Теме: Бежичне мреже

Зашто неки бежични уређаји имају две или три антене (wireless antenna diversity)

Скраћена веза: https://pedja.supurovic.net/veza/1515

Обично  људи помисле да бежични уређај који има две или три антене може да има значајно боље функције од обичних, рецимо да уређај у ствари има два примопредајника те може да истовремено ради са две независне бежичне везе, као приступна тачка и клијент, или као две приступне тачке, или као квалитетан репетитор или да има већи домет и слично. То су све заблуде. Додатне антене имају сасвим дугу сврху – смањење сметњи.

Када радио талас напусти антену предајника, он се простире у смеру зрачења антене тако што се шири од ње. Ако радио талас замислимо као велики број радио-зрака који се протежу од антене унаоколо, онда само један од њих стиже до пријемне антене. То је случај када су услови идеални.

Међутим, ако се радио талас простире кроз простор који има препреке, или веће равне површине, радио талас ће се о те површине одбијати и мењати путању. Зрак који удари у препреку може да се одбије, да скрене на нову путању или само мало да искриви путању, а може му се променити и поларизација. Оно што је сигурно, то је да ће сигнал тако бити ослабљен.

wireless-multipath

Преламање радио-таласа у просторији. Само плави зрак је директан између две антене, а црвени до пријемне антене долазе дужим путем, након преламања.

У затвореним просторијама овакво преламање радио таласа је сасим уобичајена појава али ни напољу ствар није много боља, нарочито у градским условима.

Када дође до преламања радио-таласа, то онда значи да је вероватно да два или више зрака од предајне дође до пријемне антене – један зрак долази најкраћом путањом, право од једне до друге антене, а преломљени зраци долазе са закашњењем, јер прелазе нешто дужи пут, а уз то могу бити и ослабљени па и промењене поларизације. Ова појава се назива простирање радио-таласа по више путања (multipath radio propagation).

Е то изазива проблеме. Сви радио-сигнали  који дођу у истом тренутку до антене се сабирају и антена их види као један сигнал чије су карактеристике последица тог збира. Али, тај збир може бити, и обично јесте, наопак.

Због различитог пређеног пута, радио таласи више нису у фази па њихово сабирање у неком тренутку може дати јачи сигнал, у другом слабији, а у ретким случајевима може да се догоди да се два сигнала потпуно пониште. Ако је рефлексијом до антене дошло више зрака по различитим путевима њихово сабирање ће дати све само не квалитетан резултујући сигнал. Последица је вилики број грешака у преносу података.

Приликом постављања бежичних веза овај проблем се избегава коришћењем усмерених антена и избором погодних локација за постављање чворова. Међутим, у условима када се бежична веза користи у стану, радном простру, или некој другој просторији нема баш много избора, а то су простори где највише долази до одбијања радио таласа од намештај, зидове, таваницу и друге објекте.

Због тога постоје уређаји који имају две или више антена (diversity antenna), које служе томе да минимизују колико је могуће последице преламања радио-таласа. Постоји више метода како се то ради али поједностављено, ради се о томе да се више антена наместе тако да се повећа вероватноћа да ће, ако се и појави проблем лошег распростирања радио-таласа нека од антена бити мање изложена лошим последицама, па ће уређај користити ту антену.

Најчешћи метод се изводи тако што се на уређај уграђују две идентичне антене на растојању приближно таласној дужини радио-таласа (за 2.4 GHz таласна дужина је 12.5 cm). Важно је да су антене идентичне и довољно близу да покривају отприлике исти простор.

Радио уређај слуша час на једној, час на другиј антени и када утврди на којој од њихје сигнал квалитенији, прима податке преко ње. Опет, када емитује користи исту антену преко које је примио податке, претпсотављајући д аће на тај начин послати радио-талас бити квалитетнији на другој страни везе. С  обзиром да преламање радио-таласа није стална појава, уређај сваки час проверава пријем и мења коришћење антене сходно томе која у датом тренутку покаже бољи пријем.

Тиме је обезбеђено да, ако се догоди да на једној антени сметња буде велика, на другој ће вероватно бити довољно мања да ће преко ње моћи да се оствари веза.

Има примера да људи користе уређаје са два прикључка за антене за то да остваре линкове на два правца, али је то погрешан начин, који се по правилу показује као неадекватан и нефункционалан. Напротив, ако се уређај који има два прикључка за антене корсити за усмерене линкове, онда треба користити само једну антену, а другу искључити (обично уређај има опцију да се искључи коришћење две антене). Неки уређаји имају две антене али се једна налази у самом кућишту док се друга прикључује споља. Ово обично не можете сазнати док не расклопите уређај. Такви су познати по томе да праве проблеме када се користе на усмереним линковима, јер поред усмерене антене, која има сасвим другачије од мале фабричке антенице која долази у уређај остаје активна и унутрашња антена што стално збуњује уређај и он не уме да разликује који је сигнал добар.

У скорије време, на тржишту су се појавили бежични уређаји кој раде у МИМО режиму. Лако их је препознати јер имају по три антене. То је такође начин да се избегну сметње као последице преламања, наравно напреднији, јер осим што уређај може да прими сигнал на три антене, он и емитује на све три и тако повећава вероватноћу да ће сигнал исправан стићи на други крај везе.


Поделите овај чланак са пријатељима


27 comments to Зашто неки бежични уређаји имају две или три антене (wireless antenna diversity)

  • Danilo Karalejic

    G-dine Peđa,

    Najsrdačnije se zahvaljujem na ovom jednostavnom, a tako lako čitljivom i razumljivom opisu.

    S dužnim poštovanjem

    Danilo Karalejic

  • Ivan

    Zanimljivo je da u kući imam router sa tri i sa jednom antenom a da pojma nisam imao o ovim stvarima. Hvala

  • Rassho

    Ne direktno vezano za temu- interesuje me kako dolazi do „krčanja“ zvučnika priključenih na računar ili zvučnika radio-aparata prilikom nailaska signala mobilne telefonije tj. da li je nekako moguća izbeći to krčanje?

    • Mobilni telefon sadrži prilično jak predajnik, dovoljno jak da izaziva smetnje u muzičkim i radio uređajima u neposrednoj blizini.

      Zašita od toga je samo da se uređaji i njihovi kablovi potpuno oklope metalnom rešetkom ili folijom, ali je to uglavnom nepraktično.

  • Zekavica

    Odlican clanak,kao i sve ostale korisne informacije koje ste objavili.Imam jedno pitanje u vezi antena na ruteru.Imam tp link ruter wr941nd sa tri antene.Radi odlicno ali me interesuje da li bi mu povecao domet zpostavljanjem jedne ili vise jacih antena.Pozdrav i hvala…

  • Zoran

    U vezi članka i u vezi prethodnog posta.
    Da li bi na WR941ND mogle da se montiraju 3 usmerene antene u 3 različita pravca kako bi se dobio malo veći domet?
    U cilju da se dobije veći domet oko kuće.
    Hvala na odgovoru Peđa.
    Usput i da te pohvalim na obilnim informacijama koje si napisao na sajtu.
    Zoran

    • Колико знам, у пракси се показало да диверсити ради добро само ако се користе исте антене.

      Иптак, то са усмереним антенама би могло да ти ради ок ако имаш само једног клијента. Ако имаш више клијената истовремено закачених на АП, вероватно ћеш имати проблема, јер због усмерених антена уређај неће моћи да процени шта је шта.

  • Ако уређај поседује две антене, да би се направила већа вероватноћа да пријемник добије квалитетнији сигнал, што се поларизације тиче, да ли антене треба орјентисати различито? На пример, једна да стоји вертикално, друга хоризонтално или једна вертикално, друга под углом од 45 степени? Ако је пријемник/предајник лаптоп, који има уграђене две антене у кућишту око екрана, једну хоризонталну, другу вертикалну, како оптимално поставити антене на бежичном рутеру?

    • Е ту нема правила. У силним одбијањима радио-сигнала заиста може доћи и до промене поларизације и то чеће него то би се могло претпоставити.

      Можда је најбоље решење држати обе антене под углом од 45 степени. Тако би слабљење било најмање каква год да је поларизација сигнала.

  • Milos

    Postovani, da li bi bilo dobro da se na strani AP-a 2.4GHz stave dve sektor antene i prikljuce na istu karticu npr 851ND i puste u 802.11 b/g/n 20mhz.Dok klijenti imaju samo jednu antenu grid.Da li je to dobra kombinacija,ili je najbolje jedna sektor antena za ap i jedna grid za klijenta i samo 802.11n.Takodje me interesuje da li ima razlike u performansama kartice kada se pusti npr 802.11b/g/n za razliku od 802.11g a vecina klijenata imaju 802.11G uredjaje,ali tezim ka tome da svima zamenim opremu i predjem na 2.4Ghz 802.11n.Hvala

    • Не би било добро. Прикључци за више антена не служе да се сектоирским антенама покривје већи простор већ да те антене покрију исти простор под различитим угловима како би се смањио проблем са расипањем сигнала.

      Не ваља ни мешати конекције различитим брзинама на приступној тачки.

  • Dusan

    Sjajan clanak. Hvala.
    Pozdrav

  • Damir

    Poštovani, molio bi vas za savjet. Imam router sa 2 male vanjske antenice (na kućištu) koji ima opciju da radi kao repetitor. Kupio sam vanjsku yagi antenu te ju želim spojiti na taj router jer bi želio da hvatam udaljeni WiFi signal, a onda da repetitorski dio napravi svoju WiFI mrežu na koju bi se spajao u blizini routera mobitelom, laptopom i sl. Na kučištu sam montirao sms konektor i komad kabla. U unutrašnjosti routera na štampanoj pločici svaka od originalne 2 antenice je spojena na svoje mjesto na pločici. (možda su to u biti isti vodovi koji dolaze kroz samu štampanu pločicu?). Ja sada ne znam kamo da spojim kabel od ove treće (vanjske) antene. Da spojim paralelno sa jednom od antenica, da spojim umjesto jedne od postojećih ili kako? Nisam baš siguran jesam li dobro objasnio moj problem? 

    • Дамире, ниси написао који је то конкректно уређај.

      Судећи по опису мислим да он није намењен за то што ти хоћеш да постигнеш, верћ да управо спада у ову класу која је описана у чланку.

  • Damir

    Uređaj je TendaN301v2. Međutim pod tim nazivomGoogle izbacuje puno sličnih uređaja. Zato evo linka: http://www.tenda.cn/tendacn/product/show.aspx?productid=459

    I meni se čini da se radi o uređaju koji je opisan u članku. Ja želim taj uređaj iskoristiti jedino za repetitorski rad.
    Hvala!

  • Damir

    Imam vanjsku Wifi katricu koja sa jedne strane ima antenski ulaz (sma connector), a izlaz je mini USB. Obzirom da mi je PC od antene udaljen cca. 7 m. Zanima me kako da kombiniram kablove, a da gubici budu manji. Dakle, jel’ bolje da je od antene prvo ide antenski (50 Ohm) kabel npr. 1 m. Zatim vanjska WiFi kartica te iz nje 6 m usb kabel pa PC ili je bolji od antene da ide antenski (50 Ohm) kabel 6 m. Zatim vanjska WiFi kartica, a iz nje 1 m usb kabel. Koliko znam ima i dužih usb kabela koji imaju i svoje napajanje. Znači jesu li gubici signala manji pri upotrebi antenskog (50 Ohm) ili usb kabela?

  • jo_ja

    Pozdrav svima! Vidim ovdje da ima dosta dobrih podataka u vezi wifi uređaja i opreme, na kraju krajeva ono najbitnije je da je sve razumnjivo za nas laike 😀 ..
    Evo ovako, imam jedan problem, naime dva susjeda su dogovoreno spojena na moj internet, e sada kod jednog je u zadnje vrijeme počelo biti problema s signalom, svako malo puca.. Kod sebe u kući za svoje wi fi uređaje koristim klasični ruter koji sam dobio od davatelja usluga, uređaj je thompson782i i uređaj je više-manje zadovoljavajuć za moje potrebe. E sada, za te susjede sa kupio ap, tj. uređaj tp link TL-WA701ND (kojeg sam preko Lan kabla spojio na thompsona) i jednu antenu bacio vanka na zid kuće da bude bliže njima. e sada, razmišljao sam dali bi bilo dobro kada bih kupio double rp sma konektor kao ovaj na slici http://tinyurl.com/qyeezpv i kupio još jednu antenu i postavio ih ovako http://www.ebuyph.com/media/wysiwyg/PCparts/networking/antenna/dsc_0021.jpg
    Dakle, da li bi dobio štogod na kvaliteti i stabilnosti signala?

    Hvala unaprijed na odgovorima 😉

  • Relja

    G.Peđa ! Da li sam u pravu da elektromagnetni talasi mobilnih prolaze od uha do uha kroz mozak i kroz koliko glava.Naime,prije 7-8 g.kolega sprat više,tačno ordinacija iztnad nas prilikom razgovora(ili samo poziva,nisam siguran)radiokasetefon u našoj prostoriji pri slušanja radija(ne i kasetofona?)bi jako krčao,znači ti E-M zraci probijaju betonsku ploču između spratova!!!(to je sigurno),a kako nebi naš mozak od uha do uha kada prislonimo mobilni na uho.Bilo bi interesantno da Vi izvedete test:poredate više glava uhom na uho i prvi primi poziv na mobilni,prisloni na uho,a kod zadnjeg da bude radio(stari tip koji nema blokadu),da vidimo kroz koliko glava probijaju E-M talasi od mobilnog,koliko glava(5…10…) uhom na uho probija izazivajući krčanje na uključeni radio.Ako probije ploču između jednog sprata(nisam ispitivao da li može i više spratova)kakva je probojnostizmeđu slepočnih kostiju?Vel.pozz.

    • Радио-таласи се простиру у свим смеровима кроз простор, па тако и кроз главу корисника телефона. енергиај радио-таласа опада са квадратом растојања, а када је предајник прислоњен уз главу, као што је случај са телефоном, зрачење у главу је најјаче.

      Тест који предлажете није адекватан, јер поред простирања кроз главе како предлажете, радио-таласи ће се простирати и около.

      Ово што ви кажете није спорно – то је основна физика радио-таласа. Једино што је битно то је да ли радио-талас који емитује телефон има довољну снагу да изазове оштећења ткива. Другим речинма, није битно који ће ниво зрачења бити у десетој глави, него у оној првој.

  • Pera

    Zdravo, gledam na Dobricicevom sajtu gde stoje tri obelisk antene http://www.qsl.net/yu1aw/ANT_VHF/Obelisk0110.jpg verovatno da bi se pokrilo podrucje u krugu od 360°…
    Inace ja sam odradio ovu antenu i izvanredna je… ali na zalost i ona ima svojih granic pa me zanima da odradim jos neku pa da ih postavim jednu iznad druge 3 kom u jednom smeru (ne kao na onoj slici u krug)… da li bi se njihova pojacanja sabrala? Znaci da li bi bilo 16dB+16dB+16dB=48dB uz naravno neke male gubitke u kablovima kojim su spojene? Prijemnik bi bio TL-WN7200ND… Ideju su mi dale panel antene koje sto su vece i sa vise elemenata to imaju vise decibela…

    • То се зове стекирање антена.

      Када би их тако поставио њихова добит се сабира само не тако како си ти претпоатавио него би добио 3dB за сваку нову антену у стеку. У твом примеру то би било 16+3+3=21dB

      Стекирање је пипав посао. Не можеш само тек тако да спојиш антене.

      Уз то, ефекат би био контрапродуктиван – јер би добио изразито усмерен систем који је погодан за ликовање а не за приступну тачку.

      Ако клијент има проблем са повезивањем на приступну тачку, онда треба да мењаш антену на клијенту а не на приступној тачки, мада је твоја ситуација сигнал да у ствари треба да наместиш још једну приступну тачку, ближе клијентима.

  • Pera

    To je malo dobiti a komplikovano… znaci bolje resenje je jedna antena od 24dB… jer ne postoji mogucnost da se namesti jos jedna pristupna tacka koja bi radila u repeater modu… evo naisao sam na nesto interesantno o antenama http://www.qsl.net/yu1aw/Misc/Vaznost%20antena%20u%20Wi%20FI.pdf

Leave a Reply

 

 

 

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Попуните израз тако да буде тачан: *