Atennteori

Det trådlösa nätverket skulle vara ganska enkelt om alla antenner skapades lika. Men inomhus och utomhus är två olika miljöer eftersom signalerna kan bli utsatta för ett antal svårigheter i dessa miljöer. Till exempel kan inomhus finnas många hinder mellan avsändare och mottagare och utomhus kan trådlösa signaler bli utsatta till ovädret, etc.

Den bästa antenn som klarar av alla möjliga situationer är den som inte existerar i verkligheten. En sådan antenn heter Isotropic antenn, en som inte kan konstrueras. En isotropic antenn utformas som en rund punkt. När punkten ansluts till växel spänning produceras elektromagnetisk vågor som strålar ut i alla håll. Du kan föreställa dig en sfär som växer och växer. I en sådan antenn är signalstyrkan lika överallt.

Bild 1: Isotropic antenn utstrålning

Det är svårt att representera en tredimensionellt form på en två tvådimensionell plan. Man skulle kunna skära den horisontellt och vertikalt. Den horisontella planen är känt som H-plan och det vertikala som E-plan. En sån representation påminner oss strålningsmönster för elektromagnetiska vågor där den ena rör sig horisontellt och den andra uppåt och neråt.

Bild 2: Isotropic antenn i tredimensionell format

I en tvådimensionell plan kan E och H plan representeras med inre cirklar som representerar ändringar i signalernas styrka.

Bild 3: Isotropic antenn i tvådimensionell format

Den svarta punkten i mitten av alla cirklar är en isotropic antenn och cirklarna markerar avståndet mellan den yttre cirkel och antennen. Värdena -5, -10, -15, -20 är precis avståndet mellan den yttre cirkel (max värdet) och antennen i centrum.

Gain

Antenner är passiva enheter, de förstärker inte en sändarens signal. I stället samlar de energi så att signalerna kan utformas för längre avstånd. Det är det som gain betyder, effektivt samla energi och utforma signalerna så att dessa kan åka längre avstånd inom en viss riktning.

Notera att en isotropic antenn utstrålar lika stark RF-energi i alla riktningar, därmed kan den inte fokusera RF-energin i vilken riktning som helst.

Strålbredd

En antenns gain kan vara en indikator på hur fokuserad en RF-sinal kan vara, men det är egentligen mer lämpad för mindre kostnadsberäkningar. I stället använder många antenntillverkare ett annat mått, strålbredden. Den bestäms genom att hitta den starkaste område på planen som oftast befinner sig på yttercirkeln. Därifrån till olika riktningar minskar det maximala värdet med 3 dB, vilket indikerar den punkt där signalen är hälften av den starkaste effekten.

 

————- under arbete —————————-