Подключение к точкам доступа и интегрированным роутерам внешних антенн обеспечивают высокочастотные WIFI разъемы. Традиционно такими ВЧ разъемами выступают RTP-TNC, RP-SMA, N-type. Любой ВЧ разъем для WIFI антенны имеет в конструкции 2 элемента - традиционно их называют вилка и розетка. В простой разговорной речи специалисты часто употребляют папа и мама, или male female в английской терминологии.
TNC
Коаксиальный высокочастотный разъем 50 Ом, работающий в диапазоне частот до 11 ГГц. ВЧ разъем пришел на смену шумящему при вибрациях BNC. TNC - усовершенствованный резьбовой тип, который используется в большинстве радиочастотных компонентов для присоединения внешних антенн.RP-TNC
SMA
Миниатюрный ВЧ разъем 50 Ом, разработанный как минимальный радиочастотный разъем для подключения коаксиального кабеля. Разъем обеспечивает до 500 циклов подключения/отключения, не предназначен для наружного использования.
Все, что нельзя запрограммировать
на ассемблере - приходится паять.
Народная мудрость.
Предыстория
Имеется беспроводная сетевая карта D-Link DWL-AG530 и всё с ней хорошо, кроме одного момента: досталась мне модификация с несъёмной антенной. Для сравнения ниже на рисунках 1 и 2 приведены изображения модификаций с несъёмной и со съёмной антенной соответственно. Карты идентичны, и отличаются только способом подключения антенны. В первом случае антенный кабель припаян непосредственно к плате, во втором - на плате распаян разъём к которому подключается антенный кабель. Это то и натолкнуло на мысль, что карту возможно немного усовершенствовать распаяв разъём на плату и поставив ответную часть на кабель. Возможно было пойти путём подключения пигтейла к uFL -разъёму уже имеющемуся на плате. Но это дополнительные соединения, которые не лучшим образом отражаются на качестве сигнала и задача становилась бы слишком простой.
 |
На плате уже имеются отверстия для установки Г-образного ВЧ-разъёма. Оставалось определиться с его типом. Что бы получить решение совместимое с другими WiFi -антеннами было решено поставить RP-SMA разъём. В конце статьи приведено более подробное описание данного разъёма и причин его применения.
Лирическое отступление.
Отправившись в ближайший магазин радиодеталей, неожиданно обнаружил, что RP-SMA
-разъёмы не так просто купить. Но немного порывшись в сети всё таки нашёл магазин XXX, в котором смог купить нужные разъёмы производства фирмы YYY.
1. Разбор
Перед тем, как установить новенький разъём карту пришлось немного разобрать. В начале необходимо снять планку крепления. Карта без планки и с отмеченным местом крепления кабеля антенны приведена на рисунке 3.
Рис 3.Теперь необходимо было отпаять антенный кабель. Как ни странно, но припаян он был на совесть (а вы говорите D-Link ...).
Рис 4. Отпаянный антенный кабель (1 - место для ВЧ-разъёма, 2 - "перемычка")2. Магическая перемычка
Как видно из рисунка 4, на плате уже имеются отверстия для установки разъёма, но перед этим необходимо перепаять одну деталь. На рисунке 4 она обозначена цифрой 2. Увеличенный вид представлен на рисунке 5. Это, скорее всего, конденсатор выполняющий функции разделительного, но он выполняет ещё одну важную функцию - выбирает какой антенный выход будет использоваться картой.
Перепаять его необходимо так, что бы он соединял выход карты (дорожка выходящая из-под экрана) с дорожкой ведущей к ВЧ-разъёму. Результат операции приведён на рисунке 6.
Рис 6.3. Установка разъёма на карту
Теперь необходимо впаять сам разъём, перед этим удалив припой из отверстий.
Рис 8.Получилось поделиее, изображённое на рисунках 9 и 10.
Рис 10.Для проверки качества монтажа использовал 7 dBi штыревую съёмную антенну. Качество сигнала заметно улучшилось по сравнению с замеренным ранее на штатной антенне, что говорило о нормальном монтаже, а так же о том, что 7 dBi антенна работает лучше штатной, которая даёт всего 3-4 dBi. Оставалась самая хитрая процедура - установка ответной части на антенный кабель.
Рис 11.4. Установка разъёма на кабель
Установка разъёма достаточно простая задача, я её хотел описать по-минимуму, но неожиданно обнаружил, что в сети очень мало информации по данной теме. Всё, что удалось найти за час в поисковике - это вот этот ролик .
Рис 12. Разъём на кабель (1 - разъём, 2 - центральный контакт, 3 – экранирующая муфта, 4 - антенный кабель, 5 - термоусадочная трубка)Для установки понадобиться сам разъём, состоящий из трёх частей (продаются все вместе одним комплектом): 1 - сам разъём, 2 - центральный (сигнальный) контакт, 3 - экранирующая муфта. На рисунке изображён так называемый разъём под обжим. Использовать термоусадку не обязательно, но, во-первых, так надёжнее, а, во-вторых красивее (с учётом того, что подходящего диаметра нашлась трубка только зелёного цвета). Сам кабель заменять не стал, оставил какой есть.
Рис 14.Несмотря на то, что разъём предназначен для обжима, центральный контакт я припаивал. В начале снимаем с кабеля 3-5 мм внешней изоляции экрана и изоляции центральной жилы. Далее необходимо залудить центральную жилу кабеля для более удобной пайки. После этого обрезаем центральную жилу, оставляя 2 мм. После этого надеваем на неё центральный контакт разъёма и припаиваем его. Если присмотреться к этому контакту (см. рисунок 13), то с одной стороны на нём сделан разрез и он сходиться конусом - этой стороной его и припаиваем.
Рис 15.Далее снимаем порядка 10 мм верхней изоляции и надеваем разъём на кабель таким образом, что бы экранирующая оплётка осталась снаружи. При этом необходимо следить, что бы центральный контакт разъёма был в один уровень с изолятором (не выступал и не был слишком глубоко утоплен).
Рис 17. Рис 18.Так как кримпера под рукой не было, то пришлось обжимать плоскогубцами.
Рис 20.5. После сборки обработать напильником
Так как планка не была рассчитана на установку разъёма, то её пришлось немного доработать напильником.
Рис 22.Результаты
Результат представлен на рисунках 23 и 24. Если говорить об уровне сигнала, то он стал лучше на 1-2 дБ, что может означать действительное улучшение цепи прохождения сигнала или простую погрешность измерения. Но в любом случае ожидаемого ухудшения на 0,5-1 дБ в связи с установкой разъёма не наступило.
Рис 23. Рис 24.Для справки
SMA (SubMiniature version A ) СВЧ-разъём для подключения кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. По разным источникам, рассчитан на работу с частотами до 12-18 ГГц. Отличается повышенной прочностью и надёжностью.
RP-SMA (Reverse Polarity SMA ) разновидность SMA -разъёма отличающаяся тем, что центральный (сигнальный) выступающий контакт расположен не на кабеле, а на разъёме оборудования. "Reverse Polarity" относится исключительно к расположению данного контакта и не имеет ничего общего с какой-либо полярностью (напр. сигнала). Данное "обратно полярное" расположение контакта породило путаницу с правильным применением терминов "папа"/"мама".
Рис 25.Широкое распространение данного неправильного разъёма вызвано применением нормы, введённой FCC (американский регулятор в области радио и всего, что с ним связано). Нормативные документы которой не предписывают напрямую использовать RP-SMA-разъём, но запрещают использовать стандартные разъёмы. Эта норма введена для того, что бы рядовые пользователи не имели возможности подключить к домашнему оборудованию что-то непредусмотренное производителем. Например, подключить к WiFi-карте 10 Вт усилитель и поджарить себе что-нибудь (10 Вт усилитель даёт в пике до 100 Вт, а это очень много). Вот и приходиться изворачиваться при модернизации оборудования, что бы оно оставалось совместимым с несовместимыми антеннами (вот такой вот каламбур).
|
размещено: 2011-11-20, |
Основное отличие пигтейла (с англ. - «поросячий хвост») от патчкорда - оконцованный разъем находится только на одной стороне кабеля. Другая сторона прикреплена к оборудованию. На практике пигтейлы в продаже идут чаще всего двухсторонние: на двух концах кабеля - либо разъемы male, female одного типа, либо разные типы коннекторов ().
Для ВЧ кабелей выделяют следующие типы пигтейлов, применяемые в сетевом оборудовании и беспроводных устройствах:
- N-Type;
- MMCX;
Соединение происходит при помощи двух парных разъемов противоположного вида - вилки и розетки. Поэтому пигтейлы любого типа подразделяются на штыревые ("папа", male, plug ) и гнездовые ("мама", female, jack ). Коннекторы типа male имеют внутреннюю резьбу, female - наружную, штекер накручивается на розетку.
Пигтейлы N-Type
Наиболее распространенный тип разъема . Изобретен еще в середине двадцатого века, применяется для сетей с частотой до 20 МГгц. Для беспроводных устройств используются пигтейлы на 50 Ом.
В основном гайка на коннекторе N-Type имеет круглую форму (для ручного закручивания), но есть варианты и с шестигранной гайкой. В качестве диэлектрика выступает воздух.
N-Type male: N-Type female:
Высокочастотные разъемы SMA и RP-SMA
Более прочные и надежные, чем N-Type. Рассчитаны на работу в диапазоне до 18 ГГц (некоторые виды - до 26,5 ГГц), характеристика сопротивления - 50 Ом.
Шестигранная гайка выдерживает 500 отключений-подключений (при правильном закручивании). Как диэлектрик в разъеме используется тефлон.
Если в SMA - стандартная конфигурация вилки и розетки, то в пигтейлах типа RP-SMA - обратная:
- Вилка . Наружная резьба, штыревой контакт;
Розетка. Внутренняя резьба, гнездовой контакт.
| SMA (male) , SMA (female) | RP-SMA (male) , RP-SMA (female) |
 |  |
И еще раз, для лучшего запоминания
отличий Male-Female:
Пигтейлы MMCX
Эти маленькие коннекторы были разработаны специально для использования с печатными платами - угол их вращения, благодаря защелкивающемуся механизму крепления, составляет 360°. Сопротивление - 50 ОМ, диапазон - до 6 ГГц. Соединение осуществляется пайкой или обжимом.
Разъемы MMCX также называют MicroMate™ и С2.5.
MMCX male MMCX female
Самые маленькие коннекторы - UFL
RF-разъем UFL - это действительно миниатюрный разъем, применяемый в основном для подключения Wi-Fi антенн во встроенных системах и для соединения с mini-PCI на платах и картах. Рабочая частота - до 6 ГГц, сопротивление 50 ОМ.
Штекер UFL (центральный штыревой контакт, male) монтируется непосредственно на плату. Пигтейл данного типа - это всегда female с гнездовой частью под углом 90° к кабелю.
Отметим, что все пигтейлы типов N, RP-SMA, SMA, MMCX выпускаются также в «угловых» модификациях - разъем повернут относительно кабеля под прямым углом. В номенклатурных обозначениях это отмечается аббревиатурой RA.
SMA Male RA: MMCX male RA (справа)
сайт
Беспроводные технологии все больше входят в нашу повседневную жизнь. Еще недавно оптимальным способом подключения персонального компьютера к локальной сети и сети интернет считалось подключение по витой паре, которое обеспечивает скорость 100 Мбит/с (и даже выше) и отличную стабильность работы. Однако прогресс не стоит на месте и на рынке уже имеется достаточно много беспроводных устройств , способных обеспечить достаточно быструю и надежную связь.
Если у вас дома или в офисе уже установлен беспроводной маршрутизатор (он же роутер), позволяющий организовать беспроводную сеть, то для подключения к ней персонального компьютера или smart-телевизора вам будет необходим адаптер wi-fi . Это будет хорошей альтернативой проводному соединению, для которого необходима трудоемкая работа по прокладке кабеля.
На рынке представлены сотни моделей wi-fi адаптеров . Как выбрать подходящую модель?
Стандарты Wi-Fi
В первую очередь необходимо определиться с поддерживаемыми стандартами беспроводной связи. Современные устройства могут поддерживать следующие стандарты (в порядке от медленных к быстрым): 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n , 802.11ac .
Стандарты 802.11n и 802.11ac являются наиболее современными и скоростными. При этом, стандарт 802.11n был принят в 2009 году и на данный момент времени большинство беспроводных устройств поддерживает именно его. Стандарт 802.11ac был принят в 2014 году. Устройств, поддерживающих данный стандарт, выпускается меньше и стоят они, как правило, дороже. Остальные стандарты считаются устаревшими, однако все современные устройства их также поддерживают для обеспечения совместимости.
Ниже представлена сводная таблица, отражающая основные отличия разных стандартов.
Скорость беспроводного соединения
Скорость беспроводного соединения зависит от поддерживаемого стандарта, а также от количества приемо-передающих антенн. В стандарте 802.11n максимальная скорость передачи данных одно антенной составляет 150 Мбит/с, в стандарте 802.11ac – 433 Мбит/с.
Необходимо отметить, что теоретическая скорость передачи данных во всех стандартах существенно отличается от реальной. Во-первых, устройства wi-fi половину времени тратят на передачу данных, а вторую половину - на прием. Потому теоретическую скорость нужно сразу делить на 2 (что и отражено в таблице). Во-вторых, вместе с полезной информацией передается достаточно много служебного трафика, в том числе необходимого для обеспечения помехоустойчивости.
Именно поэтому даже в идеальных условиях скорость передачи данных от одного устройства к другому будет ниже теоретической (той, что указана на коробке) в 2-3 раза, в зависимости от класса устройства. Бюджетные модели, как правило, показывают заметно более скромные результаты, чем топовые адаптеры. При наличии помех в виде стен или бытовых приборов скорость может упасть еще в в несколько раз.
Диапазон частот
Беспроводные устройства в настоящее время могут работать в двух диапазонах частот - 2,4 и 5 ГГц.
Количество антенн
Стандартами беспроводной связи 802.11n и 802.11ac предусмотрена возможность использования нескольких антенн (MIMO, от англ. Multiple Input Multiple Output), что кратно увеличивает скорость соединения. Стандарт 802.11n позволяет использовать до 4 антенн, 802.11ac - до восьми.
Для достижения максимальных скоростей и устойчивого соединения целесообразно выбирать беспроводное оборудование с несколькими антеннами. Как правило, адаптеры и роутеры с несколькими антеннами стоят дороже.
Поддерживаемые ОС и прочее оборудование
Производители адаптеров wi-fi , как правило, выпускают драйвера к своим устройствам для большинства операционных систем. Тем не менее, старые версии операционных систем (например, Windows XP) могут не поддерживаться. Также могут быть проблемы с поддержкой устройств в новых операционных системах.
Поэтому при выборе адаптера необходимо обязательно обратить внимание на список поддерживаемых «операционок».
Если вы приобретаете адаптер для подключения к сети телевизора - не лишним будет ознакомиться со списком поддерживаемых адаптеров на сайте производителя (при его наличии).
Условные ценовые диапазоны адаптеров wi-fi (учтите, что ценовая политика производителей может очень сильно отличаться):
адаптеры стоимостью до 1200 рублей . Как правило, это недорогие адаптеры стандарта 802.11n, имеющие либо внутреннюю антенную, либо 1-2 внешние антенны. Заявленные скорости передачи данных от 150 до 300 Мбит/с. Обеспечивают приемлемое качество связи по доступной цене.
В этой статье я расскажу о добавлении разъема внешней Wi-Fi антенны на ноутбуки и Tablet PC.
Обычно антенны с высоким коэффициентом усиления используются для увеличения покрытия точками доступа, я же покажу какой эффект они оказывают на стороне передатчика.
Экспресс тестирование направленных и всенаправленных антенн в качестве бонуса.
Идея этого мода появилась практически сразу, как только в далеком 2004 году в мои руки попал первый серьезный ноутбук – Fujitsu s6010. В девайсе не было вай-фая, и этот недостаток был исправлен. Как и во многих других, в этом ноутбуке есть разъем mini-PCI, который был занят платой аналогового модема. С модемом я без всяких сожалений расстался, заменив ее платой Wi-Fi 802.11 b/g от Intel.
К счастью, интегрированная антенна для 802.11 в этом ноутбуке присутствовала. Такая реализация беспроводной сети безусловно получилась аккуратнее, чем торчащий из PCMCA или USB причиндал.
Однако, если вы обратите внимание на фотографию платы, вы увидите, что мини-коаксиальных разъемов там два.
В современных ноутбуках соответсвтующего уровня интегрированы две антенны. Программно-аппаратная связка Wi-Fi контроллера автоматически выбирает ту антенну, уровень сигнала на которой выше. В моем же «пионере» беспроводных сетей, антенна была только одна, соответственно незадействованный разъем манил мои шаловливые руки, как морковка ослика. Я загорелся желанием сделать на фуджике разъем для дискретной Wi-Fi антенны. Над местом для разъема долго думать не пришлось. У меня же есть неиспользуемый RJ-11 от модема, который надолго осел в коробке с ненужным железом. К счастью для меня и несчастью для моего хорошего друга, у него сгорел D-Link’овский роутер DI-824VUP+ разъем антенны которого как раз и был укомплектован подходящим мини-коаксиальным кабелем. Работа руками сводится к механическому закреплению разъема на корпусе и подключению кабеля к контроллеру. Вуаля! Мы получили внешнюю антенну на ноутбуке. Дела давно минувших дней.
Сейчас же в моих руках культовая таблетка Samsung Q1 Ultra, которая подверглась такой же модификации.
Процесс мало чем отличался. Беспроводная сеть реализована миниатюрным модулем, который также имеет два разъема, из которых задействован только один. Еще один горелый роутер (Слава D-Link’у – лучшему поставщику Wi-Fi разъемов для страждущих!) и напильник в руках – залог успешного апгрейда таблетки. На корпусе как раз есть подходящий технологический разъем с заглушкой, который наверняка планировался для какой-то антенны (сотовой сети или цифрового телевидения - известно только инженерам Samsung). Разъем и отверстие пришлось немного подработать напильником, и в результате мы имеем вот что:
Стандартная антенна роутера заметно улучшает качество сигнала. Но кто же из нас остановится на достигнутом? Внешний разъем тем и хорош, что антенны можно подключать разные. Многообразие антенн настолько велико, что им можно посвятить не только целый цикл статей, но и существенный период своей жизни. Однако общие моменты стоит осветить. Антенны делятся на внутренние - те, что крепятся непосредственно к точкам доступа или Wi-Fi контроллерам (пусть Вас не введет в заблуждение то, что они называются «внутренними», имеется в виду, что они устанавливаются внутри помещения), - и внешние, которые устанавливаются на улице, на крыше или стене помещения. Нас интересеует первая группа. Ведь для Wi-Fi шпиона, наряду с чувствительностью Wi-Fi приемника, важна мобильность. В эту группу попадают направленные и всенаправленные антенны. Легко догадаться, что первые обеспечивают большую дальнобойность в определенном направлении, а вторые хорошо покрывают все направления. Всенаправленную антенну хорошо использовать для того, чтобы засечь все сетки в окресностях, а направленную - для того, чтобы обеспечить хороший сигнал от конкретной точки доступа. Антенна характеризуется коэффициентом усиления в единицах dBi: чем больше, тем лучше (про диаграмму направленности я умолчу, а то боюсь, что для одного раза может случиться передоз информации). Однако хватит теории. Пошарившись по интернетам, а затем и магазинам, я стал обладателем двух антенн: направленной D-Link DWL-R60AT и всенаправленной фирмы Planet с простым названием 5dbi.
На фото слева направо: выносное крепление, антенны Planet, D-Link, «обычная Wi-Fi антенна»
Запредельных коэффициентов усиления я не получил – всего 6 и 5 dBi соответственно. Но зато обе антенны мне достались за вполне демократичную сумму: порядка 800 рублей. Антенна Planet комплектуется приятным бонусом в виде выносного крепления с кабелем. С помощью него можно установить антенну в удобное место, например на крышу автомобиля, благо крепление оснащено магнитом. Зацените девайс с этой антенной:
Выглядит серьезно.
Экспресс-тест провожу на кухне, за двумя бетонными стенами от своей точки доступа. Использую стандартные средства Windows и измерения произвожу в палках. Без антенны - три палки, с антенной от горелого роутера - четыре, а с новенькими антеннами по пять палок. Ну что ж, видно, что деньги потрачены не зря. Настало время прогуляться и провести тесты на свежем воздухе. Посмотрим, на какое расстояние наши антеннки позволят нам удалиться от точки доступа.
Чтобы тесты были максимально близки к реальности: мой собственный заслуженный DI-824VUP+, который верой и правдой служит уже 4 с лишним года и в значительной мере реабилитирует D-Link, работал со своей штатной антенной в моей квартире на 9-ом этаже.
Стоя под своими окнами (1) без внешней антенны, я смог подключиться к своей беспроводной сети. Бесплатный вариант от горелого роутера мне эту возможность давал, и подключившись, я успешно пинговал роутер, но дальше отойти возможности не было. Всенаправленная антенна позволила мне удалиться чуть дальше. (2) С направленной антенной D-Link я отошел так далеко, как позволяла мне местность перед домом (3), но достаточно высокий уровень сигнала заставил продолжить изыскания.
Я поднялся на 14-й этаж дома напротив (4) и, к своему удивлению, смог подключиться к своей сети и пропинговать роутер. По уровню сигнала было видно, что это максимальное расстояние, которое может быть достигнуто с этим оборудованием, но даже это в соответствии с maps.yandex.ru составляет внушительные 300 c лишним метров.
Напоследок воскрешу интерес тех, кто наотрез не хочет лезть с отвертками и напильниками в свой ненаглядный ноутбук или таблеточку, либо, к своему огорчению, не нашел в них пустующего миникоаксиального разъема. Представляю вашему вниманию попсовенький Wi-Fi USB донгл D-Link DWL-G122. Сняв корпус, мы видим, что даже тут притаился необходимый нам разъемчик (!). Правда он немного отличается от тех, с которыми имели дело ранее.
От его модификации меня на данный момент отделяет только отсутствие еще одного горелого вай-фай роутера.
Up. уже отделяет только дорога до комрада у которого очень кстати нашелся горелый D-Link.
В этом варианте конечно, хорошо, что не надо ковырять дорогущий ноутбук.
В качестве заключения выражу надежду на то, что обладание таким заапгрейженным девайсом не заставит владельца без разбора ломать все попадающиеся под руку беспроводные сети. Хороший прием вай-фая пригодится и в мирной жизни. Те самые дополнительные сотня-другая метров, которых не хватает до публичной точки доступа, могут обеспечить интернет в милом вашему сердцу месте.
Загрузка...