Kuinka paljon seinät vaikuttavat Wi-Fiin? Signaalihäviö materiaalin mukaan
Kuinka paljon seinät vaikuttavat Wi-Fiin? Kipsilevyn, tiilen, betonin, laatan, lasin, peilien ja folion tyypilliset dB-häviöt sekä tapa laskea seinät.
Kuinka paljon seinät vaikuttavat Wi-Fiin? Heikossa makuuhuoneessa vastaus on usein etäisyyttä tärkeämpi.
Reitittimesi on 20 ft:n päässä takamakuuhuoneesta, mutta makuuhuone ei toimi. Etäisyys on harvoin ongelma. Avoimessa tilassa jokainen etäisyyden kaksinkertaistuminen maksaa noin 6 dB — yhden maltillisen pykälän. Reitittimen ja makuuhuoneen välissä oleva kohde voi maksaa yhdellä askeleella 30 dB, ja käytävältä katsottuna 3 dB maksava seinä näyttää täsmälleen samalta kuin 30 dB maksava seinä.
Tässä on häviö rakennusmateriaalin mukaan, syy siihen, miksi seinän ylityskulma muuttaa lukemaa, sekä tapa laskea summa oman pohjapiirroksesi osalta.
Kuinka paljon seinät vaikuttavat Wi-Fiin? Mitä seinä tekee radioaallolle#
Tapahtuu kolme erillistä asiaa, ja ne kannattaa pitää erillään.
Absorptio. Tiheät ja kosteat materiaalit muuttavat radioenergiaa pieneksi määräksi lämpöä. Vesipitoisuus on suurin yksittäinen muuttuja. Siksi tuore rappaus, kostea tiili, kuivuva betonilaatta ja täyteen pakattu kirjahylly maksavat enemmän kuin paksuus antaisi olettaa. Tämä mekanismi skaalautuu: kaksi kertaa paksumpi seinä maksaa karkeasti kaksi kertaa enemmän dB:tä.
Heijastus. Johtavat pinnat heijastavat signaalin takaisin sen sijaan, että päästäisivät sen läpi, eikä paksuudella ole juuri merkitystä. Muutaman tuhannesosan tuuman paksuinen alumiinifoliokerros estää enemmän kuin neljä tuumaa tiiltä, koska aallon pysäyttää yhtenäinen johtava levy, ei sen takana oleva massa.
Taajuus. Tiheän materiaalin läpi kulkeva häviö kasvaa taajuuden noustessa. Nyrkkisääntönä seinä, joka maksaa 2,4 GHz:llä tietyn määrän, maksaa 5 GHz:llä puolitoista–kaksi kertaa sen ja 6 GHz:llä taas hieman enemmän. Tämä yksi seikka ratkaisee, mikä taajuus yltää mihinkin huoneeseen, ja se on koko artikkelin taajuuskohtaisesta kantamavertailusta ydin.
Etäisyys on halpa ja ennustettava; seinät ovat kalliita ja hyvin vaihtelevia. Yksi peilikaapin ovi voi maksaa neljä kertaa enemmän kuin etäisyyden kaksinkertaistaminen.
Signaalihäviö rakennusmateriaalin mukaan#
| Minkä läpi signaali kulkee | Tyypillinen häviö 2,4 GHz:llä | Tyypillinen häviö 5 GHz:llä | Käytännön tulkinta |
|---|---|---|---|
| Avoin oviaukko tai holvikaari | 0–2 dB | 0–3 dB | Lähes ilmaista. Pyri näihin |
| Ontto sisäovi | 1–3 dB | 2–4 dB | Tuskin laskemisen arvoinen |
| Kipsilevyseinä, kaksi levyä ja runkotolpat | 2–4 dB | 3–6 dB | Halvin oikea seinä |
| Sisäseinä, jossa on johtoja, putkia tai eristettä | 3–5 dB | 5–8 dB | Yksi huomattava askel alaspäin |
| Massiivipuinen ovi | 2–4 dB | 4–6 dB | Sen huomaa, kun ovi suljetaan |
| Puurunkoinen lattia palkkeineen ja aluslattioineen | 4–8 dB | 6–12 dB | Yleensä kestettävissä |
| Yksilehtinen tiili tai betoniharkko, noin 4 in | 6–10 dB | 10–16 dB | Lyhentää käyttökelpoisen kantaman noin kolmasosaan |
| Muurattu tai onteloitu tiili, 9 in tai enemmän | 10–15 dB | 15–25 dB | Yksi seinä kuluttaa puolet budjetista |
| Ontto betoniharkko | 6–10 dB | 10–16 dB | Samanlainen kuin yksilehtinen tiili |
| Valettu tai teräsbetoni | 10–15 dB | 15–25 dB | Usein kova pysäytys |
| Betonilaatta | 10–15 dB | 15–25 dB | Suunnittele sen ympäri, älä sen läpi |
| Keraaminen tai posliinilaatta taustalevyllä | 5–8 dB | 8–12 dB | Kylpyhuoneet ylittävät painoluokkansa |
| Tavallinen lasi-ikkuna tai sisälasi | 1–3 dB | 2–6 dB | Halpa ja hyödyllinen reitti |
| Low-E- tai pinnoitettu lasi | 8–15 dB | 10–25 dB | Pahempi kuin sen vieressä oleva seinä |
| Peili tai peilikaapin ovi | 15–25 dB | 20–30 dB+ | Käytännössä metallilevy |
| Metallirappausverkko ja rappaus | 15–25 dB | 20–30 dB+ | Vanhat talot kätkevät tämän |
| Metallirunko kipsilevyn takana | lisää 3–6 dB | lisää 4–8 dB | Tavallinen uudemmissa rakennuksissa |
| Foliopäällysteinen eriste tai säteilysuoja | 15–25 dB | 20–30 dB+ | Käsittele läpäisemättömänä |
| Pelti, kanavisto, jääkaappi, kaappi | 15–25 dB | 20–30 dB+ | Läpinäkymätön. Kiertäminen on ratkaisu |
| Sähköinen lattialämmitysmatto | 15–25 dB | 20–30 dB+ | Metalliverkko lattiassasi |
| Akvaario, vesisäiliö tai lämminvesivaraaja | 2–6 dB | 3–10 dB | Vesi imee, mutta vähemmän kuin arvaisit |
| Reitillä seisova ihminen | 3–5 dB | 3–6 dB | Siksi lukemat heiluvat |
Jokainen rivi on tyypillinen vaihteluväli ja nyrkkisääntö, ei mittaustulos. Vaihtelu on todellista: kosteus, rappauksen paksuus, onteloon kiinnitetty sisältö ja ylityskulma siirtävät lukemaa useita dB. Lisää 6 GHz:lle tavallisissa materiaaleissa noin 1–3 dB 5 GHz:n sarakkeeseen ja muuta metalliriveillä ei mitään — ne olivat jo valmiiksi läpinäkymättömiä.
Neljä materiaalia, joita aliarvioidaan#
- Peilit. Peili on metallilevy, jonka edessä on lasi. Makuuhuoneen poikki oleva peilikaapin ovi on 20 dB:n este juuri siinä kohdassa, johon olisit tähdännyt.
- Low-E- ja pinnoitettu lasi. Energiatehokkaassa lasissa on mikroskooppisen ohut metallioksidikerros. Siksi kolmelta sivulta lasitettu puutarhahuone voi olla huonompi kuin viereinen tiilihuone. Siksi myös avoimissa pohjaratkaisuissa on yhä katvealueita, vaikka sisäseiniä olisi lähes olematta.
- Foliopäällysteinen eriste. Foliopintaiset kipsilevyt ja säteilysuojalevyt ovat tavallisia ullakoilla, autotalleissa ja uusien rakennusten ulkoseinissä. Sillä vuorattu muutettu ullakko käyttäytyy suojattuna laatikkona, ja portaikko on ainoa sisäänpääsy.
- Sähköinen lattialämmitys. Matto on johtava verkko laatan alla, joten sen sisältävä kylpyhuone tai keittiö voi asettaa alla olevaan huoneeseen 25 dB:n katon. Se selittää yleensä lattian, joka toimi ennen remonttia.
Näin lasket reitittimen ja huoneen väliset seinät#
Tarvitset suunnilleen mittakaavassa olevan pohjapiirroksen ja kymmenen minuuttia.
- Piirrä kerros huone kerrallaan. Suhteet merkitsevät; tarkkoja mittoja ei tarvita.
- Merkitse reititin siihen, missä se todellisuudessa on, ei siihen missä toivoisit sen olevan.
- Merkitse ongelmahuoneesta paikka, jossa laitetta oikeasti käytetään — työpöytä, tyyny tai sohvan pääty.
- Piirrä suora viiva näiden kahden merkin väliin.
- Luettele jokainen viivan ylittämä pinta järjestyksessä. Ota mukaan myös asiat, jotka eivät ole seiniä: savupiipun rintamuuri, jääkaappi, seinän vieressä oleva vaatekaappi, laatoitettu suihku ja lämminvesivaraajan komero.
- Anna jokaiselle yllä olevan taulukon mukainen luku ja käytä kulmakerrointa, kun ylitys on selvästi vino.
- Laske ne yhteen. Summa on seinähäviösi.
- Piirrä nyt toinen viiva: reitti, jota kävelisit, oviaukkojen kautta. Pisteytä se samalla tavalla. Useimmissa kodeissa se kulkee paljon vähemmän materiaalin läpi, vaikka matkaa kertyy enemmän.
Budjettisi tälle kaikelle on pieni. Muutaman jalan päässä reitittimestä olet noin -30 dBm:ssä, ja 5 GHz lakkaa olemasta luotettava jossakin -67 dBm:n tienoilla. Sinulla on siis noin 37 dB käytettäväksi etäisyyteen, seiniin, huonekaluihin ja ihmisiin. Kunkin tason mahdollistama toiminta on kuvattu dBm-signaalin voimakkuustaulukossa.
Milloin seinät tarkoittavat, ettei vahvistin auta#
Vahvistin toistaa kuulemansa. Laske seinät ehdokkaana oleville sijoituspaikoille, ja vastaus on usein ei.
- Ei mitään hyödyllistä toistettavaa. Jos jokainen pistorasia reitittimen puolella ongelmaa on jo alle -67 dBm:n, vahvistin lähettää heikon yhteyden uudelleen suurella äänenvoimakkuudella ja puhelimesi takertuu siihen. Vahvistimen oman paikan tavoiteikkuna on kuvattu artikkelissa mihin Wi-Fi-vahvistin sijoitetaan.
- Metalli- tai folioraja. Foliopäällysteisellä levyllä vuorattu tai lämmitysmaton päällä oleva huone ei ole kantamaongelma. Mikään omalla puolellasi oleva sijoituspaikka ei korjaa sitä; toisen radion on oltava toisella puolella, ja sen syöttönä on oltava kaapeli, koaksiaali tai sähköverkko.
- Kaksi muurausseinää ilman ovireittiä. 5 GHz:llä se on 20–32 dB ennen kuin etäisyys vie yhtään jalkaa — suurimman osan budjetistasi. Muurattujen seinien taloille on oma toimintatapansa artikkelissa Wi-Fi tiilen ja betonin läpi.
- Huone tarvitsee oikeaa läpäisykykyä. Jos laskelma antaa kaukaiselle huoneelle noin -80 dBm, jopa hyvin sijoitettu yksiradiovahvistin välittää yhteyden noin puolella läpäisykyvyllä. Mikään sijoituspaikka ei palauta kaistanleveyttä, jota huone ei koskaan saanut — katso mikä katvealueen oikeasti aiheuttaa.
Kieltäytyminen on tässä halpaa. Väärän laitteen ostaminen kahdesti ei ole.
Usein kysytyt kysymykset#
Kuinka paljon seinät vaikuttavat Wi-Fi-signaaliin?
Yksi kipsilevyseinä maksaa tyypillisesti 5 GHz:llä 3–6 dB, kun taas yhdeksän tuuman tiiliseinä voi maksaa 15–25 dB ja peili tai foliopäällysteinen levy vähintään 20–30 dB. Vertailuksi etäisyyden kaksinkertaistaminen reitittimestä avoimessa tilassa maksaa noin 6 dB. Useimmissa kodeissa seinät, eivät etäisyys, ratkaisevat toimiiko huone.
Kuinka monen seinän läpi Wi-Fi-signaali voi kulkea?
Nyrkkisääntönä 5 GHz pysyy käyttökelpoisena noin kahden sisäisen kipsilevyseinän läpi ja 2,4 GHz kolmen läpi, kun taas yksi kiinteä muurausseinä voi olla 5 GHz:n raja. Vahvan saman huoneen signaalin ja epäluotettavaksi muuttuvan 5 GHz:n tason välillä on noin 37 dB:n budjetti, joten laske dB:t, älä seiniä.
Estävätkö seinät 5 GHz:ä enemmän kuin 2,4 GHz:ä?
Kyllä. Tiheän materiaalin läpi kulkeva häviö kasvaa taajuuden myötä, joten seinä, joka maksaa 2,4 GHz:llä 8 dB, maksaa 5 GHz:llä tyypillisesti 12–16 dB ja 6 GHz:llä hieman enemmän. Siksi 5 GHz voi olla erinomainen samassa huoneessa ja kadota kahden huoneen päässä, kun 2,4 GHz vielä vaivalloisesti yltää autotalliin.
Peili on lasin takana oleva ohut metallikerros, joten se heijastaa eikä absorboi. Se maksaa 5 GHz:llä tyypillisesti 20 dB tai enemmän. Suuri peilikaapin ovi tai peiliseinä toimii kuin metallilevy ja varjostaa kaiken takanaan olevan. Reititä signaali sen sijaan oviaukon kautta tai siirrä reititintä niin, ettei peili ole reitillä.
Koska jokainen vinosti ylitetty seinä ylitetään kulmassa, mikä pidentää materiaalin läpi kulkevaa matkaa ja heijastaa enemmän energiaa pinnasta. 60 asteen kulmassa ylitetty seinä käyttäytyy kuin kaksi kertaa paksumpi, joten kaksi tavallista 6 dB:n runkoseinää vinossa voi maksaa 24 dB 12:n sijaan. Reitittimen siirtäminen muutaman jalan verran niin, että kulmat suoristuvat, palauttaa usein vähintään 10 dB.
Molemmat ovat yhtenäisiä johtavia levyjä ja kodin pahimpia esteitä. Ne maksavat usein 20–30 dB tai enemmän. Ullakon tai autotallin muutoksessa käytetty foliopintainen kipsilevy voi muuttaa huoneen suojatuksi laatikoksi, ja sähköinen lämmitysmatto voi asettaa katon alla olevaan kerrokseen. Väärällä puolella oleva vahvistin ei korjaa kumpaakaan; toisen radion on oltava toisella puolella kaapelin syöttämänä.
Vain jos seinän reitittimen puolella on paikka, jossa reitittimen signaali saapuu puhtaasti noin -60–-67 dBm:n tasolla ja josta vahvistin yltää kohdehuoneeseen ylittämättä samaa seinää uudelleen. Jos kallis seinä on vahvistimen ja jommankumman pään välissä, se ei auta. Rehellinen ratkaisu on silloin kaapeloitu tukiasema, olemassa olevan koaksiaalin kautta toimiva MoCA tai sähköverkon kautta kulkeva yhteys.