dBi – energetski dobitek izotropne antenedBi - dobitek antene ("G"), ki je izražen v enoti dBi, nas obvešča o tem, za kakšno vrednosti v decibelih je dobitek antene večji v primerjavi s hipotetično izotropno anteno, ob predpostavki, da se do obeh anten dovaja enaka moč.
|
V bistvu je to le teoretična vrednost, saj izotropne antene v realnosti ne obstajajo, ni jih možno niti skonstruirati niti zgraditi. To vrednost se lahko le izračuna ali si jo teoretično predstavlja.
|
Od kod izraz izotropna? Izrazi izotropija, izotropna itd. izhajajo iz grških izrazov "isos", kar pomeni enak, in "tropos" t.j. povratek, obrat. V znanosti se s tem terminom označuje značilnosti teles, izkazujoče enake, enakomerne lastnosti v vseh smereh.
|
Torej je teoretična izotropna antena neskončno majhna točka v vakuumu, ki izžareva idealno enakomerno (izotropno) v vse prostorske smeri v prostoru skih smeri, brez odbojev in izgub (njena značilnost sevanja je krogla).
|
Naslednje slike nam pomagajo predočiti si izotropno anteno:
|
kot točka v prostoru
|
kot radiacijska točko v prostoru
|
Za izračun energetskega dobitka izotropne antene uporabljamo formulo:
|
G(dBi) – energetski dobitek izotropne antene izražen v decibelih (G) – koliko krat močneje antena oddaja (sprejema) v primerjalno v izotropno anteno (v linearni lestvici)
|
Po preoblikovanju imamo praktično formulo:
|
Primer. Izračunajmo, koliko močneje sprejema (oddaja) signal antena z dobitkom 17 dBi v primerjavi z izotropno anteno.
|
Torej antena z dobitkom 17 dBi sprejema (oddaja) signal 50,11 krat močneje kot izotropna antena.
|
Izotropna antena ima dobitek =0 dBi
|
Treba je upoštevati, da ima polvalni dipol teoretično za 2.15 dB večji dobitek v primerjavi z izotropno anteno (ker je jakost polja dipola v dani smeri za 2,15 dB ali 1,64-krat večja kot v primeru izotropne antene):
|
G(dBi) = G(dBd) + 2.15 dB
|
G(dBd) - energetski dobitek antene „polvalovni dipol”
|
Primer. Imamo anteno z dobitkom 8 dBi. Izračunajmo, koliko znese dobitek antene glede na polvalovni dipol:
|
G(dBd) = G(dBi) – 2.15 = 8 dBi - 2.15 = 5.85 dBd
|
Enota dBi ter določitev izotropne antene se uporablja pri izračunu E.I.R.P. To je zelo pomemben parameter, ki se ga uporablja pri projektiranju in izračunavanju parametrov omrežja Wi-Fi, satelitskih zvez, ipd.
|
E.I.R.P. (Effective Isotropic Radiated Power) - ekvivalentna, nadomestna moč izotropne radiacije, pomeni po definiciji "moč, ki bo jo morala izsevati hipotetična izotropna antena za sprejem enake ravni signala v smeri največjega sevanja antene".
|
V skladu s predpisi, ki veljajo na Poljskem in v Evropski uniji, ustrezna uredba določa največjo moč, s katero je možno oddajati na danem frekvenčnem območju Wi-Fi (prekoračitev te moči pomeni kršenje predpisov):
|
2400,0 – 2483,5 MHz (pas 2,4 GHz) - moč ne sme presegati 100 mW E.I.R.P. (20 dBm),5150 – 5350 MHz (pas 5 GHz) - moč ne sme presegati 200 mW E.I.R.P. (23 dBm) - dovoljuje se uporabo opreme samo znotraj prostorov,5725 – 5875 MHz (pas 5 GHz) - moč ne sme presegati 1000 mW E.I.R.P. (30 dBm).
|
Da se ne preseže mejnih vrednosti E.I.R.P., je treba upoštevati:
|
izhodno moč oddajnika (npr. omrežne kartice, dostopne točke),vrsto kabla, njegovo dolžino ter slabljenje za frekvence dela in slabljenje konektorjev,energetski dobitek antene.
|
Vedimo, da proizvajalci dostopnih točk (Access Points) pogosto podajo moč oddajnika v E.I.R.P. To pomeni, da je naprava skladna s predpisi samo in izključno tedaj, ko ima priklopljeno ali vgrajeno anteno. Če se odločimo za samostojno izgradnjo aplikacije Wi-Fi, moramo sami opraviti enostavne izračune in preveriti, ali se nahajamo v mejah, določenih s predpisi.
|
Za aplikacijo, sestoječo se iz oddajnika (npr. brezžičnega usmerjevalnika), kabla in antene E.I.R.P., se izračuna po naslednji formuli:
|
E.I.R.P. = P – l x Tk + Gi
|
P – moč oddajnika, izražena v dBm l – dolžina kabla, podana v metrih Tk – slabljenje 1 metra kabla za frekvenco dela oddajnika Gi - energetski dobitek izotropne antene, izražen v decibelih
|
E.I.R.P. = moč oddajnika (dBm) + dobitek antene (dBi) – slabljenje kabla (dB) – slabljenje konektorjev (dB)
|
Za poenostavitev izračuna vzamemo za slabljenje enega konektorja = 0,5 dB
|
Primer. Gradimo omrežje Wi-Fi v pasu 2,4 GHz in imamo:
|
dostopno točko z močjo 16 dBm,vsesmerno anteno z dobitkom 8 dBi,8 metrov kabla TRI-LAN-240 (slabljenje za 2,4 GHz je 0,4 dB / meter), oziroma 8 x 0,4 dB = 3,2 dB,dva konektorja – t.j. slabljenje + 2 x 0,5 dB = 1 dB.
|
E.I.R.P. = 16 dBm + 8 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 19,8 dBm (torej se nahajamo v mejah določenih s predpisi - moč je manjša od 20 dBm).
|
Če na primer uporabimo v tem primeru anteno z 13 dBi:
|
E.I.R.P. = 16 dBm + 13 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 24,8 dBm (torej za 4,8 dBm preveč!)
|
Treba se je zavedati, da ni možno za vsako dostopno točko zmanjšati njeno izhodno moč. Treba je vedeti, da je veliko bolje uporabiti anteno z višjim dobitkom ter oddajnik z manjšo močjo kot pa anteno z manjšim dobitkom in oddajnik z višjo močjo. To zato, ker delujejo naprave ne samo v načinu oddajanja, pač pa tudi v načinu sprejemanja, pomembna pa je tu tudi občutljivost sprejemnika.
|
|