TopТехнический словарьдБи — усиление изотропной антенны

дБи — коэффициент усиления антенны («G»), выраженный в единицах дБи, сообщает нам на сколько значение коэффициента усиления антенны в децибелах больше по сравнению с гипотетичной изотропной антенной, если предположить, что на две антенны подавали одинаковую мощность.

На самом деле это только теоретическое значение, поскольку изотропная антенна не существует в реальностии, ее не можно и не сконтструктировать и не построить. Это можно только вычислить или представить теоретически.

Откуда взялся термин изотропная? Изотропия, изотропная с греческого «isos», то-есть равный, одинаковый, и, «tropos», то-есть возвращение, вращение. В науке это название определяет характеристики тел, показывающих одинаковые, однородные свойства во всех направлениях.Перевод mw в dbm: Перевод mW в dBm | Онлайн калькулятор

Таким образом, теоретическая изотропная антенна бесконечно малая точка в вакууме, излучающая совершенно однородно (изотропно) в любом пространственном направлении, без отражений и потерь ( характеристическое излучение является сферой).

Следующие рисунки помогут нам представить себе изотропную антенну:

как точка в пространстве

как излучающаяся точка в пространстве

Для расчета энергетического выиграша изотропной антенны используем формулу:

G(dBi) – коэффициент усиления изотропной антенны, выраженный в децибелах
(G) – сколько раз сильнее антенна принимает (передает) от изотропной антенны ( в линейном масштабе)

После преобразования имеем классический пример:

Пример. Подсчитываем, на сколько антенна с коэффициентом усиления антенны от 17 дБи получает (передает) сигнал сильнее от изотропной антенны.

Так, антенна с коэффициентом усиления 17дБи принимает (передает) сигнал 50,11 сильнее от изотропной антенны.

Изотропная антенна имеет коэффициент усиления = 0 дБи

Обратите внимание, что изотропная антенна имеет усиление на 2,15 раза больше от полуволного диполя (так как напряженность поля диполя в заданном направлении выше на 2,15 дБ от изотропной антенны):

G(дБи) — коэффициент усиления антенны «полуволновый диполь»

Пример.Перевод mw в dbm: Перевод mW в dBm | Онлайн калькулятор У нас есть усиление антенны 8 дБи. Подсчитываем выигрыш при усилению этой антенны по отношению к полуволновому диполю:

G(dBd) = G(dBi) – 2.15 = 8 dBi — 2.15 = 5.85 dBd

Блок дБи и определение изотропной антенны используется при расчете E.I.R.P. Это очень важный параметр, используемый при проектировании и подсчете параметров Wi-Fi сетей, спутниковых каналов связи и т.д.

E.I.R.P. (Effective Isotropic Radiated Power) — эквивалентная заменяющая мощность, излучающаяся изотропно означает определение «мощность, которую должна излучать гипотетическая изотропная антенна, чтобы получить тот же уровень сигнала в направлении максимального излучения данной антенны».

В соответствии с положениями, действующими в Польше и Европейском Союзе, соответствующее Положение определяет максимальную мощность, с которой можна передавать в данном диапазоне частот Wi-Fi (превышение этой мощности означает нарушение закона):

  • 2400,0 – 2483,5 МГц (диапазон 2,4 ГГц) — мощность не может превышать 100 mW E.I.R.P. (20 dBm),
  • 5150 – 5350 МГц (диапазон 5 ГГц)- мощность не может превышать 200 mW E.I.R.P. (23 dBm) — разрешается использовать оборудование только внутри помещения,
  • 5725 – 5875 МГц (диапазон 5 ГГц) — мощность не может превышать 1000 mW E.I.R.P. (30 dBm).
  • Чтобы не превышать пределов E.Перевод mw в dbm: Перевод mW в dBm | Онлайн калькулятор I.R.P., необходимо учитывать :

  • выходную мощность передатчика ( например сетевой адаптер, пункт доступа),
  • тип кабеля, его длина и затухание для частоты работы и ослабление разъемов,
  • коэффициент усиления антенны.
  • Помните, что производители точек доступа (Access Points) часто подают мощность передатчика в E.I.R.P. Это означает, что устройство соответствует правилам только и исключительно с присоединенной или встроенной антенной. Если решаемся самостоятельно создавать приложения Wi-Fi, мы должны сами выполнить простые расчеты и проверить, находимся ли мы в пределах мощности, разрешенных юридически.

    Для приложений, состоящих из передатчика, (например, беспроводного маршрутизатора), кабеля и антенны E.I.R.P. вычисляем по следующей формуле:

    E.I.R.P. = P – l x Tk + Gi

    P – мощность передатчика, выраженная в дБм
    l – длина кабеля подана в метрах
    Tк затухание 1 м кабеля для частоты работы передатчика
    Gi — коэффициент усиления изотропной антенны, выраженный в децибелах

    Короче говоря:

    E.I.R.P. = мощность передатчика (dBm) + усиление антенны (dBi) – ослабление кабеля (dB) – ослабление разъемов (дБ)

    Для упрощения расчетов принимаем затухание одного разъемa = 0,5 дБ

    Пример.Перевод mw в dbm: Перевод mW в dBm | Онлайн калькулятор Строим сеть Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц и имеем:

  • точка доступа мощностью 16 дБм,
  • aвсенаправленную антенну с коэффициентом усиления 8 дБи,
  • 8 метров кабеля TRI-LAN-240 (затухание для 2,4 ГГц -это 0,4 дБ/метр) или 8 х0,4 дБ = 3,2 дБ,
  • два разъема — подавление + 2 х 0,5 дБ = 1 дБ.
  • Подсчитываем:

    E.I.R.P. = 16 dBm + 8 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 19,8 dBm (находимся в законодательстве -мощность меньше, чем 20 дБм).

    Если, например, применяем в этом случае коэффициент усиления антенны 13 дБи:

    E.I.R.P. = 16 dBm + 13 dBi – 3,2 dB – 1 dB = 24,8 dBm (т.е. o 4,8 дБм слишком много!)

    Имейте в виду, что не каждая точка доступа способна уменьшить выходную мощность. Вы должны понимать, что гораздо лучше использовать антенну с более высоким коэффициентом усиления и передатчика с меньшей мощностью, чем антенну с меньшим коэффициентом усиления и передатчик с более высокой мощностью. Потому, что устройство работает не только в режиме передачи, но и приема и важным здесь является также чувствительность приемника.