Wifi experimenteerfase bij opbouw 2,4 GHz verbinding over 60 meter open ruimte, uittesten verschillende antennes, wifi versterkers en koppelingen.
Positie van de Yagi ontvangstantenne op het tuinhuis.
De Yagi wifi antenne voor 2,4 Ghz kan met deze voet om zijn as draaien om de meest geschikte polariteit op te zoeken. De pvc buis is in de lengterichting doorgezaagd om rond de centrale as te kunnen aanspannen.
De voetplaat van de Yagi antenne is enigszins kantelbaar door stelboutjes aan de achterkant, tussen voetplaat en tuinhuis.
In het tuinhuis wordt de antenne verbonden met een 2,4 GHz versterker waarvan het uitgangsignaal naar een rondstraal antennetje gaat. De loshangende kabel is van de Yagi antenne, in deze opstelling is die antenne voor testdoeleinden vervangen door een vlakke richtantenne met een winst van ongeveer 7 dB. Voor de Yagi antenne wordt een winst van 24 dB opgegeven.
Closeup van de 2,4 GHz versterker waar het SMA koppelstuk te zien is tussen de ontvangstantenne (radio ingang) en de versterker.
Onderaanzicht van de wifi versterker.
Zendantenne aansluiting van de 2,4 GHz wifi versterker, SMA Reverse Polarity Female connector
Ingang 2,4 GHz wifi versterker/booster, SMA Female connector. ’To Radio’ wil hier zeggen: naar de uitgang van een router
Gegevens van de WIFI versterker:
Sunhans 2.4GHz 3000MW 35dBm IEEE 802.11b/G/N Wireless Amplifier WiFi
Indoor Signal Booster for Office Coverage
Model SH24BTANP
Operating Range 2.4~2.5 GHz
Channel width 20Mhz & 40Mhz
Supported standards IEEE 802.11b/g/n
Operating Mode Bi-directional, half-duplex, time division duplex
Connector type To radio SMA female (hole inside).
To antenna RP-SMA female (pin inside)
Input power 0~20 dBm
Transmit gain 15-18dB
Output Power 3W (35dBm)
Receiver Gain ? 12 dB
Noise Figure ?3.5 dB typical
Frequency Response ±1dB over operating range
Connector type N-K female
Power supply 12V/2A DC, 100~240V
Operating Temperature -20°C to + 70°C
Operating Humidity Up to 75% relative humidity
Material Cast Aluminum
Booster Size 8.6 x 5.1 x 1.8cm
Booster Weight 85g
Gebruikte ’meettoestel’: Android Wifi analyser app
Hier deed zich het probleem voor dat met een moderne smartphone met Android versie 10 er geen deftige meting mogelijk was. Bij nazicht blijkt dat de modernere Android versies geen real time metingen meer doen maar voor dergelijke apps een vertraging tussen twee metingen inlassen om de batterij te sparen. Daardoor lijkt het alsof de batterijen tegenwoordig langer meegaan.
Door een oudere smartphone te gebruiken met Android versie 6 was wel een goede meting mogelijk, er was daarbij een voldoende snelle respons.
De gebruikte app:
Een meting ziet eruit als volgt:
Het rode signaal is het binnenhuis wifi signaal.
Wat hierbij opvalt is hoeveel wifi signalen/gebruikers op hetzelfde kanaal zitten. Deze storen elkaar wel een beetje, maar veel minder dan je zou verwachten als je vanuit klassieke transmissie technologie redenering vertrekt. Dit blijkt te komen door de DSSS techniek, de Direct Sequence Spread Spectrum techniek. Daarbij wordt het gewenste datasignaal gemengd met pulsen van kortere duur dan het datasignaal waardoor de bandbreedte vergroot. Aan de ontvanger kant worden deze pulsen weer verwijderd waardoor enkel het datasignaal terug overblijft. Interferentie met andere gebruikers in naburige kanalen of zelfs op hetzelfde kanaal wordt door het weggooien van overbodige data aan de ontvangerkant ook voor een groot deel weggegooid waardoor de overdacht bedrijfszekerder wordt.
Deze techniek wordt veel gebruikt, bijvoorbeeld ook bij de gps.
Een conclusie bij deze eerste test is dat het systeem langs geen kanten werkt. Het binnenkomende signaal aan het tuinhuis is veel te zwak. Als je naar de specificaties van de versterker kijkt zie je dat die een ingangsniveau nodig heeft dat tussen 0 dBm en 20 dBm ligt, de typische uitgangsniveau’s die wifi routers op hun antenne zetten. De signaalsterkte aan het tuinuis ligt in de buurt van de -90 dBm. Ook in huis is het al -50 dBm, het zou ook daar al niet werken. Hier is een ander soort versterker nodig.
Deze versterker is bedoeld om rechtstreeks aan een wifi router te hangen om hem als ’nabrander’ te gebruiken om een heel bedrijf te bedienen of om gecombineerd met een richtantenne enkele honderden meters ver te geraken.
Op onderstaande tabel zie je dat 0 dBm gelijk is aan 1 milliwatt over 50 ohm en dat gaat een decade omhoog per 10 dBm toename, bij 20 dBm zitten we op 100 milliwatt, het klassieke uitgangsvermogen van een wifi router:
Wordt vervolgd...
Meer in detail, onderaan de pagina de uitgewerkte omzettingstabel van ON1BTW, zeer breed toepasbaar. Ter info:
