RF komponenter

Många komponenter bidra till en framgångsrik sändning och mottagning av en RF-signal. Med komponenter menas här främst sändare och mottagare, men även ledningar och kontakter samt annan utrustning exempelvis jordning, åskledare, amplifierande, dämpare, och så vidare. Bild 1 visar de viktigaste komponenterna som tas upp här.

Bild 1: RF komponenter

Sändare

I diagrammet ovan representeras sändaren som en enhet till vilken kommer in data som ska överföras. Sändaren genererar en växelström signal som oscillerar cirka 2,4 eller 5 miljarder gånger per sekund. Därefter modifierar sändaren AC-signalen så att den kan bära data. Den modifierade signalen transporteras till antennen.

Närmare kan en sändare illustreras som en enhet med fler komponenter, se bilden nedan:

 

Bild 2: Sändare och mottagarenheter

Insignalen definieras med rätt amplitud eller effektnivå, Ju högre signalens amplituden är desto längre avstånd kan signalen färdas. Insignalen och bärvågen som genereras i generatorn modifieras i en modulator. Därefter skickas den modifierade signalen till antennen.

Effektgenerator (Intentional radiator, IR)

En effektgenerator genererar radiofrekvensenergi, det vill säga RF-signaler. Regleringsorganisationer såsom FCC begränsar mängden effekt som tillåts att genereras av en effektgenerator (IR). Uteffekten från en effektgenerator är summan av alla komponenter från sändaren till antennen, men inte antennen själv. Kraften i IR mäts i milliwatt.

Antenn

En antenn ger två funktioner i ett kommunikationssystem:

  • När den är ansluten till sändaren förbereder det AC-signalen för överföring och därefter dirigerar/strålar de RF-vågor bort från antennen.
  • När den är ansluten till mottagaren, tar antennen de RF-vågor och omvandlar växelströmssignalen till bitar och bytes.

Det är känd att AC-signaler anländer till mottagaren med mindre amplitud därmed behovet att förbättra signalstyrkan eller uteffekten. Det finns två sätt att öka uteffekten från en antenn:

  • Den första är att generera mer effekt vid sändaren.
  • Den andra är att rikta eller fokusera RF-signalen mot specifik mottagarantenn.

Mottagare

Mottagaren tar emot bärvågssignalen och översätter de modulerade signalerna till ettor och nollor. Sedan skickar mottagarantennen dessa ettor och nollor till datorn i form av elektriska signaler.

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.

Här nedan finns en lista på absoluta och relativa mätenheter:

  • Absoluta mätenheter:
    • watt (W)
    • milliwatt (mW)
    • decibel relativ till 1 miliwat (dBm)
  • Relativa mätenheter (jämförelse):
    • decibel (dB)
    • decibel relativ till en isotrop radiator (dBi)
    • decibel relativ till en halv-våg dipol antenn (dBd)

Termerna dB, dBm och dBi 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.

Watt

En watt (W) är den grundläggande enheten för Effekt uppkallad efter James Watt, en 1800-tals skotsk uppfinnare. En watt är lika med 1 ampere (amp) av aktuellt flöde av 1 volt. För att ge en bättre förklaring av en watt kan den jämföras med vattenflödet som orsakar ett vattentryck i en vattenslang. Effekten motsvaras då av trycket på vattnet i vattenslangen.

Milliwatt (mW)

Bild 4: WiFi router med låg effekt

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.

Decibel (dB)

dB är termen för decibel, en 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 förstärkning.

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.

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.