Κεραίες


1 Επιλογή κεραίας

1.1 Είδη κεραιών(1)

Για την δημιουργία ενός client θα πρέπει να γίνει σύνδεση με ένα AP.Αυτό σημαίνει ότι η κεραία χρειάζεται να σημαδεύει ένα AP. Τυπικά θα θέλεις μία κατευθυντική κεραία (grid, yagi, ελικοειδείς, πιάτο κλπ)
Οι συνδέσεις με κατευθυντικές κεραίες καλύπτουν μικρότερη περιοχή, χρησιμοποιούν το φάσμα πιο αποτελεσματικά, χρειάζονται μικρότερη ισχύ για να φτάσουν σε μεγαλύτερη απόσταση και μειώνουν το θόρυβο στην περιοχή.

1.2 Είδη κεραιών(2)

Υπάρχουν 2 τρόποι για να αποκτήσεις κεραία. Να αγοράσεις μια του εμπορίου ή να φτιάξεις μια( π.χ. μια cantenna )

1.2.1 Εταιρίες

Παρατηρήσεις:

  1. Οι κεραίες Stella Doradus έχει αποδειχθεί ότι είναι περισσότερο omni παρά κατευθυντικές! Γεμίζει και μαζεύει θόρυβο σε ακτίνα 360 μοίρες. Έχει πολύ χαμηλό front to back ratio. Αν το θέμα ειναι τα χρήματα ,φτιάξτε μια cantenna ή αγοράστε ένα πιάτο που μπορεί να σας έρθει λίγο πιο ακριβά. Αν και αυτό δεν γίνεται, καλύτερα να δώσεις τα διπλά σχεδόν χρήματα και να πάρεις μία Pacific Wireless, ή Equinnox, ή Andrew αν πραγματικά χρειάζεται μια grid κεραία
  2. Pacific Wireless , Equinnox, Andrew και Maxrad θεωρούνται ποιοτικές λύσεις με τις Andrew να κερδίζουν σε ποιότητα λίγο παραπάνω

1.2.1.1 Είδη commercial κατευθυντικών κεραιών

Μια άριστη λυση είναι η χρήση του παραβολικου πιατου.

Για τη χρήση πιάτου στα 2.4GHz θέλει και feeder (τα δορυφορικά δεν κάνουν). Έχει δοκιμαστεί και η λύση της cantennas.

http://www.wwc.edu/~frohro/Airport/Primestar/Primestar.html

 

1.2.2 Χειροποίητες

1.2.1.1 Cantenna

Υπάρχει η δυνατότητα κατασκευής αυτοσχέδιας κατευθυντικής κεραίας, η οποία κοστίζει σαφώς λιγότερα από το να αγοράσουμε μία. Τα αποτελέσματα που έχουν αναφερθεί είναι πολύ ενθαρρυντικά και για κοντινές κυρίως αποστάσεις (μέχρι 2-3 χλμ) είναι μια πολύ καλή λύση. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορείτε να βρείτε

http :// www . greekalerts . com / gdeme / cantenna / how _ to _ built _ a _ cantenna . htm

How to build a tin can waveguide antenna

Cantenna HOW-TO and the Pringles cantenna!

 

1.2.1.2 Άλλοι τύποι

http://www.saunalahti.fi/~elepal/antenna1.html

http://pc-casa.ath.cx/wireless/construccio-bicercle.en.html

http://www.netscum.com/~clapp/wireless.html

1.3 Τελική επιλογή

Αν όλα αυτά σας φαίνονται πολλά, ακολουθήστε τη παρακάτω λογικη.

Σε περίπτωση που η κεραία είναι χαμηλά, προτιμήστε τη λύση του πιάτου, αφού έχει εξαιρετική ποιότητα και η τιμή του κυμαίνεται χαμηλότερα από μια ποιοτική grid κεραία. Οι κεραίες τύπου grid έχουν χειροτερο f/b ratio, και μεγάλους πλαϊνούς λοβούς σε σύγκριση με τα δορυφορικά πιάτα. Αυτό αναλύεται με την χρήση των grid σε δύο παράγοντες, πρώτον μολύνουμε την περιοχή με θόρυβο και δεύτερον επηρεαζόμαστε περισσότερο από τον θόρυβο. Για συνδέσεις μέχρι και 2.5 Km, ακόμα και ένα πιατο 50-60 (max 65x75) εκατοστων είναι υπεραρκετό.

Αν δρέπει να τοποθετήσετε κάτι ψηλά ,αγοράστε μια grid.Για συνδέσεις μέχρι και 2.5 Km, ακόμα και μια 15 dbi grid κεραία είναι υπεραρκετή.

 

2 Τι σημαίνει Line-of-Sight (LoS) και Near LoS

Η μετάδοση σημάτων στην περιοχή των μικροκυματικών συχνοτήτων, μοιάζει αρκετά με την μετάδοση του φωτός. Σε κάθε περίπτωση, η άμεση οπτική επαφή (LoS) είναι η καλύτερη συνθήκη για μια επιτυχή λήψη. Παρόλα αυτά, φαινόμενα όπως ανάκλαση και περίθλαση, μπορούν να επιτρέψουν επικοινωνία και σε συνθήκες, κυρίως σε κοντινές αποστάσεις, όπου η μετάδοση των σημάτων εμποδίζεται.

 Σαν Near-LoS ορίζονται οι συνθήκες κατά τις οποίες, δεν υπάρχει άμεση και απρόσκοπτη οπτική επαφή ανάμεσα σε πομπό και δέκτη, ή υπάρχουν κυρίως αιχμηρά αντικείμενα (κορυφές δέντρων, ιστοί κεραιών), σε κοντινή απόσταση και μέσα στην νοητή ευθεία που ενώνει την κεραία του πομπού με την αντίστοιχη του δέκτη (ζώνες Frensel ). Για παράδειγμα, μια κεραία πίσω από δέντρα ανήκει σε αυτή την περίπτωση. Αν η δενροφύτευση είναι πυκνή, τότε μπορεί να αποκλείσει εντελώς την λήψη σημάτων. Πίσω από μία πολυκατοικία, και σε κοντινή απόσταση, η ζέυξη είναι συχνά εφικτή. Πίσω από ένα λόφο και χαμηλά, τα πράγματα είναι πολύ δύσκολα. Πέραν της θεωρίας, η δοκιμή είναι η καλύτερη απόδειξη.

3  Τι είναι τα dB, dBi και dBm

Τα decibel είναι μία λογαριθμική μονάδα μέτρησης ενός λόγου, όπως ο λόγος σήματος προς θόρυβο (S/N, signal to noise ratio). Τα decibel είναι βολικά καθώς χρειάζεται πρόσθεση και αφαίρεση των συντελεστών κέρδους και απωλειών, αντί του πολλαπλασιασμού τους. Αν μία συσκευή αυξάνει ένα μέγεθος (όπως τάση ή ισχύ) με έναν συντελεστή x τότε με λογάριθμους μπορούμε να υπολογίσουμε ότι έχει κέρδος log10x B (όπου το Β συμβολίζει τα Bell) ή 10log10x dB (decibels όπου το deci σημαίνει δέκατα, δηλαδή δέκατα του Bell). Ένας χρήσιμος αριθμός είναι ο +3dB το οποίο αντιστοιχεί περίπου σε διπλασιασμό.

dBm είναι το κέρδος που υποθέτουμε ότι θα προέκυπτε από είσοδο 1mW. Για παράδειγμα αν μια κάρτα εκπέμπει στα 100mW σημαίνει ότι έχει ένα υποθετικό κέρδος 100, ή σε dB αυτό μεταφράζεται σε 10log(100) = 20dB και λέμε ότι εκπέμπει στα 20dBm. (100mW = 20dBm, 1mW=0dBm). Μία άλλη κάρτα μπορεί να εκπέμπει με ισχύ 50mW, το οποίο αντιστοιχεί σε 17dBm.

dBi είναι το υποτιθέμενο κέρδος μίας ισοτροπικής κεραίας. Για παράδειγμα 0dBi είναι το κέρδος μίας υποθετικής κεραίας που ακτινοβολεί όλη την ισχύ της σε μία τέλεια ομοιόμορφη σφαιρική κατανομή. Κεραίες με τέτοια ακτινοβολία δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα. Αντίθετα οι υπάρχουσες κεραίες κατασκευάζονται ώστε να συγκεντρώνουν την ισχύ του σήματος προς μία συγκεκριμένη κατεύθυνση. Για έναν απομακρυσμένο δέκτη που δε γνωρίζει τι είδους κεραία στέλνει το σήμα, αυτό που «φαίνεται» είναι το συγκεντρωμένο σήμα που έχει σταλεί και μοιάζει σαν έχει σταλεί από μία ισοτροπική κεραία η οποία με κάποιο τρόπο έχει αυξήσει την ισχύ του εισερχόμενου σήματος και το έχει εκπέμψει σφαιρικά, έτσι με αυτόν τον τρόπο λέμε ότι οι κεραίες έχουν «κέρδος». Να θυμάστε ότι το "i" στο dBi αφορά το μοντέλο της ισοτροπικής κεραίας (isotropic radiator).

Τυπικά οι κεραίες χαμηλού κόστους έχουν κέρδη μεταξύ 10dBi και 20dBi. Αυτά τα κέρδη μετριούνται στην κατεύθυνση στην οποία η κεραία κυρίως συγκεντρώνει την ισχύ και ονομάζεται «λοβός» (lobe). Αν είχε μετρηθεί στο πλάι ή πίσω θα ήταν μικρότερα ή και αρνητικά. Άλλωστε δεν ενδιαφερόμαστε για τις κατευθύνσεις εκείνες στις οποίες δεν εκπέμπεται σήμα, οι οποίες ονομάζονται μηδενικές (nulls).

Έπειτα όλα τα μέσα από τα οποία περνάει το σήμα έχουν απώλειες ή κέρδος. Τα καλώδια και οι connectors συμβάλλουν σημαντικά στις απώλειες σήματος. Οι απώλειες ενός καλωδίου μετριούνται σε dB/m. Για παράδειγμα το RG123 υπολογίζεται ότι έχει απώλειες 4dB/m (ή κέρδος -4dB/m) για σήματα 2.4GHz. Ακόμα και ο αέρας ή το κενό στο διάστημα έχουν απώλειες, αλλά οι ενισχυτές έχουν κέρδος φυσικά!

Σε γενικές γραμμές αν προσθέσεις όλα τα κέρδη και αφαιρέσεις τις απώλειες μπορείς να δεις που τα πράγματα επιδέχονται βελτίωσης και που όχι. Είναι ένας προϋπολογισμός του link σου.

Για παράδειγμα αν έχεις μία κάρτα +10dBm, 5m 0.4dB/m καλώδιο και μία κεραία +12dBi και κανένα connector τότε η ωφέλιμη ισχύς σήματος είναι 10-5*0.4+12=20dBm στην κεραία (δε συνυπολογίσαμε τον αέρα που παρεμβάλλεται).

Νομικά περιοριζόμαστε στα 100mW EIRP (effective isotropic radiated power). Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός που δε μπορεί να ξεπεραστεί στην κεραία είναι 10*log(100)=20dBm. Το σύστημά σου πρέπει να είναι όσο πιο κοντά στα 20dBm χωρίς να τα ξεπερνά.

Το επόμενο πράγμα που θα σε απασχολήσει είναι το διάστημα που διανύει το σήμα.

Οι απώλειες που σχετίζονται με αυτό ονομάζονται απώλειες διαδρομής (path loss). Η καθαρή απώλεια διαδρομής είναι η απώλεια που προκύπτει όταν ανάμεσα στις κεραίες εκπομπής και λήψης μεσολαβεί κενό και δεν υπάρχει κανένα εμπόδιο στο ενδιάμεσο (όπως κτίρια ή δέντρα) και είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης.

Τελικά όταν το σήμα φτάσει στην κάρτα του λήπτη (μέσω μιας κεραίας και ενός καλωδίου με απώλειες), πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό για να γίνει κατανοητό. Αυτό έχει να κάνει με την ευαισθησία της κάρτας. Για παράδειγμα οι παλιότερες 2Mbps κάρτες της Lucent είχαν ονομαστική ευαισθησία -90dBm.

Για άλλη μια φορά στο παράδειγμα αυτό πρέπει να προστεθούν τα κέρδη και να αφαιρεθούν οι απώλειες. Αν δηλαδή ο πομπός στέλνει στα 20dBm, οι απώλειες κατά την διαδρομή του σήματος είναι -108dB και ο δέκτης έχει μία κεραία 15dBi και καλώδιο με απώλειες -2dB, προκύπτει ότι η απαιτούμενη ευαισθησία της κάρτας είναι 75dBm που ικανοποιείται από την παραπάνω κάρτα.

Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει και ένα μικρό περιθώριο για χειρότερης ποιότητας καλώδια, κεραία χαμηλότερου κέρδους κ.λ.π. Όμως όλα αυτά είναι απλώς θεωρία. Στην πραγματικότητα τα κέρδη και οι απώλειες μπορεί να μεταβάλλονται ανάλογα με το πως φυσά ο αέρας γύρω από την κεραία, την υγρασία στα καλώδια, τα αεροπλάνα που πετούν χαμηλά κ.ο.κ.

Σημείωση: Το Happy Linking είναι ένα αρκετά χρήσιμο αρχείο γρήγορου υπολογισμού της απόστασης μεταξύ δύο κόμβων

dBm to Watt Conversion Table

dBm
Watts
dBm
Watts
dBm
Watts
0
1.0 mW
16
40 mW
32
1.6 W
1
1.3 mW
17
50 mW
33
2.0 W
2
1.6 mW
18
63 mW
34
2.5 W
3
2.0 mW
19
79 mW
35
3.2 W
4
2.5 mW
20
100 mW
36
4.0 W
5
3.2 mW
21
126 mW
37
5.0 W
6
4 mW
22
158 mW
38
6.3 W
7
5 mW
23
200 mW
39
8.0 W
8
6 mW
24
250 mW
40
10 W
9
8 mW
25
316 mW
41
13 W
10
10 mW
26
398 mW
42
16 W
11
13 mW
27
500 mW
43
20 W
12
16 mW
28
630 mW
44
25 W
13
20 mW
29
800 mW
45
32 W
14
25 mW
30
1.0 W
46
40 W
15
32 mW
31
1.3 W
47
50 W

 

 

 

 

4 Ιστός

Τις περισσότερες φορές ένας ιστός 1.5-2.5 μέτρα από ένα μαγαζί που πουλάει ιστούς για τηλεόραση είναι αρκετός. Ο ιστός στον οποίο θα τοποθετηθεί το κάτοπτρο πρέπει να είναι όσο το δυνατό πιο σταθερός, μη επιτρέποντας ταλαντώσεις. Αυτό γιατί ακόμα μικρές ταλαντώσεις μειώνουν την ισχύ αλλά και ο ιστός παθαίνει κόπωση και μειώνει την ικανότητά του στις ανεμοπιέσεις στο ελάχιστο.

Σύμφωνα με υπουργική απόφαση το ύψος της κατασκευής δεν μπορεί να εκτείνεται πάνω από 4 μέτρα από την βάση της. Πιθανόν να υπερισχύουν οι πολεοδομικές διατάξεις του δήμου και καλό θα ήταν να συμβουλευτείτε κάποιον νομικό μέχρι να ξεκαθαριστεί το θέμα.

Σε περίπτωση που πρέπει να στήσετε κάτι ψηλότερο ,κοιτάξτε αυτό τον οδηγό στους προχωρημένους.

 

5 Στήσιμο κεραίας

Τοποθετήστε τη κεραία σας στο καλύτερο σημείο και όσο πιο ψηλά γίνεται. Σημαντικό είναι να στοχεύσετε όσο γίνεται καλύτερα το AP σας, αφού ακόμα και να αστοχήσετε κατά 5-6 μοίρες αδυνατίζει πολύ το σήμα σας. Χρησιμοποιήστε κάθετη πόλωση , δηλαδη ο λοβός της κεραίας να ειναι κάθετος.

6 Διαχειριστής

Κάτι που μπορεί αρχικά να ξενίσει αλλά στη πράξη έχει φανεί να δημιουργεί προβλήματα είναι η αντίδραση των ενοίκων για διάφορους λόγους από τη μέρα που στήσατε την κεραία. Μια πρώτη λύση είναι ο διάλογος αλλά αν πραγματικά οι γείτονές σας έχουν περισσότερη συγγένεια από τη Τσίτα του Ταρζάν με τους νεάντερνταλ και η λεξη «συζήτηση» τους θυμίζει οπωρολαχανικό ,το PWN σας υποδεικνύει τα νομικά σας δικαιώματα:

A. Σύμφωνα με την υπουργική απόφαση 254/72 (Φ.Ε.Κ. Β/895/02) , εάν τηρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

θα είμαστε εντάξει .

 

B. Αν επιμένουν ακόμα, αναρτήστε το παρακάτω και δώστε το στο πλησιέστερο αστυνομικό τμήμα.

Αθήνα,( ημερομηνία) Κοινοποίηση προς διαχείριση της πολυκατοικίας επί της οδού Τάδε Θέμα: ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΚΕΡΑΙΩΝ ΡΑΔΙΟΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΕΠΙ ΤΗΣ ΤΑΡΑΤΣΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΔΩΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑΣ.

• Βάσει του καταστατικού της πολυκατοικίας, το οποίο εκδόθηκε στις τάδε, που αναφέρει μεταξύ άλλων ότι: “Επιτρέπεται η επί του δώματος τοποθέτηση κεραιών ραδιοφώνου και τηλεόρασης εκτός της επί του δώματος τοποθέτησης κεντρικής κεραίας τηλεόρασης από τους συνιδιοκτήτες της πολυκατοικίας, η οποία θα βαρύνει κάθε ένα σύμφωνα με το ποσοστό του επί των δαπανών κοινοχρήστων”

• Βάσει του ΦΕΚ 46/Α/03.03.2000, ΦΕΚ 895/Β/16.07.2002, ΦΕΚ 1579/Β/18.12.2002 και των κανονισμών της ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ & ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΩΝ περί Ασύρματων Ζεύξεων Τεχνολογίας Διασποράς Φάσματος που λειτουργούν στην Περιοχή Ραδιοσυχνοτήτων 2400-2483,5 MHz

Ανακοινώνω ότι:

Ακριβές αντίγραφο κατατέθηκε στο Αστυνομικό Τμήμα Τάδε προς ενημέρωση
Με τιμή, Ένοικος του διαμερίσματος Τάδε, επί του Τάδε ορόφου της πολυκατοικίας

 

C. Περισσότερο "πολεμικό υλικό" ενάντια σκοταδιστικό έργο των γειτόνων σας μπορείτε να βρείτε στο Αρχείο Εγγράφων του SW Ν.