Штыревая антенна с параллельным рефлектором

Еще один способ модифицирования штыревой антенны заключается в том, чтобы использовать не перпендикулярный, а параллельный антенне рефлектор. В этом случае существенно меняется ее диаграмма направленности и в горизонтальной плоскости такая антенна перестает быть изотропной.

Вид диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (в плоскости, перпендикулярной антенне) зависит и от размеров самой антенны, и от расстояния между антенной и отражателем.

На рис. 3 показана трехмерная диаграмма направленности, а также горизонтальная и вертикальная диаграммы направленности штыревой четвертьволновой антенны с параллельным отражателем при расстоянии между антенной и отражателем 1/4 l (31 мм).

 

Рис. 3. Штыревая четвертьволновая антенна с параллельным отражателем: а — трехмерная диаграмма направленности (антенна расположена параллельно оси X, отражатель находится в плоскости XY); б — вертикальная диаграмма направленности; в — горизонтальная диаграмма направленности

Для длины антенны 1/4 l в случае идеального бесконечного рефлектора, расположенного на расстоянии 1/4 l от антенны, коэффициент максимального усиления составляет 7,17 dBi. Такую антенну целесообразно располагать возле стены.

ПРИМЕРЫ АНТЕНН

Конечно же, описанные нами штыревые антенны хотя и являются наиболее распространенными для Wi-Fi-устройств, но не предоставляют всего разнообразия возможных конструкций Wi-Fi-антенн. В Интернете можно найти не один специализированный ресурс, посвященный самодельным антеннам для частотного диапазона 2,4 ГГц. Это и разнообразные варианты антенн, выполненных из консервных банок, и антенны типа симметричного полуволнового вибратора с рефлектором, и антенны с биквадратным четвертьволновым излучателем и рефлектором, и спиральные антенны, и разнообразные Yagi-антенны и пр. Конечно же, описание всех имеющихся антенн потребовало бы не отдельной статьи, а целой книги. Мы же преследуем несколько иную цель, поэтому далее рассмотрим те Wi-Fi-антенны, которые можно купить в российских магазинах.

TP-LINK TL-ANT2406A

Миниатюрная направленная антенна TL-ANT2406A компании TP-Link предназначена для внутреннего использования. Антенна имеет удобную подставку, допускающую крепление на стене, установку на столе или крепление к панели корпуса ПК с помощью магнитов, расположенных в ее днище.

 

Антенна TP-Link TL-ANT2406A

Для соединения антенны с точкой доступа используется 50-омный кабель длиной 1 м, снабженный разъемом SMA.

Согласно технической документации, антенна TL-ANT2406A имеет коэффициент усиления 6 dBi.

Производитель классифицирует данную антенну как вариант Yagi-антенны, что нам показалось несколько странным. Yagi-антенна, или антенна Яги, или антенна Уда-Яги (название образовано от имен двух японских изобретателей — Hidetsugu Yagi и Shintaro Uda), или антенна типа «волновой канал», — это направленная антенна в виде ряда параллельных линейных электрических вибраторов длиной, близкой к половине длины волны излучения (приема), расположенных в одной плоскости вдоль линии, совпадающей с направлением максимального излучения (приема). И если пользоваться именно этим определением Yagi-антенны, то конструкция TL-ANT2406A никак ему не соответствует. Вообще, классифицировать антенну TL-ANT2406A оказалось довольно сложно. В качестве излучающего (приемного) элемента в ней используется прямоугольная металлическая плоскость размером 48x52 мм, в которой сделаны небольшие надрезы (рис. 4), а сама излучающая плоскость находится на расстоянии 4 мм от прямоугольного экрана-рефлектора, размеры которого совпадают с размерами излучателя. Центральная жила коаксиального кабеля соединена с излучателем, а оплетка кабеля — с экраном.

 

Рис. 4. Схема антенны TL-ANT2406A

Розничная цена такой антенны составляет 1100 руб.

TP-LINK TL-ANT2409A

Миниатюрная направленная антенна TP-Link TL-ANT2409A, как следует из надписи на упаковке, предназначена для наружного использования, что показалось нам довольно странным, ведь по своим габаритам она больше подходит для внутреннего применения. Да и заявленный коэффициент усиления, равный 9 dBi, соответствует скорее антеннам внутреннего использования.

 

Антенна TP-Link TL-ANT2409A

Корпус антенны предусматривает ее монтаж на стене или на горизонтальном столбе, для чего в комплекте имеются специальные монтажные скобы и хомуты.

Для соединения антенны с точкой доступа используется 50-омный кабель, снабженный разъемом SMA. Длина этого кабеля всего 1 м, что для наружных антенн опять-таки может оказаться недостаточным.

Остается добавить, что производитель классифицирует эту антенну как разновидность Yagi-антенн. Вообще, создается впечатление, что любую направленную антенну компания TP-Link считает вариантом Yagi-антенны. Впрочем, производителю виднее.

Внутренняя конструкция антенны довольно простая. Над квадратным заземленным экраном размером 90x90 мм на высоте 7 ммрасположен излучающий элемент в виде металлического прямоугольника размером 44x54 мм. Соединение излучающего элемента с коаксиальным кабелем реализовано с обратной стороны экрана, причем для согласования фидера с антенной используется металлизированная полоска определенной конфигурации. Схема антенны TL-ANT2409A показана на рис. 5.

 

Рис. 5. Схема антенны TL-ANT2409A

Розничная цена данной антенны составляет 1490 руб.

TP-LINK TL-ANT2414A

Направленная антенна TP-Link TL-ANT2414A также предназначена для наружного использования. Однако габариты данной антенны позволяют устанавливать ее и внутри помещения. Корпус антенны предусматривает ее монтаж на стене или на горизонтальном столбе, для чего в комплекте имеются специальные монтажные скобы и хомуты.

 

Антенна TP-Link TL-ANT2414A

Для соединения антенны с точкой доступа используется 50-омный кабель длиной 1 м, снабженный разъемом SMA. Как мы уже отмечали, для наружных антенн длины кабеля в 1 м может оказаться недостаточно.

Согласно технической документации, антенна TL-ANT2414A имеет коэффициент усиления 14 dBi. Производитель классифицирует ее как вариант Yagi-антенны. Впрочем, не будем углубляться в тонкости терминологии, а лучше посмотрим, как устроена эта антенна.

Над металлическим заземленным квадратным экраном (металлизированный текстолит) размером 210x210 мм в два ряда расположены восемь излучающих элементов, представляющих собой металлические прямоугольники размером 30x58 мм. Расстояние между излучающими элементами и экраном составляет 7 мм. Подводка фидера к излучающим элементам производится с обратной стороны экрана.

Схема антенны TP-Link TL-ANT2414A приведена на рис. 6.

 

Рис. 6. Схема антенны TL-ANT2414A

Как видите, в конструкции данной антенны нет ничего сложного, и ее нетрудно изготовить самостоятельно. Остается лишь удивляться ее стоимости — розничная цена этой антенны составляет 3150 руб.

D-LINK ANT24-0700

Антенна D-Link ANT24-0700 — это вариант штыревой антенны для использования внутри помещений. Как и любая штыревая антенна, ANT24-0700 является всенаправленной (изотропной) в горизонтальной плоскости, однако от штатных штыревых антенн, которыми комплектуется большинство точек доступа, ее отличает высокий коэффициент усиления, равный 7 dBi.

 

Антенна
D-Link ANT24-0700

Данная антенна имеет удобную подставку, которая допускает установку антенны на горизонтальную поверхность, крепление на стену, а также крепление к корпусу ПК с помощью встроенных магнитов. При креплении подставки антенны на стену предусмотрена возможность изменения угла наклона антенны. К точке доступа антенна подсоединяется с использованием 50-омного кабеля длиной 1,5 м с разъемами SMA. Кроме того, возможно непосредственное соединение антенны с точкой доступа (без использования кабеля).

Высота антенны (включая основание) составляет 326 мм, а диаметр ее мачты — 9 мм.

К сожалению, антенна D-Link ANT24-0700 (как и все штыревые антенны) является неразборной. То есть разобрать ее, конечно, можно, но только один раз и навсегда. А потому ознакомиться с внутренней конструкцией антенны, то есть узнать длину самого вибратора, мы не смогли. Единственное, что известно об этой антенне из технической документации, кроме коэффициента усиления, — это ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости, которая составляет 24°. Ну а ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, как и для любой штыревой антенны, равна 360°.

Средняя розничная цена этой антенны составляет порядка 800 руб.

D-LINK DWL-R60AT

Направленная антенна D-Link DWL-R60AT предназначена для внутреннего использования. Она относится к разряду миниатюрных панельных антенн — ее габариты составляют всего 80x85x12,8 мм. Антенна предусматривает непосредственное (без использования кабеля) подключение к точке доступа с помощью разъема SMA.

 

Антенна D-Link DWL-R60AT

Согласно технической документации, антенна D-Link DWL-R60AT имеет коэффициент усиления 6 dBi. Кроме того, известно, что ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости составляет у нее 90°, а ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости — 60°.

Внутренне устройство этой антенны достаточно простое и мало чем отличается от устройства антенны TP-Link TL-ANT2409A. Над металлическим заземленным квадратным экраном размером 70x70 мм на высоте 4,5 мм расположен излучающий элемент, представляющий собой металлический прямоугольник размером 49x52 мм. Подводка фидера к излучающим элементам производится с обратной стороны экрана.

Схема антенны D-Link DWL-R60AT приведена на рис. 7.

 

Рис. 7. Схема антенны D-Link DWL-R60AT

Как видите, конструкция данной антенны чрезвычайно проста, и при желании ее можно легко изготовить самостоятельно. Но если такого желания нет, то эту антенну можно купить всего за 410 руб.

D-LINK ANT24-1800

Панельная антенна D-Link ANT24-1800предназначена для использования вне помещений. Основное ее назначение — обеспечить беспроводное соединение между двумя удаленными друг от друга стационарными точками доступа. Согласно паспортным данным, эта антенна обеспечивает связь на расстоянии до 8 км при скорости соединения 1 Мбит/с и на расстоянии до3 км при скорости соединения 11 Мбит/с.

 

Антенна D-Link ANT24-1800

Ее размеры составляют 360x360x16 мм. В комплекте с антенной поставляются монтажные скобы, которые позволяют закрепить ее на вертикальной стене или на столбе (рис. 8).

 

Рис. 8. Монтажные скобы для антенны
D-Link ANT24-1800

Корпус антенны сделан водонепроницаемым — все швы обработаны герметиком.

Согласно паспортным данным, коэффициент усиления данной антенны составляет 18 dBi. Столь высокое значение достигается за счет узкой диаграммы направленности антенны — ее ширина в вертикальной и горизонтальной плоскостях составляет всего 15°.

Для подключения кабеля к антенне используется разъем N-типа («мама»). Кроме того, в комплекте прилагается кабель длиной 0,5 м с разъемами N-типа и SMA. Естественно, что длины этого кабеля недостаточно для подключения антенны к точке доступа, поэтому в комплекте также входит переходник с разъемами N-типа («мама»—«папа») для подсоединения кабеля-удлинителя, который в комплекте не поставляется (рис. 9).

 

Рис. 9. Переходник с разъемами N-типа
(«мама»—«папа»)

К сожалению, вскрыть данную антенну, не повредив ее герметичности, было невозможно. Однако несложно догадаться, что по своей конструкции она будет напоминать антенну TL-ANT2414A. Различия могут быть разве что в количестве и размерах прямоугольных излучателей.

В заключение добавим, что розничная цена антенны D-Link ANT24-1800 колеблется от 3400 до 4400 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, после рассмотрения нескольких моделей антенн можно констатировать, что все направленные антенны устроены примерно одинаково и очень просто. Если антенна относится к панельному типу, то ее конструкция включает экран и излучатель, выполненный в форме прямоугольника и установленный на некотором расстоянии от экрана. Различия между антеннами заключаются лишь в размерах излучателя и экрана, а также в расстоянии между ними. В антеннах, предназначенных для использования внутри помещений, имеется один излучатель, а антенны, предназначенные для применения вне помещений, могут содержать несколько излучателей.

Отметим также, что стоимость всех антенн явно завышена — не очень понятно, почему за два куска жести нужно платить такие деньги.

 

 

Вопросы 28-29

Протоколы работы с почтой:
POP3, IMAP4, SMTP

Протоколы работы с почтой: POP3, IMAP4, SMTP

Обзор почтовых протоколов.

Схема работы почтовых протоколов стека TCP/IP

SMTP

POP

IMAP

Сводная таблица по почтовым клиентам и серверам для различных ОС.

Наиболее известные WEB-клиенты работы с почтой.

Настройки безопасности в почтовых системах: TLS, SSL, цифровая подпись, сертификат. Понятие СПАМ.

Обзор почтовых протоколов.

Электронная почта существуют уже более двух десятилетий: до 1990 года она использовалась преимущественно в научных организациях, в 90-е - получила широкую известность и стала использоваться повсеместно. По самым скромным оценкам в мире более 50 миллионов человек пользуются услугами электронной почты. В целом же трафик электронной почты занимает только 3.7% всего сетевого. Как и любой форме коммуникаций, электронной почте присущ определенный стиль и набор соглашений. В частности, общение по электронной почте носит неформальный и демократичный характер.

Электронная почта даёт возможность посылать и получать сообщения, отвечать на письма корреспондентов автоматически, используя их адреса, рассылать копии письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу, использовать вместо адресов (числовых или доменных имен) логические имена, создавать несколько подразделов почтового ящика для разного рода корреспонденции, включать в письма текстовые файлы, пользоваться системой "отражателей почты" для ведения дискуссий с группой ваших корреспондентов и т.д.

Развитие технологии Internet привело к появлению современных протоколов для обмена сообщениями, которые предоставляют большие возможности для обработки писем, разнообразные сервисы и удобство в работе. Так, например, протокол SMTP, работающий по принципу клиент-сервер, предназначен для отправки сообщений с компьютера к адресату. Обычно доступ к серверу SMTP не защищается паролем, так что можно использовать для отправки писем любой известный сервер в сети. В отличие от серверов для отправки писем, доступ к серверам для хранения сообщений защищается паролем. Поэтому необходимо использовать сервер или службу, в которой существует учётная запись. Эти серверы работают по протоколам POP и IMAP, которые различаются способом хранения писем.

В соответствии с протоколом POP3 поступающие на определенный адрес сообщения хранятся на сервере до того момента, пока они не будут в течение очередного сеанса загружены на компьютер. После загрузки сообщений, можно отключиться от сети и приступить к чтению почты. Таким образом, использование почты по протоколу POP3 является наиболее быстрым и удобным в использовании.

Протокол IMAP удобен тем людям, которые пользуются постоянным подключением к сети. Сообщения, поступившие на адрес, также хранятся на сервере, но, в отличие от POP3, при проверке почты сначала будут загружены только заголовки сообщений. Само письмо можно будет прочитать после выбора заголовка сообщения (оно загрузиться с сервера). Ясно, что при коммутируемом соединении работа с почтой по этому протоколу приводит к неоправданным потерям времени.

Существует несколько протоколов приема передачи почты между многопользовательскими системами.

Краткое описание некоторых из них:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP, причем передача должна быть обязательно инициирована самой передающей системой.
POP, POP2, POP3 (Post Office Protocol) - три достаточно простых невзаимозаменяемых протокола, pазpаботанные для доставки почты пользователю с центрального mail-сеpвеpа, ее удаления с него и для идентификации пользователя по имени/паролю. POP включает в себя SMTP, который используется для передачи почты, исходящей от пользователя. Почтовые сообщения могут быть получены в виде заголовков, без получения письма целиком.
IMAP2, IMAP2bis, IMAP3, IMAP4, IMAP4rev1 (Internet Message Access Protocol).

IMAP осуществляет хранение почты на сеpвеpе в файловых диpектоpиях, а также предоставляет клиенту возможность производить поиск строк в почтовых сообщениях на самомсеpвеpе.

IMAP2 - используется в редких случаях.

IMAP3 - несовместимое ни с чем pешение, не используется.

IMAP2bis - pасшиpение IMAP2, позволяет сеpвеpам pазбиpаться в MIME-стpуктуpе (Multipurpose Internet Mail Extensions) сообщения, используется до сих пор.

IMAP4 - пеpеpаботанный и pасшиpенный IMAP2bis, который можно использовать где угодно.

IMAP4rev1 - pасшиpяет IMAP большим набором функций, включая те, котоpые используются в DMSP (Distributed Mail System for Personal Computers).

ACAP (Application Configuration Access Protocol) - протокол, pазpаботанный для работы с IMAP4; добавляет возможность поисковой подписки и подписки на доски объявлений, почтовые ящики и используется для поиска адресных книг.

DMSP (или PCMAIL) - протокол для приема/отправки почты, особенность которого заключается в том, что пользователь может иметь более одной рабочей станции в своем пользовании. Рабочая станция содержит статусную информацию о почте, диpектоpию, через которую происходит обмен, которая при подключении к серверу обновляется до текущего состояния на mail-сеpвеpе.

MIME - стандарт, определяющий механизмы для отправки разного рода информации с помощью электронной почты, включая текст на языках, отличных от английского, для которых используются символьные кодировки, отличные от ASCII, а также 8-битный бинарный контент, такой как картинки, музыка, фильмы и программы.