのルーターに外部アンテナを接続するためのアンテナコネクタがあるわけではないことです。 中間および予算セグメントは、多くの場合、取り外し可能なアンテナではないため、そのようなルーターの場合、上記のソリューションは定義上適切ではありません。

したがって、リモートアンテナは優れたソリューションですが、すべての場合に適用できるわけではありません。 WiFiネットワークのカバレッジを拡大できるものは他にありますか？
私たちは長い間この質問をしてきました。 ほぼすべての場合に適用可能で、効果的で、安価で、シンプルなものは何ですか？

読者は、人気のあるConnect 2.0モデム製品またはその古いバージョンに精通している可能性があります 。
操作の原理は簡単です-デバイス（モデム）の独自のアンテナをアンテナシステムのアクティブな要素として使用します。 簡単に言えば、一連の「インターネット信号の増幅器」を想像できます。

私たちは考えました-外部アンテナを備えたWiFiルーターに同じ原理を適用することは可能ですか？


図11. 2.0アンテナの接続

ルーターアンテナの開発（WiFiラダー）

したがって、外部アンテナを備えたルーターがあります（重要：組み込みアンテナを備えたルーターは考慮しません）。 問題は、この独自のアンテナをアンテナシステムのアクティブな要素（バイブレーター）として使用する方法ですか？ 私たちの目標は、ルーターの外部アンテナに指向性を与えることです。これにより、特定の方向でのWiFi信号の送信範囲と受信が増加します。 最初に思い浮かぶのは、「波チャンネル」アンテナであり、「UDA-YAGI」としても知られています（日本の発明者の名前にちなんで）。 これはシンプルであると同時に効果的なアンテナ設計であり、世界中で実証されています。

そのため、アイデアが浮上し、デザインに具体化する必要がありました。 開発者は、2.4〜2.5 GHzの範囲で多素子のウェーブチャネルを計算するタスクに直面しました。このチャネルに、標準のルーターアンテナを「埋め込む」ことができます。 シミュレーション中に、7要素の「波チャネル」が最良の選択肢であることが決定されました。 非常にコンパクトな設計寸法で、アンテナシステムが得られ、その増幅によりタスクを解決できます。 ディレクターのサイズとそれらの間の距離は物理モデルで最適化されており、タスクを解決するのに最適であると考えています（図12）。


図12. BAS-2002 WiFiラダーアンテナの「充填」

次のステップは、アンテナマウント設計の開発でした。 ルーターの市場を監視した後、「ウェーブチャネル」をルーターの外部アンテナに配置し、キャリア要素として使用することにしました（図13）。 ルータにはさまざまな直径のアンテナがあり、場合によっては形状が円筒形や円錐形から遠く離れているという事実に直面しています。 たとえば、「平坦化された」外部アンテナは非常に人気があります。 このため、設計者は、ルーターのほぼすべての外部アンテナに製品を取り付けることができるユニバーサルクリップを開発しました。 場合によっては、これは最も剛性の高いマウントではありませんが、アンテナは通常屋内に1回だけ設置されるため、外部からの物理的な影響は最小限に抑えられます。


図13.ルーターの外部アンテナに取り付けられたBAS-2002 WiFiラダーアンテナ

一連のテストが実施されました。その間に、部屋の「影付き」領域がWiFiで覆われ、適切なレベルになりました（図14）。 緑色では、WiFi信号のレベルが良好な領域が図で強調表示されています。


図14.アンテナチップのあるルーターネットワークのWiFiカバレッジエリア
典型的なアパートのBAS-2002 WiFiラダー

以下は、典型的なルーターの外部アンテナに取り付けられた開発アンテナの放射パターンです（図15）。


図15.アンテナ接続BAS-2002 WiFiラダーを備えたルーターの外部アンテナのパターン

ルーターのアンテナは指向性を獲得し、その結果、指向性ゲインを獲得しました。その結果、特定の方向でのWiFi信号伝送の範囲が拡大しました。 図の赤 図15は、アンテナの最大放射（WiFiカバレッジエリアが増加する方向）を示しています。

開発中、作業名はアンテナにしっかりと付けられていました。「ラダー」です。そのため、考え直さずに、この製品に名前を付けることにしました。

もう1つの質問を無視することはできません。製品を外部アンテナのどの場所に固定する必要があるかです。

さまざまなルーターの外部アンテナの設計を検討した結果、予想どおり、アンテナが必ずしもプラスチックケースの内側にあるわけではないという結論に達しました（図16）。


図16.ルーターの外部アンテナの1つの「内部」。

図16からわかるように、アンテナはプラスチックケースの全長に沿って配置されているのではなく、その下部にのみ配置されています。

ほとんどの場合、アンテナの構造はプラスチックケースの下部または中央部にあります。 そのため、ユーザーは外部アンテナに取り付けるための最適な高さの場所を見つける必要があります（図17）。 ユーザーがこの重要な設定項目を忘れたり無視したりして、予期した結果が得られない場合があります。もう一度思い出します。高さの調整は重要で必須です！


図17. BAS-2002 WiFiラダーアンテナの高さ調整

アンテナは、2.4..2.5 GHz周波数を使用するIEEE802.11 b / g / n標準ネットワークで動作します。

前に言ったように、いくつかの外部アンテナを備えたルーターがあります。 この場合、すべてのアンテナまたは1つまたは2つのアンテナでアンテナアタッチメントを使用できます。 タスクに依存します。 一方向に最大ゲインを作成すると、すべてのアンテナが「一方向に向けられ」、そのゲインが加算されます（図18）。


図18

さまざまな方向でWiFiを強化できます。 カバレッジを拡大：


図19

（WFi LADDERだけでなく）方向にそのようなアンテナを設定するのに役立つプログラムに言及する価値があります。

Windowsの場合：
» WirelessNetView
» NetSpot
» 無料のWi-Fiスキャナー

Linuxの場合：
» LinSSID （sourceforge.net/projects/linssid/）
» IwScanner

OS Xの場合：
» NetSpot

読者が同様の目的で使用するプログラムを知ってうれしいです。 一部のソフトウェアはデモバージョンで提供され、シェアウェアが配布されている場合があります。

アンテナの使用に関するフィードバック： remo-zavod.ru/news/otzyv-ob-antenne-wifi-direct

まとめ

外部アンテナ付きのルーターがアパートや家の遠隔地でWiFiカバレッジを提供できない場合は、BAS-2002 WiFiラダーアンテナを使用します。