ข่าวสาร - หลักการของค่าเกนเสาอากาศ วิธีการคำนวณค่าเกนเสาอากาศ

อัตราขยายของเสาอากาศ หมายถึง อัตราขยายกำลังที่แผ่กระจายของเสาอากาศในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง เมื่อเทียบกับเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดในอุดมคติ อัตราขยายนี้แสดงถึงความสามารถในการแผ่กระจายของเสาอากาศในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง กล่าวคือ ประสิทธิภาพการรับหรือส่งสัญญาณของเสาอากาศในทิศทางนั้น ยิ่งอัตราขยายของเสาอากาศสูง เสาอากาศก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นในทิศทางนั้น และสามารถรับหรือส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยทั่วไปอัตราขยายของเสาอากาศจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของเสาอากาศ

ต่อไปผมจะพาคุณไปทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของค่าเกนเสาอากาศ และวิธีการคำนวณค่าเกนเสาอากาศ ฯลฯ

1. หลักการของอัตราขยายของเสาอากาศ

ในทางทฤษฎี อัตราขยายของเสาอากาศคืออัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของพลังงานสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยเสาอากาศจริงและเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดในอุดมคติ ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในอวกาศภายใต้กำลังไฟฟ้าเข้าเดียวกัน แนวคิดของเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดได้ถูกกล่าวถึงในที่นี้ มันคืออะไร? อันที่จริงแล้ว มันคือเสาอากาศที่ผู้คนจินตนาการว่าสามารถส่งสัญญาณได้อย่างสม่ำเสมอ และรูปแบบการแผ่รังสีของมันคือทรงกลมที่กระจายอย่างสม่ำเสมอ อันที่จริง เสาอากาศมีทิศทางของอัตราขยายของการแผ่รังสี (ต่อไปนี้จะเรียกว่าพื้นผิวการแผ่รังสี) สัญญาณบนพื้นผิวการแผ่รังสีจะมีความเข้มกว่าค่าการแผ่รังสีของเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดตามทฤษฎี ในขณะที่การแผ่รังสีของสัญญาณในทิศทางอื่นๆ จะลดลง การเปรียบเทียบระหว่างค่าจริงและค่าทางทฤษฎีในที่นี้คืออัตราขยายของเสาอากาศ

ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงRM-SGHA42-10รุ่นผลิตภัณฑ์ รับข้อมูล

ที่น่าสังเกตคือเสาอากาศแบบพาสซีฟที่คนทั่วไปเห็นกันทั่วไปนั้นไม่เพียงแต่ไม่ได้เพิ่มกำลังส่งเท่านั้น แต่ยังกินกำลังส่งอีกด้วย เหตุผลที่ยังคงถือว่ามีอัตราขยายอยู่นั้นเป็นเพราะมีการเสียสละทิศทางอื่น ทิศทางการแผ่รังสีถูกรวมศูนย์ และอัตราการใช้สัญญาณก็ดีขึ้น

2. การคำนวณค่าเกนของเสาอากาศ

อัตราขยายของเสาอากาศนั้นแท้จริงแล้วแสดงถึงระดับการแผ่รังสีที่เข้มข้นของพลังงานไร้สาย ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศ โดยทั่วไปแล้ว ความเข้าใจคือ ยิ่งกลีบหลักแคบและกลีบด้านข้างมีขนาดเล็กในรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศเท่าใด อัตราขยายก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แล้วจะคำนวณอัตราขยายของเสาอากาศได้อย่างไร? สำหรับเสาอากาศทั่วไป สามารถใช้สูตร G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} เพื่อประมาณค่าอัตราขยายได้ สูตร
2θ3dB, E และ 2θ3dB, H คือความกว้างของลำแสงของเสาอากาศบนระนาบหลักสองระนาบตามลำดับ และ 32000 คือข้อมูลเชิงประจักษ์ทางสถิติ

แล้วมันจะหมายความว่าอย่างไรหากเครื่องส่งสัญญาณไร้สาย 100 มิลลิวัตต์ติดตั้งเสาอากาศที่มีค่าเกน +3dbi? ขั้นแรก ให้แปลงกำลังส่งเป็นค่าเกนสัญญาณ dbm วิธีการคำนวณคือ:

100มิลลิวัตต์=10lg100=20dbm

จากนั้นคำนวณกำลังส่งรวม ซึ่งเท่ากับผลรวมของกำลังส่งและอัตราขยายของเสาอากาศ วิธีการคำนวณมีดังนี้

20เดซิเบลม+3เดซิเบลม=23เดซิเบลม

ในที่สุดกำลังส่งเทียบเท่าจะถูกคำนวณใหม่ดังนี้:

10^（23/10）≈200มิลลิวัตต์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เสาอากาศที่มีอัตราขยาย +3dbi สามารถเพิ่มพลังงานในการส่งสัญญาณที่เทียบเท่าได้เป็นสองเท่า

3. เสาอากาศแบบขยายสัญญาณทั่วไป

เสาอากาศของเราเตอร์ไร้สายทั่วไปของเราเป็นเสาอากาศแบบรอบทิศทาง พื้นผิวการแผ่รังสีของเสาอากาศอยู่บนระนาบแนวนอนที่ตั้งฉากกับเสาอากาศ ซึ่งเป็นจุดที่มีอัตราการแผ่รังสีสูงสุด ในขณะที่การแผ่รังสีเหนือและใต้เสาอากาศจะอ่อนลงอย่างมาก คล้ายกับการนำไม้สัญญาณมาทำให้แบนลงเล็กน้อย

อัตราขยายของเสาอากาศเป็นเพียงการ "ปรับรูปร่าง" ของสัญญาณ และขนาดของอัตราขยายบ่งบอกถึงอัตราการใช้งานของสัญญาณ

นอกจากนี้ยังมีเสาอากาศแบบจานรวม ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง พื้นผิวการแผ่รังสีจะอยู่ในบริเวณรูปพัดที่อยู่ด้านหน้าของจานโดยตรง และสัญญาณในบริเวณอื่นๆ จะอ่อนลงอย่างสิ้นเชิง คล้ายกับการเพิ่มฝาครอบสปอตไลท์ให้กับหลอดไฟ

กล่าวโดยสรุป เสาอากาศกำลังขยายสูงมีข้อได้เปรียบในด้านระยะการส่งที่ไกลกว่าและคุณภาพสัญญาณที่ดีกว่า แต่จะต้องแลกกับการแผ่รังสีในแต่ละทิศทาง (ซึ่งมักจะเป็นทิศทางที่เสียเปล่า) โดยทั่วไปแล้ว เสาอากาศกำลังขยายต่ำจะมีระยะการส่งที่กว้างแต่มีระยะใกล้ เมื่อผลิตภัณฑ์ไร้สายออกจากโรงงาน ผู้ผลิตมักจะกำหนดค่าตามสถานการณ์การใช้งาน

ฉันอยากจะแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศอีกสองสามตัวที่มีอัตราขยายดีให้กับทุกคน: