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#26 01-07-2010 10:07:46

antares145
Membre d'honneur
Inscription : 29-09-2009
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Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Salut El-Kodar

A ton niveau, c'est assez difficile de mesurer toi-même l'angle de rayonnement de ton antenne. En général, pour le calculer (en labo) on commence par tracer son diagramme de rayonnement, pour voir "par où" se concentre l'énergie entrante/sortante. Pour une antenne dipole ("droite"), il a la forme d'un 8 caractéristique :

Dipole-Az-FreeSpace.gif

[Rappels]
L'antenne est verticale, au milieu de la figure. Les différentes directions de rayonnement partent du milieu et vont en ligne droit vers l'extérieur. On voit que plus on se rapproche de l'axe de l'antenne, plus le champ rayonné est faible (et nul dans l'axe de l'antenne)
[/Rappels]

Pour calculer l'angle de rayonnement, on trace 2 droites qui passent par "le point à -3 dBi" (c-à-d l'endroit où le diagramme croise la ligne de -3 dBi), ce sont les 2 lignes en mauve sur ma figure. L'angle de rayonnement (parfois appelé "angle à 3 dB") est l'angle qui est formé par ces 2 droites (un peu moins de 90° sur le figure ci-dessus) smile

Pour une antenne droite (dipole), la longueur fait fortement varier le diagramme de rayonnement. Pour t'en rendre compte, tu peux tester cette applet --> Linear antenna pattern [Amanogawa]
Elle te permet de voir le diagramme de rayonnement d'une antenne droite en fonction de sa longueur (exprimée en multiple de la longueur d'onde, entre 14 et 15 cm pour le WiFi)
Tu remarqueras que les antennes "longues" peuvent avoir un diagramme très étrange, parfois même aveugle dans la direction longitudinale wink

[EDIT] En fait, Alan-Smithee avait déjà répondu plus haut dans le topic, pour l'angle vertical wink

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#27 02-07-2010 14:52:11

Mycomeback31
Membre Hyperactif
Inscription : 05-06-2009
Messages : 60

Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Bonjour! Fais chaud hein? wink

Je voudrai rebondir sur le sujet de l'orientation verticale. Il est montré plus haut que les antennes omni à haut gain ont un faible potentiel vertical. Les images de ce post ne montrent que des diagrammes à plan horizontal. J'ai en tête la représentation 3D du champ d'émission qui serait en forme de donut (pour des omnis normales), donc avec comme point faible l'axe dans lequel l'antenne pointe, j'ai juste?
Etant deux petits étages en dessous de mon AP, j'ai naturellement orienté l'antenne wifi de mon ordinateur collé au mur à l'horizontale.

La solution idéale serait d'avoir deux antennes omni l'une orientée à la verticale, l'autre à l'horizontale... Est-ce simplement ce que fait MIMO, ou cette technologie cache-t-elle autre chose?
Dans ce cas nous avons deux gros bons donuts (miam!) qui se coupent pour former une sphèroïde, rendant l'arbitrage gain/directivité caducque!

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#28 02-07-2010 18:06:26

antares145
Membre d'honneur
Inscription : 29-09-2009
Messages : 5 199
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Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Mycomeback31 a écrit :

Est-ce simplement ce que fait MIMO, ou cette technologie cache-t-elle autre chose?

Oui et non... Le truc, c'est que MIMO veut simplement dire "Entrées multiples, sorties mutliples" => plusieurs antennes en émission et en réception (par opposition au SISO, au SIMO et au MISO, bcp moins employés). Après, il peut y avoir différentes techniques derrière ces multiples antennes, dont les 3 principales sont les suivantes :
- diversité spatiale (diversity)
- réseaux d'antenne (antenna array)
- Faisceaux adaptifs (beamforming)

Avant de les détailler, un petit rappel de physique des ondes EM (mes excuses à ceux qui sont fâchés avec les sciences/maths, et aussi aux spécialistes pour les simplifications que je vais faire big_smile)
Quand 2 ondes se superposent, elles forment ce qu'on appelle des interférences. Ces interférences peuvent être constructives (si par exemple les 2 ondes sont à leur maximum au même endroit) ou destructives (si une onde est à son maximum et l'autre à son minimum) :
3_13cdfere.gif
Vous me direz "oui, mais en WiFi il n'y a qu'une seule onde" et là je réponds : grave erreur ! D'abord rien ne garantit qu'une seule onde est émise, et ensuite l'onde (même unique) peut rebondir sur un mur et venir se superposer à l'onde originale.

Voyons maintenant ce qu'on peut faire avec plusieurs antennes :
Diversité
Ce système-là est le plus simple et le plus répandu. C'est ce qu'on trouve sur tous les routeurs de type B ou G qui ont 2 antennes. On part du principe que si on a une annulation du signal (interférence destructive) précisément au niveau d'une antenne, en mettant une deuxième antenne un peu plus loin on devrait quand même avoir quelque chose. Donc on met 2 antennes légèrement séparées, et derrière l'étage de réception "choisit" le meilleur signal parmi les 2 qu'il reçoit. Il existe aussi des systèmes de switch (tant que c'est bon avec l'antenne 1, on reste dessus, si ca devient mauvais on change --> système utilisé par le WRT54G) et de combinaison (on fait un mélange des 2 pour avoir un signal propre).
Notez que ce mécanisme est parfois présent au niveau des ordinateurs portables, où la carte WiFi interne dispose de 2 antennes.

Réseau d'antennes
Là encore on utilise plusieurs antennes, mais on additionne les signaux qui en sortent. Suivant la direction d'où l'onde incident arrive, on pourra donc avoir des interférences destructives ou constructives en sortie. Ceci crée un "diagramme de rayonnement" complètement différent de celui de l'antenne de base, avec par exemple une direction principale privilégiée aux dépens d'autres directions atténuées. Utiliser plusieurs antennes permet donc de "viser" dans une certaine direction.
Typiquement, un tel diagramme ressemble à ca (celui-là est obtenu avec 5 antennes, il est juste plus "précis" que le réseau avec 2 antennes)
4632Fig02.gif
Si en plus on introduit volontairement un déphasage (= un retard) d'un signal sur l'autre, on peut orienter le lobe principal (la longue branche) pour viser où on veut.
4632Fig03.gif
[Source des figures -->Phase delay enhances 3D audio]
C'est rarement utilisé dans le WiFi, mais ca a pas mal d'applications en astronomie. L'antenne Yagi est dérivée de cet effet, mais c'est un peu plus compliqué que ca wink

Faisceau adaptif
Certains matériels haut de gamme (notamment de marque Atheros) utilisent le principe du réseau d'antennes dont je viens de parler, mais en adaptant eux-même le déphasage qu'ils ajoutent entre les signaux. Ca leur permet de "viser" précisément vers la station, et en adaptant ce déphasage en temps réel, ils peuvent même "suivre" cette station. Quand il y en a plusieurs, chaque rafale de données peut être envoyée dans la direction précise de la station concernée, c'est très joli comme principe. Pour plus de détails, je vous renvoie vers le post de Grand Hibou --> Du nouveau dans le wifi

Bref, pour en revenir à ta question, ca va donc dépendre de la façon dont tu "relies" tes 2 antennes : si tu te mets en mode "diversité" tu pourras effectivement jouer sur les 2 tableaux, c'est ton récepteur derrière qui choisit quelle antenne donne le meilleur signal. Mais pour ca il faut un appareil prévu pour (avec 2 entrées antenne), comme p-ex le WRT54G. Ce n'est pas adaptable à l'Alfa, qui n'a qu'une entrée.
Si tu utilises un coupleur pour fusionner tes 2 signaux vers une seule entrée (celle de l'Alfa), tu te retrouves dans le cas 2, parce que tes signaux sont superposés. Donc il faut voir ce que donne le diagramme de rayonnement d'un réseau de 2 antennes perpendiculaires, j'avoue que je ne sais pas du tout à quoi ca ressemble smile

Bon, je tiens à féliciter ceux qui sont arrivés au bout de ce post (merci de réveiller celui qui dort là-bas au fond à droite), mais bon... Fallait pas me lancer sur ce genre de sujet non plus ! big_smile

PS : me faire pondre une tartine pareille par cette chaleur, ca sent le complot... C'est qui qui veut être modo à la place du modo, ici ? tongue

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#29 03-07-2010 17:59:46

Mycomeback31
Membre Hyperactif
Inscription : 05-06-2009
Messages : 60

Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Merci pour la tartine, je l'ai lue hier soir, puis de nouveau au goûter (ben oui une tartine ça se mange aussi tongue) histoire d'imprimer. Ce soir, je lirai le reportage joint par Grand Hibou.

PS : tu ne connais pas la section cachée du grand complot? Aha!

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#30 23-01-2011 20:17:06

will33200
Membre Actif
Inscription : 23-01-2011
Messages : 35

Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Super info. Merci pour toutes ces explications !

Une question subsiste pour moi : j'ai bien compris que lorsqu'on augmente le gain d'une antenne omnidirectionnelle, elle tend a devenir directionnelle (marquant à partir de 8 dBi selon tes infos), donc si on compare une omni et une directionnelle (yagi par exemple) de gain équivalent, 16 dBi, sont elles comparables en terme de portée ?

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#31 30-01-2011 00:33:02

antares145
Membre d'honneur
Inscription : 29-09-2009
Messages : 5 199
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Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

les 16 dBi d'une Yagi ou d'une omni sont les mêmes, il n'y a pas de "bon" ou de "meilleur" dBi. Par contre, une antenne omni avec 16 dBi de gains aura une ouverture hyper réduite (j'suis même pas sûr qu'il y a moyen de monter si haut en omni, en fait), donc elle sera très difficile à pointer. Et si tu décales l'alignement d'un quart de degré, tu peux vite te retrouver avec 9 ou même 2 dBi, ce qui fait qu'à haut gain, il vaut mieux avoir une antenne directionnelle qui se "concentre" dans une direction mais permet quand même une ouverture acceptable (compare les radiation patterns d'une omni et d'une yagi, tu vas comprendre wink)

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#32 13-03-2011 19:48:27

prog man
Membre Indéboulonnable
Inscription : 08-02-2011
Messages : 112

Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

super

Dernière modification par prog man (13-03-2011 19:49:02)

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#33 23-10-2015 09:53:24

Ced
N00b
Inscription : 20-10-2015
Messages : 4

Re : Trouver le bon compromis gain/directivité.

Sa va faire un sacré UP mais en tout cas le sujet m'a été très utile.

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