若你發(fā)現(xiàn)新購買的 2.4GHz 或 5.8GHz 設(shè)備沒有提供你心目中預(yù)料的無線覆蓋能力,這不一定表示設(shè)備有問題,或你放置的設(shè)備位置不對,超過九成的原因是你沒有為設(shè)備配上合適的天線;即使你的 WiFi 客戶端能通過你家中的無線路由器上網(wǎng),你有沒有檢查過實際的無線信號強度,如果信噪比 (SNR) 過低,無線傳輸速度便不能達到 54Mbps 或更高速度,當(dāng)然無線干擾等亦會影響傳輸速度,但連基本的無線信號也搞不好,便不要期望能高速上網(wǎng)。那么我們應(yīng)選購那一類型的天線? 這不是三言兩語可以解釋清楚,選用合適天線其實是一門學(xué)問,我們必須從了解天線的基礎(chǔ)常識開始,下面的文章會介紹天線的原理及一些天線參數(shù),相信能協(xié)助你選擇及安裝合適的天線,從而加強無線系統(tǒng)的有效覆蓋面及表現(xiàn)。
天線是一個無源體,即不需要提供電力或其它能源,它亦非功率放大器,不會把輸入的無線信號放大,相反由于饋線及接頭帶來的信號衰減,發(fā)放的無線能量會比輸入到天線接點的能量為少,其實天線只是擔(dān)當(dāng)一個方向性放大器的角色,使收發(fā)能量集中于空間的某個特定區(qū)域,改變能量的發(fā)放區(qū)域到需要的地方是天線的唯一目的,若把能量發(fā)放到一些沒有無線設(shè)備的地方,或者把能量過度發(fā)放到某一個區(qū)域都是浪費,根據(jù)能量不變定律,把發(fā)放到一個望到信號覆蓋情況,能量只在同水平發(fā)放出去,而信號并不會輻射到天空或地面。
增益
增益是一個通用的天線特性表示方法,它是指相對于以下兩種理想標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)模式在某一個區(qū)域的強度增益,理想標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)模式一是以輻射體的能量從一個 isotropic 天線發(fā)出 ( 如下圖 ),它是一個等方性輻射體,在空間中的任何方向放射出,所有方向都是 0dB,根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)作為參考計算出來的增益單位為 dBi,另一種理想標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)模是基于一個自由空間半波長雙極子放射出來的能量作為參考,計算出來的益單位為 dBd,很明顯后者的輻射體相對于前者的輻射體已存在增益,計算所得為 2.16,即 1 dBd = 2.16 dBi ,現(xiàn)時大多天線都采用 dBi 為計算單位, 2.4GHz 或 5.8GHz 的典型增益由 2 dBi 到 26 dBi
輻射方向圖
增益只能作為選擇天線一個參考,它只能顯示能量最強方向的增益,并沒有提供任何能量的分布情況,輻射方向圖便能精確顯示能量在自由空間的分布情況,常用的為水平輻射分布圖 ( horizontal / azimuth sweep plane ) 及垂直輻射分布圖 ( vertical / elevaTIon sweep plane ) 兩種,右圖為某公司出產(chǎn) 8dB 全向增益天線 OP2408 的水平及垂直輻射方向圖,紅色線 ( H plane ) 為水平分布,幻想你從天線的頂點望到信號覆蓋情況,你會發(fā)現(xiàn) 8dB 全向增益天線的能量在以天線為中心的360 度四周發(fā)放;藍色線 ( E plane ) 為垂直分布,幻想你從天線的旁邊望到信號覆蓋情況,能量只在同水平發(fā)放出去,而信號并不會輻射到天空或地面。