Deel dit onderwerp alstublieft!

wifi antennes uitgelegd

Aan welke eisen moet een wifi antenne vervolgens voldoen?

Wifi antennes werken zoals iedere antenne op dezelfde manier. Een antenne wordt speciaal ontworpen en dit naargelang de frequentie die de antenne moet gaan zenden/ontvangen. Echter een wifi antenne is dus uitsluitend gemaakt om op de 2.4 GHz. of op de 5 GHz te gaan uitzenden.

Dus onthoudt dat iedere antenne zodoende ontworpen wordt naar de normen van de frequentie waar ze moet in functioneren.
Daardoor verschillen bijgevolg de lengte en de opbouw van iedere antenne, dus ook van de wifi antennes.

Er bestaan antennes met verschillende antenne winsten. Deze antenne winst bepaald hoeveel het uitkomend signaal wordt versterkt. Maar ook hoe goed de antenne het uitgezonden signaal kan gaan opvangen. Vanzelfsprekend hebben ook wifi-antennes verschillende antenne winsten. De antenne winst wordt zodoende uitgedrukt in dBi.
Hoe hoger de dBi waarde, hoe sterker de ontvangst van de antenne. Echter ik spreek hier opzettelijk over de ontvangst van de wifi antenne.
Dit omdat er namelijk een wettelijke beperking is opgelegd wat het uitzenden betreft. 

Wat is de functie van een antenne?

Wifi antennes zoals ook al de andere antennes  zetten  elektrische signalen om in radiogolven. Maar anderzijds ook het omgekeerde, zet radiogolven om in elektrische signalen. Deze radiogolven zijn zodoende elektromagnetische stralen die zich vervolgens in de lucht kunnen verplaatsen met een respectievelijke snelheid van 300.000 km/s. Dit is immers de snelheid van het licht.

Niet alleen licht is zo snel doch ook de radiogolven zijn even snel als het licht. Doch atmosferische storingen en andere factoren kunnen deze snelheid gaan beïnvloeden. Wat zoal de obstakels en vijanden zijn van wifi radiostralen kan je vervolgens hierboven lezen.

De golflengte bepaalt de grote van een antenne

De golflengte van de radiogolven bepalen vervolgens de grootte van de antenne. Doch indien de antenne te groot zou worden, delen de antenne bouwers de antennes in twee of zelfs in vier.  Vandaar dat men ingekorte antennes een halve golf antenne of een kwart golf noemen.

Wat is de resonantie frequentie van een antenne?

Een 2.4 GHz. wifi antenne zal het best functioneren en presteren tussen de 2.412 GHz. tot 2.472 GHz.
Er zijn namelijk 13 kanalen op het wifi accespoint/router beschikbaar. Kanaal 6 is de middelste frequentie  2.437 GHz. 
Hieruit volgt dat de wifi antenne het best zal functioneren op deze frequentie. De beste frequentie waarop de antenne werkt wordt "de resonantiefrequentie" van de antenne genaamd.

Wat gebeurd er met de zender als je een antenne aansluit bedoeld voor een andere frequentie

Een antenne bedoeld voor een andere frequentie zal er dus voor zorgen dat het door de zender uitgezonden signaal inwendig zal terugkaatsen naar de zender toe.

Zodoende zal de eindtransistor gaan verhitten en daarom onherroepelijk doorbranden. Dit komt vervolgens door een te hoge staande golf verhouding of SWR, of anders gezegd "Standing Wave Ratio".

Kortom, je moet dus de frequentie range van iedere antenne dusdanig respecteren of de wifi en andere zendinfrastructuur zal dus gaan doorbranden. 

wifi antennes

Elke soort antenne wordt zodoende nauwkeurig berekend volgens de frequentie die hij moet gaan uitzenden / ontvangen.

Dit is namelijk niet anders met een wifi antenne, integendeel. Een wifi antenne werkt op zeer hoge frequenties waardoor er bijgevolg precies gewerkt moet worden.

Daarom zijn antennes zo verschillend van grote en van opbouw. Antennes moeten aan bepaalde voorwaarden voldoen naargelang hun frequentie die ze moeten gaan uitzenden en ontvangen.

Voorbeelden van wifi antennes

De Yagi antenne

Dit is een yagi wifi antenne op 2.4GHz. Dit is een niet aan te raden antenne. Omdat de yagi antenne namelijk enorm veel storing ontvangt en veroorzaakt.
Daarnaast wordt deze yagi antenne bij regen en/of sneeuwbuien onstabiel.   

Grid antenne

Dit is een 5 GHz. grid antenne en bovendien van zeer goede kwaliteit. Ondanks deze grid wifi antenne al wat voorbij gestreefd is kan je daarmee 10- tallen kilometers mee overbruggen.

Bijvoorbeeld kan je de Mikrotik Groove gebruiken of de Ubiquiti bullet. Deze besproken grid wifi antenne heeft daarnaast een antenne winst van maar liefst 28 dBi en een stralingshoek van 8 graden.

De kleine stralingshoek heeft als voordeel dat de grid antenne bijna geen storingen ontvangt en veroorzaakt.

Omni directionele antenne of rondstraler

Onderaan zie je onder andere een paneel antenne met een antenne winst van 23 dBi. Er is een onboard behuizing waar je zodoende een accespoint kunt inbouwen.

Deze antenne is van heel goede kwaliteit maar is ook wat voorbij gestreefd. Bovenaan de paneel antenne zie je anderzijds een omnidirectionele wifi antenne.
Dit is een rondstraler voor lokaal gebruik op 2.4 GHz. 

Parabool antenne

Deze Ubiquiti schotel antenne behoort tot de modernere versie van wifi antennes en werkt met het MIMO-protocolDeze antenne is vervangen door de huidige Nanobeam.

Voorbeeld van 802.11n MIMO  wifi antennes

wifi antennes
wifi antennes

Bron: Ubiquiti.com

wifi antennes

802.11ac wifi antennes

Tegenwoordig zijn er AC accespoints die tot maximaal 8 data stromen kunnen zenden/ontvangen met elk hun bandbreedte tussen de 80 en 160 MHz.
Die werken zodoende  uitsluitend op de 5 GHz. frequentie.

De snelheid van de 802.11ac wordt verder geoptimaliseerd door de 256-QAM modulatie. QAM staat voor "Kwadratuur-amplitudemodulatie".
Dit resulteert dat er 256 verschillende signalen over dezelfde frequentie worden verstuurd door ze allemaal in een iets andere fase te verzenden.

Mikrotik DynaDish 802.11ac 5 GHz wifi antenne

wifi antennes
wifi antennes

Bron foto: Mikrotik.com

wifi antennes

Deze Mikrotik wifi antennes hebben een dome op de voorkant gemonteerd zitten. Daarmee wordt de wind-load verminderd.

De middelste foto laat het binnenwerk zien, deze antenne behoort tot de parabool antennes.

De DynaDish 5 is bovendien een nieuw 802.11ac wifi antenne met een geïntegreerde wifi radio. 

Je plugt gewoonweg de netwerkkabel in de PoE adapter, sluit die verder aan op de antenne en je kan deze in bedrijf stellen.

Met deze wifi antennes kan je een snelle en betrouwbare verbinding opbouwen.
De DynaDish 5 wordt aangedreven door een nieuwe 720 MHz CPU van Qualcomm.


De wifi antennes hebben een 8 graden 25 dBi schotel, en er is een precisie uitricht mechanisme meegeleverd. 

De DynaDich is in het bijzonder ontworpen voor point-to-point verbindingen op te bouwen.

Hoe gebeurd de omzetting van radiogolven naar een pakket transmissie.


Het wifi accespoint zal zodoende radiosignalen gaan uitzenden. De wifi cliënt antenne zal die signalen gaan ontvangen en verwerken. 
De radiogolven van het wifi accespoint worden dus uitgezonden door elektrische stroom door de wifi antenne te jagen.

De elektrische stroom zal gaan vibreren waardoor elektromagnetische radiogolven ontstaan. Deze radiogolven zullen zodoende in een rechte lijn door de lucht worden verzonden. Bij de cliënt die de ontvanger is,  gebeurt anderzijds het omgekeerde.

De vibrerende elektromagnetische radiogolven worden opgevangen op de wifi antenne van de cliënt en worden omgezet in elektrische stroom.

Deze stroom wordt omgevormd in een binair signaal die de cliënt kan gaan uitlezen. Een binair signaal is de basis van computertaal en zijn vervolgens combinaties van enen en nullen.

Wifi antenne en de polarisatie 

Elke antenne straalt zodoende een elektromagnetisch veld uit. Een antenne straalt dus altijd twee componenten uit.
Ten eerste een elektrisch en ten tweede een magnetisch component.
 
Deze velden staan dusdanig loodrecht op elkaar en beiden loodrecht op de voortplantingsrichting. De polarisatierichting van de antenne wordt zodoende gekozen volgens het elektrisch component. Dus om de polarisatie te veranderen moet je de antenne 90 graden draaien. Zie wikipedia voor meer duidelijkheid.

Ter illustratie: het elektrisch veld volgt daarmee de richting van de staaf bij een omnidirectionele antenne.
Deze staaf staat rechtop alsmede ook het elektrisch veld.
Deze antenne is dan bijgevolg "verticaal" gepolariseerd.

Het magnetische component staat daar dan loodrecht op. In het geval van de rechtopstaande omnidirectionele antenne ligt het magnetisch veld dus horizontaal.

Bij de meeste antennes stemt de polarisatie overeen met het vlak waarin de antenne zich bevindt.

Verticaal gepolariseerde antennes

wifi antennes

De radio golven verplaatsen zich zodoende verticaal door de lucht.

wifi antennes

Ter illustratie: antennes die verticaal zijn gepolariseerd, van links naar rechts.

Horizontaal gepolariseerde antennes

De radiogolven verplaatsen zich zodoende horizontaal door de lucht.

wifi antennes

Deze antennes zijn horizontaal gepolariseerd. Doch ondanks dit zeer goede antennes zijn, behoren ze al tot de oudere generatie wifi antennes.

Kortom, je zult die niet veel meer vinden, doch ze bewijzen nog steeds hun nut en functie. Let op dat bij een point-to-point wifi link, beide antennes dezelfde polarisatie hebben. 

Indien de polarisatie van de antennes ten opzichte van elkaar verkeerd staat geeft dat een verlies van maar liefst 20 dB.

Indien je dus last hebt van storende factoren, bijvoorbeeld andere wifi antennes, kan je zodoende proberen de polarisatie te veranderen.

Ubiquiti nanobeam5 M

Deze wifi antennes zijn ook familie van de parabool antennes. Dit omdat die ook werken met een brandpunt. Bovendien zijn ze ook geschikt voor point-to-point links.

Bij een zeer moeilijk camping wifi dekking kan je deze eventueel ook inzetten omdat die een zeer kleine stralingshoek hebben.

Deze wifi antennes zijn uitgerust met geïntegreerde wifi radio met MIMO-techniek.
Die zenden maximaal 4 datastromen tegelijkertijd uit en kunnen per datastroom een bandbreedte van maximaal 40 MHz. aan. Het 802.11n protocol is vervolgens geoptimaliseerd  met de 64-QAM modulatie.

Dit resulteert dat er 64 verschillende signalen over dezelfde frequentie worden verstuurd. Omdat de signalen allemaal in een iets andere fase wordt verzonden. 

De wifi antennes maken zowel gebruik van horizontale als van verticale polarisatie. Dit met de bedoeling de data doorvoer te kunnen verhogen.

De Ubiquiti nanostations behoren ook tot de richtantennes

De nanostations van Ubiquiti zijn kwalitatief zeer goed, ze kunnen ook op de camping of als point-to-point verbinding fungeren. Ze behoren tot de klasse paneel antennes.
Deze hebben echter een bredere stralingshoek waardoor je meer signalen ontvangt van andere AP's en kunnen zodoende als kleine sector of als richtantenne fungeren.
Aan de ene kant niet mis als je point-to-multi point verbindingen wilt maken. De nanostation is uitgerust met 2x2 mimo wifi radio's.

Sector antenne

wifi antennes

Sector wifi antennes hebben als eigenschap dat ze een zeer brede stralingshoek hebben en daardoor zijn die geschikt om als camping hotspot te gebruiken

Dit zijn nog wat oudere modellen die nog op een externe wifi radiokaart moet worden aangesloten. De stralingshoek kan variëren van 60° tot 180° afhankelijk van het model. 

wifi antennes

De Ubiquiti AirMAX AM-5G16-120 is een 16 dBi omnidirectionele antenne met 2 aansluitingen. Dit voor het opzetten van een 5 GHz. 802.11n wifi-netwerk.
 
Deze antenne kan gecombineerd worden met de Ubiquiti Rocket M5 of een UAP-outdoor accespoint.
 
Eigenschappen Ubiquiti airMAX AMO-2G16-120

16 dBi versterking
Geschikt voor 5 GHz Wi-Fi apparatuur
Horizontale hoek: 137 graden, verticale hoek: 118 graden
2 x RP-SMA aansluiting inclusief kabels
Inclusief montagemateriaal voor masten
Ideaal in combinatie met de Ubiquiti Rocket M5 en UAP-outdoor

wifi antennes

Bestaande voorbeelden

wifi antennes

Dit is een hotspot dat ik heb geplaatst met een omnidirectionele antenne. De uplink bestaat uit een Ubiquiti Nanostation5 en is inmiddels vervangen door een Nanobeam M5 300.

Door middel van deze Ubiquiti schotelantenne is een betere en een stabielere wifi link mogelijk. Dit komt namelijk door de kleine stralingshoek van 8 graden waardoor storingen van andere accespoints zoveel mogelijk worden gedempt. Concluderend dat je bijvoorbeeld in een stad woont met veel wifi is dit één van de ideale oplossingen. 

Enkele raadgevingen bij aanschaf van een wifi antenne

Bij aanschaffen van wifi antennes voor point-to-point links. Koop eerder antennes met een zeer kleine stralingshoek aangezien er teveel storende factoren aanwezig zijn.

Gebruik 5 GHz. antennes in plaats van de 2.4 GHz. frequentie voor ptp links. En beter nog voor de korte range point to point links gebruik 60 GHz. wifi antennes.

Koop wifi antennes met voldoende antenne winst zodat ze betere ontvangst hebben.

Ten slotte de wetgeving betreft wifi antennes

Opgelet! 
Hang niet zomaar een antenne met meer winst aan een accesspoint!
Omdat er een wettelijke beperking moet nageleefd worden omtrent het effectief uitgestraald vermogen.
 Je moet de output-power van uw accespoint kunnen verminderen afhankelijk van de  antenne winst.
Klik hieronder op het onderwerp wifi-wetgeving.