dBi - magtgevinst på isotropantenne

dBi - magt gevinst ("G"), udtrykt i dBi enhed informerer os ved hvilken værdi i decibel antennen gevinst er større i forhold til hypotetisk isotrop antenne, forudsat at begge antenner er leverandør med identiske magt.

I virkeligheden dette er kun en teoretisk værdi, fordi isotropantennen ikke findes i virkeligheden og kan hverken designes eller bygges. Man kan kun beregne det eller forestille sig i teorien.

Hvor kommer udtrykket isotropisk fra? Isotropi, isotropisk fra det græske "isos", dvs. lige, identiske, og "Tropos", drejning, rotation. I videnskab dette udtryk definerer funktionerne i legemer, der demonstrerer identiske, ensartede egenskaber i alle retninger.

Så den teoretiske isotropantenne repræsenterer uendeligt lille punkt i et vakuum, udstrålende ideelt ensartet (isotropisk) i en hvilken som helst rumlig retning, uden rebounds og tab (dens stråling kendetegn er en kugle).

De følgende figurer vil hjælpe os til at forestille sig isotropantennen:

som punkt i rummet

som udstrålende punkt i rummet

For beregning af magt gevinst på isotropantenne bruger vi følgende formel:

G(dBi) = 10log(G)

G(dBi) - magtgevinst på isotropantenne i decibel
(G) - hvor mange gange antennen transmitterer (modtager) stærkere end isotropantenne (i lineær skala)

Efter transformation, har vi en praktisk formel:

Eksempel. Lad os beregne, hvor stærkere antennen på 17 dBi magt gevinst er til at modtage (transmittere) signalet end isotropantennen.

Så antennen på 17 dBi modtager (transmitterer) signal 50.11 gange stærkere end isotropantennen.

Isotropantenne har en gevinst på = 0 dBi

Husk, at halvbølgedipolen har en teoretisk forstærkning på 2,15 dB større i forhold til den isotrope antenne (fordi dipolfeltintensiteten i en given retning er større med 2,15 dB eller 1,64 gange end intensiteten af den isotrope antenne):

G(dBi) = G(dBd) + 2.15 dB

G (dBd) - magt gevinst af "halv bølge dipol" antenne

Eksempel. Vi har en antenne på 8 dBi gevinst. Lad os beregne, hvor meget bliver magt gevinsten på denne antenne i forhold til halv bølge dipol:

G(dBd) = G(dBi) – 2.15 = 8 dBi - 2.15 = 5.85 dBd

dBi enhed og udtrykket "isotropantenne" anvendes ved beregning E.I.R.P.. Dette er meget vigtigt parameter, der anvendes til at designe og beregne parametre for Wi-Fi-netværk, satellitforbindelser osv.

E.I.R.P. (Effective Isotropic Radiated Power) - effektiv isotropisk udstrålet effekt betyder "magt, der skulle udstråles af en hypotetisk isotropantenne for at opnå det samme niveau af signal i retning af maksimal stråling af given antenne ".

Ifølge reglerne, der gælder i Polen og Den Europæiske Union den relevante forordning definerer den maksimale effekt, som det er tilladt sende inden Wi-Fi frekvensområde (overstigning af denne magt betyder overbrydelse af loven):

For ikke at overskride grænseværdierne E.I.R.P., skal følgende tages i betragtning:

Lad os huske, at producenterne af adgangspunkter (Access Points) ofte indikerer magten af senderen i E.I.R.P. Dette betyder, at enheden overholder lovgivningen kun og udelukkende med vedhæftet eller indbygget antenne. Hvis vi beslutter at selv bygge Wi-Fi-programmet, må vi selv gøre simple beregninger og kontrollere, om vi er inden for effektområdet tilladt ved lov.

Ved anvendelse bestående af en sender (f.eks. trådløs router), kabel og antenne på E.I.R.P. beregnes ved hjælp af formlen:

E.I.R.P. = P – l x Tk + Gi

P – magt af senderen udtrykt i dBm
l - kabel længde i meter
Tk - dæmpning af 1 meter kabel til arbejdsfrekvensen af senderen
Gi – magtgevinst af isotropantenne udtrykt i decibel

I enkle vendinger:

E.I.R.P. = sendeeffekt (dBm) + magtgevinst (dBi) - kabeldæmpning (dB) - konnektordæmpning (dB)

For at forenkle beregningerne antager vi dæmpningen af ét stik = 0,5 dB

Eksempel. Vi er ved at opbygge et Wi-fi netværk i båndbredde 2,4 GHz, og vi har:

Vi beregner:

E.I.R.P. = 16 dBm + 8 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 19,8 dBm(dvs. vi er inden for reglerne - en effekt på mindre end 20 dBm).

Hvis vi f.eks. anvender i dette tilfælde en antenne med magtgevinst på 13 dBi:

E.I.R.P. = 16 dBm + 13 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 24,8 dBm (dvs. 4,8 dBm for meget!)

Vær opmærksom på, at ikke alle adgangspunkter er i stand til at reducere udgangseffekten. Man bør indse, at det er meget bedre at bruge en antenne med højere magtgevinst og sender med mindre effekt end antennen med mindre magtgevinst og senderen med mere magt. Fordi enheden fungerer ikke kun i transmissionstilstanden, men også i modtagelsestilstanden er det vigtigt med modtagerens følsomhed.