Выбор коннекторов играет не меньшую роль в успехе нашего предприятия при изготовлении антенны своими руками. Если при подключении антенны к коаксиальному кабелю мы можем и не использовать коннектор, то подключиться к Wi-Fi оборудованию или к 3G,4G-модему без использования коннектора у нас не получится.
Существует огромное количество разновидностей таких коннекторов. Отчасти это разнообразие технически и экономически обосновано, однако во многом определяется политикой крупнейших производителей такой продукции. Помните - «тонкая зарядка для Nokia», в мире коннекторов такое тоже сплошь и рядом. Конкретный коннектор для конкретного кабеля.
Классифицировать все виды коннекторов можно по виду подключения: резьбовые, байонетные, врубные. Примеры последних - обычный «телевизионный штекер», «колокольчик RCA». По способу монтажа разъемы бывают кабельные, приборные, приборно-кабельные и устанавливаемые на печатную плату. По способу соединения с коаксиальным кабелем - под пайку или под обжим. Ну и самое главное - любой разъем состоит из двух частей. Их условно называют: (мама, гнездо, female, jack
) и (папа, штекер, male, plug
). «Папа» должен накручиваться на «маму»
и иметь штырек, на то он и штекер. Однако «толерантность» проникла и сюда. И может иметь место «папа» без штырька. Такие коннекторы имеют в маркировке префикс RP
, например . На оборудовании «мама» уже обычно стоит и перед нами стоит задача подобрать соответствующего ей «папу», либо с таким «папой». Ну и еще один немаловажный момент. Разъемы одного типа могут быть и на 50 ом и на 75 ом. Различить их можно по толщине центрального штырька. У 50-омного разъема он толще (на рисунке BNC-коннектор, снизу - 50ом, сверху - 75 ом).
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся коннекторы:
- N - коннектор. Резьбовой. Очень часто используется в профессиональном оборудовании СВЧ. Имеет огромное количество модификаций для конкретных кабелей. Может работать до 7,5 ГГц (некоторые модели до 18 ГГц). В основном только на 50-ом. Дешевые приборные N-разъемы .
- BNC- коннектор . Байонетный. Используется в основном в телевизионном оборудовании и измерительных приборах. Может работать до 4 ГГц. Имеет 50 и 75-омные модификации.
- TNC-коннектор . Такой же как и BNC , только не с байонетным, а с резьбовым соединением. Используются основном только 50-омные модификации до частоты 11ГГц. Чаще используется его реверсная версия RP-TNC у которой штырек у "мамы", чтобы не запутаться мы с вами должны помнить основное правило - "папа" должен накручиваться на "маму" :
- SMA-коннектор . Малогабаритный СВЧ разъем с резьбовым соединением. Только для 50-омных кабелей. Расчитаны на работу до 18 ГГц (некоторые модели - до 26,5ГГц) и обладают повышенной надежностью.
- 3G модемы имеют еще более мелкие разъемы. Наиболее распространен разъем CRC9 врубного типа соединения.
Кроме CRC9 в 3G, 4G модемах могут использоваться и другие коннекторы. Неполный список таких коннекторов для конкретных модемов сведен в таблицу:
| Модель модема | Наличие разъемов под внешние антенны | Кол-во разъемов под антенны | Тип разъема (-ов) |
|---|---|---|---|
| Huawei E153 | Да | 1 | MS156 |
| Huawei E156 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E156G | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E160 | Да | CRC9 | |
| Huawei E160G | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E171 | Да, на плате под корпусом | 1 | MS156 |
| Huawei E173 | Да, на плате под корпусом | 1 | MS156 |
| Huawei E352 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E353 | Да | CRC9 | |
| Huawei E355 | Да | CRC9 | |
| Huawei E367 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E392 | Да, на корпусе | 2 | TS9 |
| Huawei E397 | Да, на корпусе | 2 | TS9 |
| Huawei E398 (Vodafone K5005) | Да | 2 | TS9 |
| Huawei E583c | Да | CRC9 | |
| Huawei B593 | Да | 2 | SMA female |
| Huawei E630 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei EM820W | Да | 2 | U.fl |
| Huawei B880-75 | Да | 2 | SMA female |
| Huawei B970b 3G (роутер wifi) | Да | 1 | SMA female |
| Huawei E1550 | Да, на плате под корпусом | 1 | MS156 |
| Huawei E1820 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E3131 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei E3272 | Да | 2 | CRC9 |
| Huawei E3276 (Мегафон M150-1; МТС 822F/822FT) | Да | 2 | CRC9 |
| Huawei E5756 | Да | TS9 | |
| Huawei E5170s-22 | Да | 2 | TS9 |
| Huawei E5172 | Да | 1 | SMA female |
| Huawei E5180s-22 | Да | 2 | TS9 |
| Huawei E5372 | Да | 2 | TS9 |
| Huawei K3806 | Да | 1 | CRC9 |
| Huawei M100-1 | |||
| ZTE MF100 | Да | 1 | MS156 |
| ZTE MF-170 | Да | 1 | TS9 |
| ZTE MF180 | Да | 1 | MS156 |
| ZTE MF626 | Да | 1 | MS-156 |
| ZTE MF627 | Да, на плате под корпусом | 1 | MS156 |
| ZTE MF652 | Да, на корпусе | 1 | TS9 |
| ZTE MF-825 | Да, на корпусе | 2 | TS9 |
| LU150 | Да, на плате под корпусом | 2 | MS156 |
| LU156 | Да, на плате под корпусом | 2 | MS156 |
| WiFi YOTA LTE | Да, на плате под корпусом | 2 | MS168 (?) |
| Интернет-центр YOTA | Да | U.fl (IPEX) | |
| WLTUBA-107 | Да, на плате под корпусом | 2 | MS168 |
| LTE GemTek 990-730-0016R Yota | Да | 2 | U.Fl |
Коннекторы относительно дорогие компоненты нашей самодельной конструкции. Конечно возникает желание сэкономить на расходах и использовать более дешевые 
коннекторы с радиорынка. Не стоит этого делать.
Не устаю напоминать, что мы имеем дело с СВЧ радиоволнами, а они не терпят такого отношения к себе. На высоких частотах имеет место поверхностный эффект (скин-эффект), суть которого заключается в том, что ток протекает в тонком поверхностном слое проводника. Соответственно он должен иметь малое сопротивление. Наименьшим сопротивлением обладает серебро. Часто его используют в сплавах из которых изготавливают коннекторы. Но серебро довольно быстро окисляется, особенно в атмосфере современных мегаполисов и покрывается черной пленкой, имеющей плохую проводимость.
Это критично для СВЧ коннекторов, особенно малогабаритных. Затухание сигнала в них может резко возрасти, вплоть до потери связи. Поэтому такие коннекторы делают позолоченными (целиком или только центральный штырь). Золото не окисляется и образует более надежный контакт. В результате разъем дорого стоит, но в противном случае, без применения золота, его качество стремится к нулю. Поэтому применение суррогатных коннекторов недопустимо. Не пригодны и широко распространенные UHF-коннекторы, такие как PL-259 (SO-239). Такие коннекторы имеют ненормированное волновое сопротивление и полосу частот, ограниченную 300 МГц.
В заключении еще раз напомню, что применение суррогатных коннекторов может привести к потере связи. Это в лучшем случае. В худшем это может привести к выходу оборудования из строя в результате роста КСВ, например часто это случается с продукцией D-LINK. Использование же вместо коннекторов всевозможных скруток "под изоленту" - полный нубизм!
Подключение к точкам доступа и интегрированным роутерам внешних антенн обеспечивают высокочастотные WIFI разъемы. Традиционно такими ВЧ разъемами выступают RTP-TNC, RP-SMA, N-type. Любой ВЧ разъем для WIFI антенны имеет в конструкции 2 элемента - традиционно их называют вилка и розетка. В простой разговорной речи специалисты часто употребляют папа и мама, или male female в английской терминологии.
TNC
Коаксиальный высокочастотный разъем 50 Ом, работающий в диапазоне частот до 11 ГГц. ВЧ разъем пришел на смену шумящему при вибрациях BNC. TNC - усовершенствованный резьбовой тип, который используется в большинстве радиочастотных компонентов для присоединения внешних антенн.RP-TNC
SMA
Миниатюрный ВЧ разъем 50 Ом, разработанный как минимальный радиочастотный разъем для подключения коаксиального кабеля. Разъем обеспечивает до 500 циклов подключения/отключения, не предназначен для наружного использования.
В этой статье я расскажу о добавлении разъема внешней Wi-Fi антенны на ноутбуки и Tablet PC.
Обычно антенны с высоким коэффициентом усиления используются для увеличения покрытия точками доступа, я же покажу какой эффект они оказывают на стороне передатчика.
Экспресс тестирование направленных и всенаправленных антенн в качестве бонуса.
Идея этого мода появилась практически сразу, как только в далеком 2004 году в мои руки попал первый серьезный ноутбук – Fujitsu s6010. В девайсе не было вай-фая, и этот недостаток был исправлен. Как и во многих других, в этом ноутбуке есть разъем mini-PCI, который был занят платой аналогового модема. С модемом я без всяких сожалений расстался, заменив ее платой Wi-Fi 802.11 b/g от Intel.
К счастью, интегрированная антенна для 802.11 в этом ноутбуке присутствовала. Такая реализация беспроводной сети безусловно получилась аккуратнее, чем торчащий из PCMCA или USB причиндал.
Однако, если вы обратите внимание на фотографию платы, вы увидите, что мини-коаксиальных разъемов там два.
В современных ноутбуках соответсвтующего уровня интегрированы две антенны. Программно-аппаратная связка Wi-Fi контроллера автоматически выбирает ту антенну, уровень сигнала на которой выше. В моем же «пионере» беспроводных сетей, антенна была только одна, соответственно незадействованный разъем манил мои шаловливые руки, как морковка ослика. Я загорелся желанием сделать на фуджике разъем для дискретной Wi-Fi антенны. Над местом для разъема долго думать не пришлось. У меня же есть неиспользуемый RJ-11 от модема, который надолго осел в коробке с ненужным железом. К счастью для меня и несчастью для моего хорошего друга, у него сгорел D-Link’овский роутер DI-824VUP+ разъем антенны которого как раз и был укомплектован подходящим мини-коаксиальным кабелем. Работа руками сводится к механическому закреплению разъема на корпусе и подключению кабеля к контроллеру. Вуаля! Мы получили внешнюю антенну на ноутбуке. Дела давно минувших дней.
Сейчас же в моих руках культовая таблетка Samsung Q1 Ultra, которая подверглась такой же модификации.
Процесс мало чем отличался. Беспроводная сеть реализована миниатюрным модулем, который также имеет два разъема, из которых задействован только один. Еще один горелый роутер (Слава D-Link’у – лучшему поставщику Wi-Fi разъемов для страждущих!) и напильник в руках – залог успешного апгрейда таблетки. На корпусе как раз есть подходящий технологический разъем с заглушкой, который наверняка планировался для какой-то антенны (сотовой сети или цифрового телевидения - известно только инженерам Samsung). Разъем и отверстие пришлось немного подработать напильником, и в результате мы имеем вот что:
Стандартная антенна роутера заметно улучшает качество сигнала. Но кто же из нас остановится на достигнутом? Внешний разъем тем и хорош, что антенны можно подключать разные. Многообразие антенн настолько велико, что им можно посвятить не только целый цикл статей, но и существенный период своей жизни. Однако общие моменты стоит осветить. Антенны делятся на внутренние - те, что крепятся непосредственно к точкам доступа или Wi-Fi контроллерам (пусть Вас не введет в заблуждение то, что они называются «внутренними», имеется в виду, что они устанавливаются внутри помещения), - и внешние, которые устанавливаются на улице, на крыше или стене помещения. Нас интересеует первая группа. Ведь для Wi-Fi шпиона, наряду с чувствительностью Wi-Fi приемника, важна мобильность. В эту группу попадают направленные и всенаправленные антенны. Легко догадаться, что первые обеспечивают большую дальнобойность в определенном направлении, а вторые хорошо покрывают все направления. Всенаправленную антенну хорошо использовать для того, чтобы засечь все сетки в окресностях, а направленную - для того, чтобы обеспечить хороший сигнал от конкретной точки доступа. Антенна характеризуется коэффициентом усиления в единицах dBi: чем больше, тем лучше (про диаграмму направленности я умолчу, а то боюсь, что для одного раза может случиться передоз информации). Однако хватит теории. Пошарившись по интернетам, а затем и магазинам, я стал обладателем двух антенн: направленной D-Link DWL-R60AT и всенаправленной фирмы Planet с простым названием 5dbi.
На фото слева направо: выносное крепление, антенны Planet, D-Link, «обычная Wi-Fi антенна»
Запредельных коэффициентов усиления я не получил – всего 6 и 5 dBi соответственно. Но зато обе антенны мне достались за вполне демократичную сумму: порядка 800 рублей. Антенна Planet комплектуется приятным бонусом в виде выносного крепления с кабелем. С помощью него можно установить антенну в удобное место, например на крышу автомобиля, благо крепление оснащено магнитом. Зацените девайс с этой антенной:
Выглядит серьезно.
Экспресс-тест провожу на кухне, за двумя бетонными стенами от своей точки доступа. Использую стандартные средства Windows и измерения произвожу в палках. Без антенны - три палки, с антенной от горелого роутера - четыре, а с новенькими антеннами по пять палок. Ну что ж, видно, что деньги потрачены не зря. Настало время прогуляться и провести тесты на свежем воздухе. Посмотрим, на какое расстояние наши антеннки позволят нам удалиться от точки доступа.
Чтобы тесты были максимально близки к реальности: мой собственный заслуженный DI-824VUP+, который верой и правдой служит уже 4 с лишним года и в значительной мере реабилитирует D-Link, работал со своей штатной антенной в моей квартире на 9-ом этаже.
Стоя под своими окнами (1) без внешней антенны, я смог подключиться к своей беспроводной сети. Бесплатный вариант от горелого роутера мне эту возможность давал, и подключившись, я успешно пинговал роутер, но дальше отойти возможности не было. Всенаправленная антенна позволила мне удалиться чуть дальше. (2) С направленной антенной D-Link я отошел так далеко, как позволяла мне местность перед домом (3), но достаточно высокий уровень сигнала заставил продолжить изыскания.
Я поднялся на 14-й этаж дома напротив (4) и, к своему удивлению, смог подключиться к своей сети и пропинговать роутер. По уровню сигнала было видно, что это максимальное расстояние, которое может быть достигнуто с этим оборудованием, но даже это в соответствии с maps.yandex.ru составляет внушительные 300 c лишним метров.
Напоследок воскрешу интерес тех, кто наотрез не хочет лезть с отвертками и напильниками в свой ненаглядный ноутбук или таблеточку, либо, к своему огорчению, не нашел в них пустующего миникоаксиального разъема. Представляю вашему вниманию попсовенький Wi-Fi USB донгл D-Link DWL-G122. Сняв корпус, мы видим, что даже тут притаился необходимый нам разъемчик (!). Правда он немного отличается от тех, с которыми имели дело ранее.
От его модификации меня на данный момент отделяет только отсутствие еще одного горелого вай-фай роутера.
Up. уже отделяет только дорога до комрада у которого очень кстати нашелся горелый D-Link.
В этом варианте конечно, хорошо, что не надо ковырять дорогущий ноутбук.
В качестве заключения выражу надежду на то, что обладание таким заапгрейженным девайсом не заставит владельца без разбора ломать все попадающиеся под руку беспроводные сети. Хороший прием вай-фая пригодится и в мирной жизни. Те самые дополнительные сотня-другая метров, которых не хватает до публичной точки доступа, могут обеспечить интернет в милом вашему сердцу месте.
Основное отличие пигтейла (с англ. - «поросячий хвост») от патчкорда - оконцованный разъем находится только на одной стороне кабеля. Другая сторона прикреплена к оборудованию. На практике пигтейлы в продаже идут чаще всего двухсторонние: на двух концах кабеля - либо разъемы male, female одного типа, либо разные типы коннекторов ().
Для ВЧ кабелей выделяют следующие типы пигтейлов, применяемые в сетевом оборудовании и беспроводных устройствах:
- N-Type;
- MMCX;
Соединение происходит при помощи двух парных разъемов противоположного вида - вилки и розетки. Поэтому пигтейлы любого типа подразделяются на штыревые ("папа", male, plug ) и гнездовые ("мама", female, jack ). Коннекторы типа male имеют внутреннюю резьбу, female - наружную, штекер накручивается на розетку.
Пигтейлы N-Type
Наиболее распространенный тип разъема . Изобретен еще в середине двадцатого века, применяется для сетей с частотой до 20 МГгц. Для беспроводных устройств используются пигтейлы на 50 Ом.
В основном гайка на коннекторе N-Type имеет круглую форму (для ручного закручивания), но есть варианты и с шестигранной гайкой. В качестве диэлектрика выступает воздух.
N-Type male: N-Type female:
Высокочастотные разъемы SMA и RP-SMA
Более прочные и надежные, чем N-Type. Рассчитаны на работу в диапазоне до 18 ГГц (некоторые виды - до 26,5 ГГц), характеристика сопротивления - 50 Ом.
Шестигранная гайка выдерживает 500 отключений-подключений (при правильном закручивании). Как диэлектрик в разъеме используется тефлон.
Если в SMA - стандартная конфигурация вилки и розетки, то в пигтейлах типа RP-SMA - обратная:
- Вилка . Наружная резьба, штыревой контакт;
Розетка. Внутренняя резьба, гнездовой контакт.
| SMA (male) , SMA (female) | RP-SMA (male) , RP-SMA (female) |
 |  |
И еще раз, для лучшего запоминания
отличий Male-Female:
Пигтейлы MMCX
Эти маленькие коннекторы были разработаны специально для использования с печатными платами - угол их вращения, благодаря защелкивающемуся механизму крепления, составляет 360°. Сопротивление - 50 ОМ, диапазон - до 6 ГГц. Соединение осуществляется пайкой или обжимом.
Разъемы MMCX также называют MicroMate™ и С2.5.
MMCX male MMCX female
Самые маленькие коннекторы - UFL
RF-разъем UFL - это действительно миниатюрный разъем, применяемый в основном для подключения Wi-Fi антенн во встроенных системах и для соединения с mini-PCI на платах и картах. Рабочая частота - до 6 ГГц, сопротивление 50 ОМ.
Штекер UFL (центральный штыревой контакт, male) монтируется непосредственно на плату. Пигтейл данного типа - это всегда female с гнездовой частью под углом 90° к кабелю.
Отметим, что все пигтейлы типов N, RP-SMA, SMA, MMCX выпускаются также в «угловых» модификациях - разъем повернут относительно кабеля под прямым углом. В номенклатурных обозначениях это отмечается аббревиатурой RA.
SMA Male RA: MMCX male RA (справа)
сайт
Беспроводные технологии все больше входят в нашу повседневную жизнь. Еще недавно оптимальным способом подключения персонального компьютера к локальной сети и сети интернет считалось подключение по витой паре, которое обеспечивает скорость 100 Мбит/с (и даже выше) и отличную стабильность работы. Однако прогресс не стоит на месте и на рынке уже имеется достаточно много беспроводных устройств , способных обеспечить достаточно быструю и надежную связь.
Если у вас дома или в офисе уже установлен беспроводной маршрутизатор (он же роутер), позволяющий организовать беспроводную сеть, то для подключения к ней персонального компьютера или smart-телевизора вам будет необходим адаптер wi-fi . Это будет хорошей альтернативой проводному соединению, для которого необходима трудоемкая работа по прокладке кабеля.
На рынке представлены сотни моделей wi-fi адаптеров . Как выбрать подходящую модель?
Стандарты Wi-Fi
В первую очередь необходимо определиться с поддерживаемыми стандартами беспроводной связи. Современные устройства могут поддерживать следующие стандарты (в порядке от медленных к быстрым): 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n , 802.11ac .
Стандарты 802.11n и 802.11ac являются наиболее современными и скоростными. При этом, стандарт 802.11n был принят в 2009 году и на данный момент времени большинство беспроводных устройств поддерживает именно его. Стандарт 802.11ac был принят в 2014 году. Устройств, поддерживающих данный стандарт, выпускается меньше и стоят они, как правило, дороже. Остальные стандарты считаются устаревшими, однако все современные устройства их также поддерживают для обеспечения совместимости.
Ниже представлена сводная таблица, отражающая основные отличия разных стандартов.
Скорость беспроводного соединения
Скорость беспроводного соединения зависит от поддерживаемого стандарта, а также от количества приемо-передающих антенн. В стандарте 802.11n максимальная скорость передачи данных одно антенной составляет 150 Мбит/с, в стандарте 802.11ac – 433 Мбит/с.
Необходимо отметить, что теоретическая скорость передачи данных во всех стандартах существенно отличается от реальной. Во-первых, устройства wi-fi половину времени тратят на передачу данных, а вторую половину - на прием. Потому теоретическую скорость нужно сразу делить на 2 (что и отражено в таблице). Во-вторых, вместе с полезной информацией передается достаточно много служебного трафика, в том числе необходимого для обеспечения помехоустойчивости.
Именно поэтому даже в идеальных условиях скорость передачи данных от одного устройства к другому будет ниже теоретической (той, что указана на коробке) в 2-3 раза, в зависимости от класса устройства. Бюджетные модели, как правило, показывают заметно более скромные результаты, чем топовые адаптеры. При наличии помех в виде стен или бытовых приборов скорость может упасть еще в в несколько раз.
Диапазон частот
Беспроводные устройства в настоящее время могут работать в двух диапазонах частот - 2,4 и 5 ГГц.
Количество антенн
Стандартами беспроводной связи 802.11n и 802.11ac предусмотрена возможность использования нескольких антенн (MIMO, от англ. Multiple Input Multiple Output), что кратно увеличивает скорость соединения. Стандарт 802.11n позволяет использовать до 4 антенн, 802.11ac - до восьми.
Для достижения максимальных скоростей и устойчивого соединения целесообразно выбирать беспроводное оборудование с несколькими антеннами. Как правило, адаптеры и роутеры с несколькими антеннами стоят дороже.
Поддерживаемые ОС и прочее оборудование
Производители адаптеров wi-fi , как правило, выпускают драйвера к своим устройствам для большинства операционных систем. Тем не менее, старые версии операционных систем (например, Windows XP) могут не поддерживаться. Также могут быть проблемы с поддержкой устройств в новых операционных системах.
Поэтому при выборе адаптера необходимо обязательно обратить внимание на список поддерживаемых «операционок».
Если вы приобретаете адаптер для подключения к сети телевизора - не лишним будет ознакомиться со списком поддерживаемых адаптеров на сайте производителя (при его наличии).
Условные ценовые диапазоны адаптеров wi-fi (учтите, что ценовая политика производителей может очень сильно отличаться):
адаптеры стоимостью до 1200 рублей . Как правило, это недорогие адаптеры стандарта 802.11n, имеющие либо внутреннюю антенную, либо 1-2 внешние антенны. Заявленные скорости передачи данных от 150 до 300 Мбит/с. Обеспечивают приемлемое качество связи по доступной цене.