2009年10月22日

【無線LAN感度】後書き 〜 放物線の描き方と楕円

平行波前提での到達距離が等しくなる反射面を作図 前稿では、無線LAN子機様に最適な反射板を作成しようとの思いから、平行波で波長ずれが起きない反射面を求める為に、到達距離が一致する反射面を円弧と線分の交点を結ぶ方法でCAD上で作図し、それが2次曲線(放物線)となることが判って嬉しがっていた訳だが、この作図法を判り易くしてくれた頁が見つかったので紹介して置く。
 平行波なので、波長をずらさない為に距離を一定にする為に紐を、波の進行方向を正確に決める為に三角定規を使う方法だ。

2次曲線の作図方法(山崎直和さん)
 この中に判り易いjava動画のリンクも付いているのでご覧頂きたい。Good Job!!

近接発信源と平行波との反射面の差 この作図方法は、実のところ楕円の作図方法の一方の頂点が無限の場合(だから平行で等距離)に過ぎない。楕円が画鋲2つに紐で作図出来ることは大抵の人はご存知と思うが、無線LANの様な比較的短距離の電波の反射板の場合には、頂点間の距離が無限とするより、本当のところ十数m〜数十mとして作図した方が正確と言えば正確ではないかと思う。無論、頂点間距離を10mとして波長が数cmの楕円の一方の頂点側の面で作図しもそれを元に反射板を作成しても、放物線のものと差が出るかどうかは加工精度上疑問ではある。

 また、前稿でもリンクした「放物線」では、放物線の面の反射角が平行光線を頂点に集めることの数学的な証明をしているが、楕円も同様に各頂点間でも、双方の光の放射が他方に集まることは、後述の最短距離到達の考え方が成り立つ。
 同時に、当方のアプローチで言わせてもらうと、光、電波には波長があるので、到達距離が異なる伝達をしようとしたものは波長がズレて打ち消しあってしまい頂点にあっては反射面全体がら一応に同一波長にそろったもののみが強め合うので結論として、楕円も放物線の反射角と同様に頂点に正しい反射角のつながりとなる。

 従って居ないと思うけど(笑)、1m程度の距離での通信不良で反射板を作るときには楕円で作って試してください。その場合楕円は長手幅は1m+周波数の波長の1/2となります。続きを読む
タグ:無線LAN fon
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2009年10月19日

【無線LAN感度】Fonの電波強度大幅UPに成功(答えは干渉低減と放物線)

 以前、「La Fontenna買ってドキッ!! ひょっとして違法?」で、触れていたが、La Fonera + に 外付けアンテナを付けたにも関わらず、木造戸建て2階設置での1階使用では、満足の得られる感度にすることが出来なかった。
 そこで、今度は自宅近くのPCショップで何気に立ち寄って眺めているとUSB接続タイプの無線子機が目にとまった。通常、USB接続タイプの無線子機もPCに直接差して使うのだろうが、これ、USB延長ケーブルを使えばPCの置き場所に関係なく、電波感度の高い所にアンテナを設置することが可能であることに気付いてしまった。で、物色すると金欠の自分にも買える程度で、且つ、しっかりアンテナだぞと張り子の虎かもしれないアンテナ付の無線LAN子機「BUFFALO Air Station NFINITI HighPower 11n/g/b USB用 無線子機 WLI-UC-GNHP」が目にとまった。

 すると、んっ〜、これを電波感度の良い場所に置いて反射版何ぞを置いたら効果があるかも! との想いが膨らみ、結局2980円で衝動買い。はい、226円の損でした。そのご反射板用の材料探しに100円SHOPに行き、台所の油汚れ除け用のアルミ箔板、アルミテープ、金属ザル何ぞを買い集めテストをすることになった。

 さて、この無線子機、先ずはCDを入れてから、その画面指示に従い、USBに刺したり抜いたりといった良くあるインストールパターンで導入し最後にリブートで出来る。早速、繋ごうとして、がっくり、我がノートPC内蔵分より感度が悪い安定しない。やっぱアンテナは張り子の虎かよと言うより多分ノートPC側の設計頑張っているのだろう。そう思うことにして、気を取り直して、反射板を色々と試してみた。

 抜群に効果があったのは金属ザル300円払った価値はある様だったが、持ち歩く訳にもいかないので、アルミ箔版を単純に立ててみると僅かに反応するので、凹面化して試みるが、感度は安定しない。まだ、ノートPC内蔵分の方がましである。そこで、ザルを2階に持って上がりfonの外付けアンテナにかぶせて見たが、取り立てて効果がある様でもなかった。で、駄目元で、fonera+本体も当方の1階PC位置に一番近い位置に移動して、ザルをかぶせて試た。するとあれ不思議、一気に電波感度がアップすると共に安定したのだ。
無線LAN感度安定 (inSSIDerで測定)
 あくまで憶測の域は出ないが、fonera+ は素のままでも、内蔵の埋め込みアンテナと、お尻にの短いアンテナが両方生きており、共に電波の送受信を行なっている。今回の場合、お針のアンテナは外部アンテナに置きかわさているが、fonera+本体内のアンテナは生きていた訳で、恐らく無造作に置いていた関係で、電波干渉で感度が不安定に減衰していたのであろう。それが並行に置かれれば、その正面と背面は平行波に近いものとなりうまくいったものと思う。

 また、同時に、無線子機側の反射板の曲げ具合もちょうど良かったようだ。理想の曲率を理論上で求めよう思い、久しぶりにCADを起動して、30,45,60,90度と判り易い物を先ずはプロット、それを眺めると規則性が見えて来たので、焦点を中心とする円弧を等間隔に描きそれに接する水平線を引いて、平行波の到達距離が等しくなるものを発見した。同時に、このプロットした点を滑らかに結ぶとそれは、その最短距離の入射角と一致する様でびっくりだった。また、この曲線、式で表すと、2y=x2-1と一致するのだ。これが解ってもっとびっくり、そう、いわゆる放物線だ。元々、想定していた相似形が放物線だったので、それと一致しているのではないかとは思っていたが、その通りで良かったと思うのと同時に、放物線の相似形がコンパスと直線定規で書けることを発見し、とても満足だった。

 因みに、この辺をグクってみると「放物線」として説明している頁か見つかったので興味がある方はご覧下さい。自分にはとてもここ迄の説明は出来ないので、代わりに反射板の絵とその同尺のPDFを付けて置くので、必要なら活用して欲しい。
反射板 for WirelesLan2.4GHz

 尚、現在の電場強度はさらに改善し-53dB〜-55dBとなっており、活用に問題はない。そして、その曲率は少しずつ修正して形作った訳だが、この放物線図と殆ど一致していたので、当方にとってはわざわざ、作図したことでの修正はなく改善はなかった。以下が最終結果だ。無線LAN安定化 最終結果
 これで取敢えず、自宅での無線LAN利用では問題はなくなった。また、今後、ノートPCを持出す際には、この放物線図とアルミ箔板、そしてUSB延長ケーブル、そして無線LAN子機「BUFFALO Air Station NFINITI HighPower 11n/g/b USB用 無線子機 WLI-UC-GNHPを一緒に持っていくことになる。流石に反射板を人前にさらすのは勇気がいるが、変に電波干渉のなければ無銭LANが楽しめる筈である。目出度し目出度し。
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タグ:無線LAN fon
posted by Mire at 15:04 | Comment(0) | TrackBack(0) | 無線LAN | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2009年08月05日

La Fontenna買ってドキッ!! ひょっとして違法?

 FONというWiFiコミュニティは御存じだろうか。La Fonera(3機種あり)という無線ルーターを購入し、自宅のインターネット回線をコミュニティと共有化することを前提に世界中のWiFiへ無料でアクセス出来る仕組みだ。以前、この趣旨に共感し La Fonera+ を購入設置していた訳だか、その趣旨から木造2階建ての2階に置き1階での利用を考えていたが、電波強度が安定せずに暫く放置していた。

 しかし、最近、PLC経由で接続中に日頃使わない電動工具を使うと、その機器が電源側に放出する雑音パルスがPLC通信を阻害し、クラサバ系の端末ソフトの通信が頻繁に停止し代替の伝送路確保を検討することになった。そんなことでやはり無線LANも選択肢の一つかなと思っていた。
 そんなことで、ヨドバシに行くとLa FontennaというLa Fonera用の外付けアンテナが「さぁ、買って下さいよぉ」と言わんばかりに2台置いていたのでポイントで衝動買いしてしまった。

 早速自宅で開梱。多分私への親切心からなのだろう英語書きの説明書を有難く読ませて頂き、大した内容はないので、そのまま接続しようとは思ったものの、まあ、先人のアドバイスでもあったらなと思いググるとあれまぁ何と!!

 La Fontenna は La Fonera 用で、La Fonera+ に接続すると電波法違反との記述が飛びこんで来た。
 ええっ! そんなこと店に書いてなかったぞ。さらにググってみるとLa Fonera+ も後日、一部認証のとれたものがあり「技適シール」に「005WWCA0028, 201WW07215286, 201WW07215287」と書いているものなら良い様だ。






 取敢えずLa Fonera+の底のシールかなと思い見るがよくわからない。そもそも「技適シール」って何だろう? とググると、どうも 左図のマークが目印のようだ。ありました。底のシールの中にこのマークの後に何と2段書きで小さな文字で書いてある。ミラータイプのシールなのでとても読み辛い。

 結局は「201WW07215287」とあったのでセーフでしたが、このマークを知らなきゃ気付き難いよねこれって。ということでここに書いておくことにした。

 で接続は簡単。La Fonera+のお尻についている短いアンテナを外し、La Fontennaのケーブル端のコネクタをネジこむだけ。尚、ネジこみは緩まない程度に工具で締付けた方がよい。

 結果は、まだ不満足だが、電波は強くなった様だ。ただ、依然として電波強度の変動は大きく通信切断も発生する。La Fontennaのケーブル長は3mと決して長くはないので、本体の置き場所も良く考えてアンテナ設置位置を今後探ってみることになる。続きを読む
posted by Mire at 09:15 | Comment(1) | 無線LAN | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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