5G verkkoantenni
Mikä on
Antenni
Voitto, ja onko korkeampi aina parempi?
Arvioitu lukemisaika 10 minuuttia
Käydään läpi, mitä antennin vahvistus on ja onko suurempi arvo aina parempi. Todellisuudessa se riippuu täysin antennin käyttötarkoituksesta. Otetaan esimerkiksi taskulamppu: jos heijastin irrotetaan, valo luonnollisesti heikkenee. Jos kuitenkin tarvitset monisuuntaisen valonlähteen huoneen tasaiseen valaisemiseen, heijastimen irrottaminen on sopivampaa, jotta valo leviää tasaisesti. Kääntäen, jos tavoitteena on luoda laser, linssin käyttö kaiken lampun valon keskittämiseksi kapeaksi säteeksi on epäilemättä parannus. Mutta tämä keskitetty säde ei sovellu koko huoneen valaisemiseen.
Tätä ilmiötä, jossa valo keskittyy tiettyyn suuntaan, kutsutaan suuntaavuudeksi, ja keskittymisastetta vahvistukseksi. Antennien alalla nämä kaksi käsitettä käyttäytyvät hyvin samalla tavalla kuin valonlähteen. Kuvittele
antenni
säteilee energiaa tasaisesti kaikkiin suuntiin kuten kynttilä; tämä on suuntaamaton isotrooppinen säteilijä. Teknisesti tämä määritellään arvoksi 0 dBi, mikä tarkoittaa, että säteilyenergia on sama joka suuntaan.
Jos nyt asetat peilin kynttilän viereen, peili muuttaa valoenergian jakautumista ja antaa kynttilälle suuntaavuutta. Peili tekee puolet huoneesta pimeämmäksi ja toisesta puolesta kirkkaammaksi, koska valo heijastuu ja keskittyy yhteen suuntaan. Tämä lähestymistapa, jossa "varastetaan" ja ohjataan energiaa epäsuotuisammista suunnista sen parantamiseksi tiettyihin suuntiin, pätee myös
antennit
.
Antennit eivät siis tuota radioenergiaa; ne ainoastaan siirtävät, ohjaavat tai keskittävät sitä tiettyyn suuntaan. Tätä suuntaominaisuutta kutsutaan vahvistukseksi. Peili voi ohjata puolet kynttilän energiasta uudelleen, jolloin se näyttää kaksinkertaistuneemmalta tiettyihin suuntiin – mikä vastaa kahta kynttilää. Tässä tapauksessa sanomme, että peili tarjoaa 3 dB:n vahvistuksen, koska se kaksinkertaistaa energian.
On tärkeää mainita mittayksikkö
antenni
Vahvistus on desibeli (dB). Se on kuitenkin tyypillisesti suhteessa referenssiantenniin. Yleensä referenssiarvona käytetään saman tulotehon omaavan monisuuntaisen antennin tai puoliaallon dipoliantennin säteilyintensiteettiä tietyssä suunnassa. Kun referenssinä käytetään monisuuntaista antennia, sitä merkitään dBi (i - isotrooppinen), ja kun referenssinä käytetään puoliaallon symmetristä dipoliantennia, sitä merkitään dBd (d - dipoli).
Antennin vahvistuksen määritelmästä voimme ymmärtää, että se viittaa todellisen antennin ja ideaalisen säteilyelementin samassa avaruuden pisteessä tuottamien sähkökentän voimakkuuksien neliösuhteeseen (eli tehosuhteeseen) yhtä suuren tulotehon olosuhteissa. Se kuvaa kvantitatiivisesti sitä, missä määrin antenni keskittää ja säteilee tulotehon.
Vahvistussuorituskyky
antenni
Eri suuntiin tapahtuvaa säteilyä kuvaa antennin vahvistuskuvio (tai säteilykuvio). Mitä kapeampi kuvion pääkeila ja mitä pienemmät sivukeilat, sitä suurempi vahvistus.
Kaikilla antenneilla on tietty suuntaavuus, ja vahvistuksen vaihtelu eri suunnissa heijastaa tätä suuntaavuutta. Jopa monisäteilevillä antenneilla on "sokeita kulmia" eli "nollakohtia" säteilykuvioissaan.
Ymmärrettyämme vahvistuksen todellisen merkityksen, voimme paremmin määrittää, onko suurempi vai pienempi vahvistus parempi tietyssä sovelluksessa. Suurivahvisteinen antenni, kuten taskulamppu, on suunnattava tiettyyn suuntaan. Vaikka antenni ei tuota uutta radiotaajuusenergiaa, sen suuntaavuus lähettää signaalin tehokkaasti kohdesijaintiin.
Jos kuitenkin haluat
langaton
signaalin peittämään tasaisesti koko huoneen, et ehkä tarvitse vahvistusta tai sen tuomaa suuntaavuutta. Tämä johtuu siitä, että vahvistus "varastaa" säteilyenergiaa tietyistä suunnista vahvistaakseen signaalia muihin suuntiin.
