Mätenheter

När ett 802.11 trådlöst nätverk ska installeras, två nyckelkomponenter är avgörande: täckning och prestanda. En god förståelse för RF effekt, jämförelse mellan antenners effekt, och goda kunskaper om RF matematik kan vara till stor hjälp under nätverksdesign fasen. Två typer av mätenheter blir aktuella:

  • relativa mätenheter
  • absoluta mätenheter

Relativa mätenheter används vid jämförelse mellan den absoluta för konkreta värde till exempel att en man är 185 cm lång medan den andra manen är fem sjättedelar lång som den första.

Bild 1: Exempel på relativa mätenheter

Varför denna typ av mätenheter?

Vi vill mäta styrkan i de radiovågor som strålas ut av antennen, vi vill också mäta förändringar i signalerna, vi vill gärna jämföra antennernas kapacitet eller effektivitet så att säga. Det är då som matematik yttrar sig och ger oss redskap för att hantera absoluta och relativa värde.

När radiovågens effekt mäts i watt eller milliwatt anses värdena absoluta. Ibland behöver man just räkna ut skillnader mellan olika sändare exempelvis när olika sändare jämförs med varandra då använder vi relativa värde.

Absoluta mätenheter

  • Watt (W)
  • milliwatt (mW)
  • decibel relaterad till 1 mW (dBm)

Watt

En watt (W) är den grundläggande enheten för Effekt uppkallad efter James Watt, en 1800-tals skotsk uppfinnare. Watt definieras som den totala använda energi på en sekund. Det är vanligt att man kombinerar Watt med prefix:

Enheter med förstorande prefix Enheter med förminskade prefix
Enhet Symbol Betydelse Enhet Symbol Betydelse
Kilowatt kW 103 watt=1000 watt Milliwatt mW 10-3 watt=0,001 watt
Megawatt MW 106 watt=1000 kilowatt Mikrowatt μW 10-6 watt=0,001 milliwatt
Gigawatt GW 109 watt=1000 megawatt Nanowatt nW 10-9 watt=0,001 mikrowatt
Terawatt TW 1012 watt=1000 gigawatt Pikowatt pW 10-12 watt=0,001 nanowatt
Petawatt PW 1015 watt=1000 terawatt Femtowatt fW 10-15 watt=0,001 pikowatt
Exawatt EW 1018 watt=1000 petawatt Attowat aW 10-18 watt=0,001 femtowatt

Milliwatt (mW)

En milliwatt (mW) är också en enhet för effekt. För att uttrycka det enkelt, är en milliwatt 1/1000 av en watt. Anledningen till att du behöver kunna en sådan enhet är att de flesta inomhus 802.11 utrustning sänder på effektnivåer mellan 1 mW och 100 mW.

Bild 2: WiFi nätverk med låga effekt

Decibel milliwat (dBm)

dBm står för decibel i förhållande till en milliwatt och det refererar alltså till sändarens effekt omvandlat till decibel. dBm är normalt förknippad med uteffekten från en radiosändare. Detta innebär att effekt – i vårt fall signalstyrka – mäts med hänvisning till ett milliwatt. Decibel, dB, kvantifierar helt enkelt förhållandet mellan två värden och dessa värden mäts i dBm.

När det gäller WiFi signalstyrkan anges denna i milliWatt, men med många nollor i värden. Till exempel när en signalstyrkans förlust är 0.0001 mW kan den anges istället som -40 dBm. Den ideala signalstyrkan inom WiFi är faktiskt -30 dBm och den sämsta -90 dBm.

Bild 3: Signalstyrka i dBm

Relativa mätenheter

  • decibel (dB)
  • decibel relativ till en isotrop antenn (dBi)
  • decibel relativ till en halv-våg dipol antenn (dBd)

Termerna liknar varandra och används ofta i samma typer av sammanhang så det är viktigt att vara helt säker på vad de olika termerna innebär och hur de är relaterade till varandra.

Decibel (dB)

dB är termen för decibel, en relativ mätenhet som normalt används för att mäta ljud men också för att mäta effektnivåer och dämpning i trådlösa system. dB skrivs ibland dBd, dBm eller dBi men som dämpning i en antennkabel skall endast dB användas. Enheten dB, decibel, används som ett uttryck för att visa hur mycket effekten ökas vid sändning eller mottagning hos en viss antenn. Ju högre dB-tal, desto kraftigare signalstyrka.

Bild 4: Signalstyrka (effekt) i decibel

Decibel isotrop (dBi)

dBi står för decibel i förhållande till en isotrop strålningskälla och berättar hur mycket en antenn kan förstärka den inmatade signalen, 3 dBi betyder att antennen dubblerar antennvinsten i relation till en isotrop antenn.

Bild 5: Signalstyrka i referens till en isotropantenn