Amplificateur / amplificateur WiFi - Étendre la portée du signal:

Un amplificateur WiFi est un appareil utilisé pour « booster » ou étendre la portée d'un signal WiFi. Ils peuvent également être décrits comme suit:

• Antennes amplifiées de signal WiFi
• Amplificateurs de signal WiFi
• Prolongateurs de portée WiFi

Les amplificateurs WiFi étendent la couverture WiFi dans les zones où le signal est faible ou de mauvaise qualité. Le signal WiFi peut être dégradé par les murs, les matériaux de construction comme le béton ou le métal, ainsi que par les interférences d'appareils qui fonctionnent avec des fréquences WiFi (par exemple, les téléphones sans fil ou les micro-ondes). Un amplificateur de signal WiFi est capable d'utiliser un signal WiFi existant, de l'amplifier et de rediffuser le signal renforcé dans une zone morte WiFi, ou d'étendre un signal WiFi sur une distance significative. Ils fournissent une solution efficace pour fournir une couverture WiFi qui peut être utilisée par une large gamme d'appareils en réseau sans fil.

Connectez l'amplificateur de signal WiFi à votre point d'accès ou à votre routeur.

Les amplificateurs de signal Wi-Fi peuvent être connectés à des routeurs ou à des points d'accès. Ils amplifient généralement le signal source généré par le routeur et, lorsqu'ils sont efficaces, peuvent augmenter la force du signal d'un facteur trois. Un amplificateur de signal WiFi bidirectionnel est capable d'amplifier les signaux WiFi reçus et transmis pour une augmentation de la puissance du signal qui peut atteindre 600 %.

Les amplificateurs de signal WiFi sont essentiels pour fournir une connectivité transparente dans une variété d'environnements. Pour les secteurs et les applications critiques, l'installation d'un amplificateur de signal WiFi peut préserver les performances du réseau.

Les amplificateurs de signal WiFi sont distincts des répéteurs WiFi qui se contentent de répéter et de rediffuser un signal WiFi acquis sans l'amplifier.

Applications d'amplification WiFi:

L'amplificateur de signal WiFi augmente la portée et le débit du signal pour une variété d'  applications 802.11, notamment:

• Points d'accès sans fil
• Ponts sans fil
• Réseau LAN 802.11
• Internet des objets

Les amplificateurs de signal sont des appareils extrêmement polyvalents qui offrent un grand potentiel pour améliorer la couverture sans fil dans les zones où les niveaux de signal sont diminués. Ils sont facilement installés dans les propriétés pour fournir une couverture aux appareils qui font partie d'un réseau local. Ils peuvent également être utilisés dans divers lieux publics tels que les stades sportifs, les gares ou les aéroports où les réseaux peuvent être fortement abonnés.

Fréquences de l'amplificateur du signal WiFi

Les amplificateurs de signal WiFi sont conçus pour fonctionner avec les fréquences WiFi dans la  bande de fréquence 2,4 GHz (entre 2,4 et 2,5 GHz). Cela les rend compatibles avec les  versions 802.11 suivantes  du réseau WiFi qui utilisent la bande de fréquence 2,4 GHz:

• 802.11b (Wi-Fi hérité)
• 802.11g (Wi-Fi 3)
• 802.11n (Wi-Fi 4)
• 802.11ax (Wi-Fi 6)

Les performances de l'amplificateur sont particulièrement importantes car la perte de données et l'atténuation du signal des appareils sans fil sont courantes. Souvent, les cartes réseau sans fil utilisées dans les ordinateurs portables, les routeurs et autres appareils ne sont pas très puissantes, avec une puissance et une portée limitées. Un amplificateur de signal bidirectionnel avec une antenne peut améliorer les performances de l'appareil client au sein d'un réseau WiFi.

Comment fonctionne un amplificateur de signal WiFi?

Les amplificateurs bidirectionnels WiFi sont des appareils électroniques relativement simples qui peuvent recevoir le signal d'un routeur ou d'un point d'accès et les amplifier au sein du réseau, ils reçoivent également des signaux entrants d'appareils en réseau et les amplifient et les transmettent au routeur.

Ils portent une antenne émettrice et une antenne réceptrice qui est connectée à un amplificateur intermédiaire.

Un amplificateur intermédiaire est un composant d'amplification WiFi capable d'augmenter le niveau du signal. Il fonctionne avec  des fréquences intermédiaires au signal radio de l'antenne de réception et au signal de la source radio directe. Ces composants électroniques possèdent une variété de circuits, y compris l'inductance mutuelle ou le couplage de capacité shunt ou l'utilisation de transformateurs.

L'amplificateur intermédiaire reçoit une entrée directe de la source du signal radio (routeur/point d'accès/carte sans fil). L'amplificateur intermédiaire utilise le signal reçu de l'antenne et le signal de la source radio, amplifiant la différence entre eux. Le signal est ensuite traité par un amplificateur à faible bruit (LNA), supprimant tout signal indésirable présent et amplifiant davantage le signal. Le signal est ensuite transféré pour être rediffusé via l'antenne émettrice.

Le LNA peut amplifier le signal reçu sans dégradation significative du rapport signal/bruit (SNR). Contrairement à l'amplificateur qui augmente à la fois le signal et le bruit, le LNA minimisera le bruit dans le signal amplifié.

• Antennes d'amplification WiFi

Les amplificateurs de signal WiFi sont équipés d'antennes WiFi externes à gain élevé, généralement situées de part et d'autre de l'appareil. Les antennes internes ne conviennent pas aux amplificateurs WiFi car elles provoquent des interférences à l'intérieur de l'appareil, affectant négativement ses performances.

Au moins une antenne WiFi externe à gain élevé est dirigée vers le point d'accès. Cette antenne peut être directionnelle. L'autre antenne (idéalement avec une grande largeur de faisceau), sera l'antenne de diffusion qui fournira la couverture nécessaire.

• Câble d'antenne d'amplification de signal WiFi

Si un câble coaxial est utilisé avec les antennes externes d'un amplificateur de signal WiFi, le câble d'antenne doit être à faible perte et aussi court que possible. Nous recommandons notre câble analogique LMR 100 à double blindage de haute qualité  pour effectuer toutes les connexions nécessaires.

• Spécifications de l'amplificateur de signal WiFi

Les amplificateurs de signal WiFi peuvent être des appareils plug-and-play autonomes ou des modules sans fil intégrés dans un appareil sans fil.

[A] Module d'amplification de signal WiFi bidirectionnel 800mW 802.11 prêt à l'emploi

Ce module d'amplification bidirectionnel est capable d'augmenter la couverture de la zone WiFi jusqu'à quatre fois la couverture d'un point d'accès sans fil standard. Il est conçu pour se connecter à un point d'accès ou à un routeur afin de fournir une amplification du signal.

Spécifications physiques clés du module d'amplification de signal WiFi bidirectionnel 800mW 802.11

L'amplificateur de signal transporte:

• Connecteur femelle RP-SMA plaqué or  pour point d'accès ou entrée (autre source 2,4-2,5 GHz)
• Connecteur femelle RP-SMA plaqué or  pour sortie d'antenne WiFi
• 5VDC 500mA max DC input (jack)
• 3 LED d'état: Alimentation - vert, Transmission - Rouge, Réception - Orange

Dimensions: 2,36 x 0,7 x 0,31 pouces (60 x 17,77 x 8 millimètres)

Poids: 7,30 g

Principales spécifications électriques du module d'amplification de signal bidirectionnel WiFi 800mW 802.11:

• Gamme de fréquences: 2,4 à 2,5 GHz
• Impédance du connecteur RP-SMA: 50 Ohm
• Type/modulation du signal: Étalement du spectre en séquence directe/multiplexage orthogonal par répartition de la fréquence
• Puissance d'entrée maximale reçue: -10dBm
• Gain de puissance maximal reçu: 13dB
• Sortie linéaire maximale de transmission: 500mW / +27dBm
• Gain de puissance maximal d'émission: 13 dB
• Puissance d'entrée maximale d'émission: 20 dB
• Alimentation: DC 5V/500mA

[B] Booster d'intrusion 800mW 2,4GHz

Ce booster de stylet simple à utiliser est conçu pour fonctionner avec les points d'accès et les routeurs 802.11. Il est compact et rapide à installer (sans programmation) sur un appareil sans fil 802.11 existant via son connecteur mâle RP-SMA. Il peut doubler la portée d'une variété d'appareils sans fil (y compris les caméras de vidéosurveillance sans fil) qui utilisent les principales versions du WiFi qui fonctionnent à 2,4 GHz, ainsi que Bluetooth et ZigBee.

Principales spécifications physiques du booster de stylet 800mW 2,4 GHz

L'amplificateur de signal transporte:

• Connecteur mâle RP-SMA à angle droit pour point d'accès ou entrée (autre source 2,4-2,5 GHz)
• Connecteur femelle RP-SMA pour sortie d'antenne WiFi
• Entrée DC 6V/1A max DC (jack)
• 3 LED d'état: Alimentation - vert, Transmission - Rouge, Réception - Orange

Dimensions: 6,1 x 0,85 pouces (155 x 21,6 millimètres)

Poids: 20g

Principales spécifications électriques du booster de stylet 800mW 2,4 GHz

• Gamme de fréquences: 2,4 à 2,5 GHz
• Impédance du connecteur RP-SMA: 50 Ohm
• Type/modulation du signal: Étalement du spectre en séquence directe
• Puissance d'entrée maximale reçue: -10dBm
• Sortie linéaire maximale de transmission: 500mW / +27dBm 800mW / +29dBm
• Puissance d'entrée maximale d'émission: 20 dB
• Alimentation: DC 6V/1A

Directives réglementaires et considérations pour l'utilisation des amplificateurs de signal WiFi

Aux États-Unis, l'utilisation d'amplificateurs de signal et de leurs antennes est soumise à la réglementation de la Federal Communications Commission (FCC).

La FCC craint que des amplificateurs de signal défectueux, mal conçus ou mal installés puissent causer des interférences avec les réseaux sans fil et d'autres services de communication critiques, y compris les services d'urgence et les forces de l'ordre.

Au fil du temps, les parties prenantes du secteur des communications ont déposé de multiples pétitions demandant des éclaircissements sur les règles de la FCC qui supervisent l'utilisation et la réglementation des amplificateurs de signal WiFi. Après avoir mené une consultation publique et une enquête sur la meilleure façon de soutenir la conception et le déploiement d'amplificateurs de signal, les règles de la FCC ont été mises à jour (2014 et plus tard en 2018) pour refléter l'accélération des changements dans les réseaux sans fil. L'objectif était d'élargir l'accès et la disponibilité des amplificateurs de signal sans fil tout en équilibrant leur utilisation et les effets négatifs potentiels sur les réseaux sans fil critiques.

Les directives de la FCC couvrent les amplificateurs de signal sans fil, mais se concentrent principalement sur  les amplificateurs cellulaires plutôt que sur les amplificateurs WiFi. Les amplificateurs WiFi sont légaux tant qu'ils respectent (le cas échéant) les règles qui empêchent les interférences avec les réseaux sans fil. Ils n'ont pas besoin d'être enregistrés ou agréés par la FCC. Celles-ci ont été mises à jour pour la dernière fois en 2018. Les amplificateurs de signal Wi-Fi fonctionnent dans la bande de fréquence 2,4 GHz, qui est une bande ISM sans licence  , et ne devraient donc pas interférer avec le spectre autorisé s'ils fonctionnent avec compétence. La seule préoccupation est la quantité de puissance rayonnée qu'ils émettent, qui est spécifiée dans les aspects techniques de la réglementation ci-dessous.

Directives de la FCC: Titre 47 - Chapitre des télécommunications - Sous-chapitre B Partie 20 - 20.21 Amplificateurs de signal

Principaux points à retenir pour les amplificateurs de signal WiFi:

La FCC classe les amplificateurs de signal en deux catégories: amplificateurs de signal grand public et amplificateurs de signal industriels. Le type d'amplificateur de signal doit être clairement étiqueté par le fabricant, ainsi que sa conformité aux réglementations de la FCC s'il fonctionne normalement.

1. Amplificateurs de signal grand public: Il s'agit d'amplificateurs de signal sans fil plug-and-play conçus pour un usage individuel privé dans les maisons ou les véhicules de loisirs comme un bateau.

2. Amplificateurs de signal industriels: Couvre une large gamme d'appareils destinés à une utilisation sous licence ou nécessitant une installation professionnelle. Ils sont généralement utilisés pour fournir une couverture pour de multiples utilisations dans des lieux publics comme les hôpitaux ou les aéroports. Tous les boosters de cette nature fabriqués pour l'achat depuis mars 2014 doivent être conformes aux exigences de la FCC.

Les amplificateurs de signal WiFi grand public ne doivent être utilisés qu'avec des antennes, des câbles et d'autres appareils couplés qui ont été spécifiés et approuvés par le fabricant de l'amplificateur de signal.

Les utilisateurs ne doivent pas modifier ou désactiver les fonctionnalités d'un amplificateur de signal grand public qui sont conçues pour éviter les interférences nuisibles. Ces fonctions doivent être entièrement activées et opérationnelles pendant toute la durée d'utilisation de l'amplificateur de signal.

Les amplificateurs de signal WiFi ne doivent pas causer d'interférences nuisibles au fonctionnement des services primaires sous licence. C'est peu probable dans la bande de fréquence 2,4 GHz. À la demande des représentants de la FCC, l'opérateur d'un amplificateur de signal doit aider à déterminer la source de toute interférence, en désactivant immédiatement l'amplificateur de signal lorsque cela est jugé nécessaire.

Ils doivent également disposer de commandes qui empêchent les signaux d'entrée excessifs qui peuvent entraîner le dépassement de la puissance de sortie des niveaux autorisés (contrôle de gain) et être capables de détecter et d'atténuer les oscillations dans les bandes de liaison montante et descendante (anti-oscillation).

Les amplificateurs WiFi sans fil ne peuvent être certifiés et utilisés que s'ils sont conformes à toutes les règles techniques applicables à leur bande de fréquence. Les amplificateurs de signal qui fonctionnent dans des bandes de fréquences sans licence doivent être conçus et fabriqués pour fonctionner uniquement sur les fréquences désignées pour fournir la couverture du signal spécifiée. Ils doivent également utiliser des méthodes d'évitement du brouillage pour empêcher la transmission de brouillage dans le spectre des services radioélectriques mobiles commerciaux (SRMC).

La FCC a également imposé les exigences techniques suivantes:

• La puissance de bruit transmise des amplificateurs grand public sur leur port de liaison montante est limitée à -103 dBm/MHz
• Les amplificateurs de signal bidirectionnels doivent avoir un gain de liaison montante et descendant équivalent. La puissance de sortie de la liaison montante par conduction doit être d'au moins 0,05 watts.
• Les amplificateurs grand public ont une limite de gain de liaison montante de -34 dB
• La puissance de liaison montante de l'amplificateur ne doit pas dépasser 1 watt en puissance conductrice ou une puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP).
• La puissance de liaison descendante/PIRE ne doit pas dépasser 0,05 watt/17 dBm.

Qu'est-ce que l'OIRP?

La puissance isotrope rayonnée équivalente (PIRE) est calculée comme la puissance rayonnée totale d'une antenne émettrice multipliée par la directivité (gain) de cette antenne dans la direction du récepteur. Il peut être rapidement calculé en multipliant la puissance d'entrée fournie à l'antenne par le gain numérique de l'antenne.