Презентация "Самостоятельные способы усиления Wi-Fi сигнала" по физике – проект, доклад

Лицейское научное общество «Синяя птица» МБОУ лицей №4 г. Данкова. «Самостоятельные способы усиления Wi-Fi сигнала» Автор: Михеев Данила Юрьевич, учащийся 11-В класса МБОУ лицея №4 г. Данкова. Руководитель: Каверин Сергей Владимирович, учитель физики МБОУ лицея №4 г. Данкова. Данков 2016

С развитием Интернет-технологий в мире несомненную популярность приобрели системы беспроводной связи Wi-Fi. Ныне, в общественных местах и дома человек может получить беспрепятственный доступ к интересующей его информации в Интернете прямо со своего смартфона или ноутбука, либо используя Wi-Fi роутер, обходясь при этом без проводов. Очевидные плюсы беспроводного Интернета подталкивают зачастую к необходимости их приумножить и оптимизировать работу Wi-Fi с минимальными затратами денежных средств. В связи с этим актуальным вопросом для многих пользователей остается поиск «подручных» средств усиления Wi-Fi-сигнала.

Цель нашей работы: «Выяснить, какие существуют способы усиления Wi-Fi сигнала в домашних условиях».

Задачи: Собрать устройство (антенну для усиления Wi-Fi роутера); Провести измерения скорости Интернета с собранным устройством; Сделать выводы на основании полученных измерений;

Гипотеза: «Собранная самостоятельно антенна-усилитель Wi-Fi сигнала не дает существенного эффекта при работе Интернета».

Объект исследования: средства беспроводной Интернет-связи Wi-Fi Предмет исследования: скорость Интернет-соединения в Лицее №4. - Практические измерения; - Анализ результатов измерений; - Обобщение результатов исследования.

В частных домах старой постройки, как правило, в основании стен находятся деревянные балки, в современных офисных зданиях, торговых центрах и многоквартирных домах стены укрепляются металлической арматурой. Металлическая арматура может серьезно ухудшать качество сигнала, следовательно, конструктивные особенности зданий следует учитывать при проверке качества сигнала.

Т.н. Bi-Quad Wi-Fi (2.4 Ghz) антенна представляет из себя «двойной квадрат» из медной проволоки (сторона квадрата – 31 мм), установленный на шпинделе пластиковой коробки для CD-дисков. Под антенной расположен оптический диск, служащий отражателем, причем от антенны до самого диска расстояние должно быть ровно 16 мм. Это расстояние и определенная длина стороны квадрата дают наибольший коэффициент усиления, согласно рекомендациям по сборке и использованию устройства. С обратной стороны дна коробки к закрепленной антенне подводится коаксиальный кабель. Далее данная конструкция припаивается непосредственно к роутеру (например, Dlink). Внутри находится карта PCMCIA с антенной. Оригинальную антенну можно отпаять и заменить на собранную. Кроме того, существует и иной способ подключения – через разъем SPA.

Длина стороны квадрата (31 мм) выбрана не случайным образом. Согласно рекомендациям к сборке и использованию антенны, длина стороны квадрата должна составлять ¼ часть длины электромагнитной волны. Длину волны мы можем найти, зная, что частота в нашем случае равна 2.4 ГГц, используя формулу скорости электромагнитной волны. 3*108 м/с = λ*2.4 * 109 Гц λ=1.25*10-1 м

В качестве тестовых ситуаций для проверки работоспособности антенны было решено выбрать следующие параметры: время скачивания громоздкого приложения на ноутбук (например, компьютерной игры Battlefield 2 Bad Company (8 Гб)), время загрузки до воспроизведения двухчасового фильма в 720-HD на смартфоне и скорость работы онлайн-игры Counter-Strike на нетбуке. Изобразим для первых двух ситуаций диаграммы состояний «до» и «после» применения антенны и таблицу для третьей:

Условия работы антенны: подключение к роутеру одновременно смартфона Lenovo, нетбука Samsung и ноутбука HP Pavilion, находящихся на удалении от роутера (через стену между комнатами в квартире) в обоих случаях (без антенны и с ней).

Проведя замеры, мы выяснили, что при скачивании громоздких программ, играм по сети и воспроизведении медиаконтента наличие антенны действительно усилило сигнал, и, как следствие, ускорило работу Wi-Fi, дав нам возможность не находиться в непосредственной близости от роутера и подключить сразу несколько устройств к нему. Таким образом, мы ощутили существенно более комфортные условия работы в Интернете и убедились, что антенна все-таки способна дать реальный результат в работе, а значит, наша гипотеза опровергнута.