Inleiding in draadloze netwerken

Straalverbindingen:

Hoe hoger de frequentie hoe rechtlijniger de signalen worden (straalverbindingen) en WLANs gebruiken zeer hoge frequenties (2,4 tot 2,5 GHz). In dit frequentiebereik zijn de kleinste invloeden reeds merkbaar zoals antennepositie, weersverandering, regen, mist, coaxverliezen, zelfs de connectors geven een extra demping en moeten van het juiste/geschikte type zijn  (SMA / N-connectors hebben het minste verlies).
Maar omdat dit een licentievrij stuk van het spectrum is zitten hier ook andere stoorelementen zoals microgolfovens, draagbare telefoons, draadloze koptelefoons, etc

Reflecties:

Nog een grote stoorfactor zijn reflecties, omdat de signalen zich zeer rechtlijnig voortplanten weerkaatsen ze ook op water, gebouwen, treinen, wagens, helikopters, vliegtuigen. Zo kan het gebeuren dat een ontvanger een zelfde signaal 2 of meermaal binnenkrijgt met een heel kleine vertraging, een zelfde zendsignaal kan zichzelf dus storen. Het is zelfs zo erg dat als de situatie slecht genoeg is de storing van het 2e signaal 180° in fase gedraaid is tov het originele signaal en zo dit eerste volledig gaat onderdrukken en er dus niets ontvangen zal worden.

Demping:

Verschillende materialen zijn ondoordringbaar door deze hoge frequenties en zijn dus perfect als afscherming maar laten geen signalen door. Betonnen of stenen muren, metalen kasten etc zijn zwaar signaalverzwakkende materialen.

Teflon heeft een kleine demping, metalen zoals koper/aluminium zijn een grote demping, sommige kuststoffen kunnen ook een merkbare demping teweegbrengen.

Om te weten of u materiaal geschikt is om u AP buiten te gebruiken kan u best de microgolftest doen, leg het materiaal in u microgolfoven, zet er een glaasje water bij als belasting voor de microgolfoven en laat deze enkele minuten op volle kracht draaien, als u materiaal warm is geworden is het een dempend materiaal, is het nog koel dan is het bruikbaar om u antenne/AP af te schermen tegen de weersinvloed.

Antennevormen

Antennelink

Er zijn verschillende types antennes met allemaal hun eigen stralingveld.

Een omnidirectionele antenne zal als rondstraler in alle richtingen even sterk zijn. En is daarom uitermate schikt om WLAN aan een breed publiek op korte afstand aan te bieden.

Een directionele antenne (yagi/double-quad/paneel antenne) zal zijn energie bundelen in een bepaalde richting en is daarom zeer geschikt om verre afstanden te overbruggen.

Een sectorantenne is dan weer een mix, een soort breedstralende directionele antenne.

Een directionele antenne heeft een stralingshoek van 4 tot 30° afhankelijk van de winst en het ontwerp. Hoe groter de winst hoe kleiner de stralinghoek.

Een sectorantenne heeft een vrij hoge winst en een brede stralinghoek 90 a 120°. Je kan dus met enkele sectorantennes een krachtige rondstraler bouwen.

De openingshoek word bepaald dat tussen de hoogste stralingswaarde en een hoek van het stralingpatroon niet meer dan 3 dB demping zit.

Ter info een demping van 3 dB betekent een verlies van 50%.

Dus een antenne met 6 dB winst maar met 3 dB connector en kabelverlies komt op een effectieve winst van 3db als we daar 100 mW inputvermogen steken van ons wlan-kaartje of AP. Dan krijgen we een effectief uitgestraald vermogen (ERP) van 200 mW.

Nog een rekenvoorbeeld een AP met 23 dbm zendvermogen (200mW) en 6 dB kabelverlies met 24 db antennewinst =>

 23db - 6db + 24db = 41 dbm => 12,589 W ERP (Effectief uitgestraald vermogen)

Kabelverliezen

Hoe dunner de kabel en hoe slechter het deëlectricum (coax isolatie tussen kern en mantel) hoe hoger het kabelverlies wordt. Voor een klassieke RG-58 coax mag je al snel 1dB /meter

rekenen en om eerlijk te zijn 0.5 dB/connector is ook niet overdreven in de praktijk.

Dus maak je een pigtail van 2m RG-58 met 2 connectors op dan heb je 3dB demping dus je bent al de helft van u zend en/of ontvangstsignaal kwijt.

Pigtails

Je kan dus best een dikke verliesarme coax gebruiken om u antenne aan te sluiten aan u AP of pcmcia wifi kaartje.

MAAR hoe krijg je die dikke coax op die paar mm grote connector van u AP ?

MC Card-Stekker en Ecoflex-15 past niet :-)

Je moet hiervoor een verloopkabeltje (pigtail) gebruiken en best via een N-connector lopen, deze is zowel voor de héél dikke coaxen tot +3cm dik verkrijgbaar als voor de

hele dunne tefloncoaxen van enkele mm dikte.

Deze verbindingskabel neem je best zo kort mogelijk, omdat deze kabels wel grote verliezen hebben, meestal zijn die 20 a 30 cm lang.

Hieronder staat een kleine tabel met coaxgegevens, dit zijn kabelverliezen /100m.

Je moet de rij nemen van 2320 Mhz deze is het dichts bij de 2450 Mhz van de Wlan band.

Prijzen (04/2004) van Coax-kabels bij HFelectronics.be in Hoboken:

Meer coaxinformatie staat op deze link.

Antenne mast

Om een goede link te leggen moet je vrij zicht hebben naar het andere station.

Daarvoor is meestal een antennemast onmisbaar omdat je anders niet boven de andere huizen en bomen uitkomt.

Je kan die mast op het dak zetten met spankabels of met een tegelvoet.

Er is ook de mogelijkheid om de mast met muurbeugels tegen een zijmuur of schoorsteen te plaatsen.

Laat u vooral niet vangen door het fabeltje dat wlan maar een paar honderd meter ver gaat.

Er zijn al wifi testen geweest van 5 Km en zelfs tot 42 Km. Voorwaarde is uiteraard VRIJ ZICHT. Allemaal met standaard vermogen van AP (70 mW)

Hier de link naar enkele mastbevestigingen.

Hier de link naar enkele voorbeeldmasten.

Auteur: Stefan Lambrechts (ON4SH)