Baru-baru ini saya membeli modul Bluetooth (sangat mahal) ini untuk Arduino saya dari SparkFun. Pada halaman item dikatakan bahwa ia telah diuji pada 100 m. Saya menghubungi SparkFun untuk info tentang pengaturan mereka dan mereka berkata untuk mencapai kisaran 100 m mereka menggunakan antena 2.2 dBi ini .
Saya kira antena (2,4GHz) 2,2 dBi akan menghasilkan hasil yang serupa, 100m: apakah benar?
Namun, saya memiliki antena 7 dBi ini. Jika saya menggunakan itu, apakah saya bisa mendapatkan jangkauan lebih jauh dari antena 2.2 dBi?
Anda bisa memikirkan antena yang mirip dengan visi Anda. 0dB akan dianggap Anda sama seperti Anda tanpa buatan.
Sekarang Anda memutuskan untuk menggunakan sepasang teropong untuk melihat lebih jauh. Masalahnya dengan teropong adalah rentang tampilan Anda tidak sebesar yang Anda miliki tanpa teropong. Namun, teropong bermanfaat, mereka membiarkan Anda melihat hal-hal yang tidak dapat Anda lihat sebelumnya. Ini mirip dengan katakanlah antena 2.2dB.
Sekarang Anda memutuskan ingin melihat lebih jauh, jadi Anda mengeluarkan teleskop. Lagi-lagi Anda membatasi sudut pandang, tetapi itu layak dilakukan untuk melihat lebih jauh. Ini akan seperti antena 7dB.
Antena sedikit lebih kompleks, garis dasarnya adalah kemampuan untuk melihat semua arah secara sama (atas, bawah, maju, mundur, sebut saja) pada saat yang sama. Situasi ini disebut antena isotropik. Di sinilah 'i' di dB berasal, dan itu adalah dasar kami.
Kembali ke contoh teropong dan teleskop, antena menambah tingkat kerumitan karena tampilan penuh 360 * yang Anda mulai. Anda dapat memiliki satu antena yang memiliki pola yang masih memungkinkan Anda melihat di depan, belakang, ke kiri, dan ke kanan tetapi tidak membiarkan Anda melihat di atas atau di bawah Anda. Antena jenis ini dapat memiliki penguatan karena Anda memotong bagian atas dan bawah. Sebagian besar ini masih akan dianggap sebagai antena omni-directional karena masih memiliki tampilan 360 *, tetapi tidak dapat menerima dari langsung di atas atau di bawah antena dengan sangat baik.
Konsep dasar yang saya coba lalui adalah bahwa gain tidak bisa begitu saja keluar dari tempat, Anda harus mengorbankan beberapa bagian dari pola antena untuk memberikan keuntungan ke bagian lain dari pola antena.
Jadi untuk pertanyaan Anda tentang:
Belum tentu. Pada dasarnya Anda bisa memiliki antena 2.2dBI yang memiliki pola antena yang sangat aneh yang menyebabkan Anda memiliki banyak nulls di mana Anda akan memiliki jangkauan kecil, sedangkan area lain mungkin memiliki jangkauan 100m. Untuk benar-benar mengetahuinya, Anda perlu menggali lembar data antena.
Perlu dicatat bahwa antena manufaktur akan selalu melakukan yang terbaik untuk mencoba membuat antena mereka lebih baik daripada pesaing. Ini berarti mereka dapat mengukur penguatan antena dengan cara yang sedikit berbeda untuk mendapatkan jumlah sebanyak mungkin. Dengan antena yang bagus, Anda akan dapat memperoleh pola antena yang tepat.
sumber
Jawaban yang ada sebagian besar menjawab pertanyaan Anda, tetapi hanya untuk anak cucu, saya ingin mengklarifikasi beberapa hal.
Anda harus berhati-hati dengan dBi, karena tidak setara dengan daya total yang dipancarkan. Antena yang berbeda dapat memiliki efisiensi yang berbeda secara drastis .
Apa yang dikatakan dBi adalah perolehan puncak dari semua arah yang mungkin bila dibandingkan dengan antena sempurna yang memancarkan secara seragam dan omnidirectionally (isotropik). Anda juga harus mencatat bahwa ini adalah rasio, dan itu adalah pada skala logaritmik, jadi 3 dB adalah 2 kali lebih banyak, sedangkan 20 dB adalah 100 kali lebih banyak (dan i dalam dBi berarti isotropik).
Bagaimanapun, hal yang penting untuk disadari adalah bahwa antena 2,2 dBi dapat memiliki keuntungan yang mengerikan di setiap arah kecuali untuk apa yang secara langsung diarahkan (beamwidth sempit) dan benar-benar memancarkan daya total kurang dari antena omnidirectional. *
Ketika Anda berada dalam lingkungan line-of-sight (LOS), penguatan puncak ini mungkin adalah yang terpenting, selama antena sebenarnya diarahkan dengan benar ke antena lain. ** Namun, di dalam ruangan dan di luar jalur Penglihatan (NLOS) lingkungan, Anda bisa mendapatkan sejumlah besar multipath yang akan menciptakan pola interferensi gila - sinyal akan memantul lantai, langit-langit, kulkas Anda, telepon Anda, dll, dan tergantung di mana Anda adalah refleksi yang berbeda ini dapat menambah secara konstruktif atau destruktif, memberi Anda kekuatan yang diterima yang berbeda secara drastis. Dalam lingkungan NLOS ini, efisiensi antena (daya total radiasi) seringkali lebih penting daripada directivity (dBi).
* Sebagai contoh, antena 3 dBi sempurna (gain 2x) akan memancarkan semua kekuatannya dalam 180 derajat, baik azimuth dan elevasi (pikirkan setengah bola). Ini tidak pernah dapat dicapai dalam kenyataan, karena selalu merupakan perubahan bertahap dalam perolehan (khususnya, ketika Anda melihat pola balok mereka biasanya menggambar garis 3 dB, peta panas akan menunjukkan perubahan bertahap). Namun antena yang mencapai gain 3 dBi hanya dalam beamwidth 18 derajat juga akan dianggap sebagai antena 3 dBi, meskipun memancarkan daya ke-100 (karena lebarnya 1/10 dalam lebar azimuth dan 1/10 sebagai lebar dalam ketinggian).
** Dengan tidak adanya objek / pantulan lain, antena lain hanya akan menerima daya yang langsung terpancar ke arahnya, sehingga benar-benar tidak peduli apa gain ke arah lain. Padahal, pada kenyataannya, bahkan dengan pentalan tanah Anda bisa mendapatkan beberapa pola interferensi yang edan.
Pikiran terakhir - jika Anda melihat kalkulator kehilangan jalur ruang angkasa gratis, misalnya https://www.pasternack.com/t-calculator-fspl.aspx , kenaikan 2,2 dBi memberi Anda kisaran tambahan 22 m (kisaran yang sama di 78 m untuk antena 0 dBi seperti 100 m untuk antena 2.2 dBi). Antena 7 dBi Anda akan menghasilkan 75 m lagi, hingga 175 m untuk pathloss yang sama. Sekali lagi, ini hanya di ruang bebas yang ideal (tidak ada refleksi / penyerapan) dan antena yang runcing sempurna.
Anda juga harus mencatat bahwa Anda dapat melanggar hukum dengan penguatan antena terlalu tinggi - FCC membatasi transmisi tanpa izin dalam pita 2,4 GHz hingga 1 watt EIRP (daya setara isotropik radiasi). Juga, pada jarak tertentu protokol bluetooth mungkin akan benar-benar mulai gagal, karena latensi dari kecepatan cahaya (sekitar 1 us pulang pergi pada 175 m) dapat memecahkan masalah (meskipun saya jauh lebih akrab dengan WiFi).
sumber
Ya Isotropik berarti benar "omni-directional. Karena bebek karet, atau antena tambalan memiliki zona nol, ia mengirim lebih banyak ke beberapa arah secara melebar ke antena. Gain ini biasanya 2 ~ 3dBi ... menyebabkan hilangnya arah ke arah lain.
Antena TV dan antena parabola yang sangat terarah mulai dari 16 ~ 24 dBi. Gain dan beamwidth dari arah puncak adalah pengorbanan dari isotropik.
Apa artinya ini bagi Anda adalah bahwa ketika Anda berada di pinggiran, mereka sekarang dapat bertujuan untuk mendapatkan 5dB lebih banyak yang sangat besar dan yang membawa Anda ke mode bebas kesalahan. Tapi seperti sinar headlight yang sempit, itu juga berarti jika berada jauh dan tidak tahu arah ke router atau menara sel, Anda lebih cenderung tersesat sampai Anda memantau RSSI Anda atau menerima indikator kekuatan sinyal pada ponsel. Namun untuk Wifi, ini melayani tujuan ganda. Setelah koneksi dibuat, ia kembali ke baud rate dan tidak memberi sinyal kekuatan dalam beberapa kasus seperti Apple OSX, dan jika Anda kehilangan sinyal, maka Anda harus bertujuan untuk mempertahankan koneksi yang baik.
Untuk titik "bebas gangguan" ideal langsung ke garis situs yang jelas, peningkatan 5 dB berarti Anda hampir dapat menggandakan jarak Anda. Ini jarang terjadi di kota, jadi jarak tidak sepenting kemampuan mengarahkan sinyal dan menjauhi gangguan.
Jika seseorang ingin menghitung path loss mereka mungkin menggunakan "Persamaan Transmisi Friis" untuk path loss.
Ini tidak memperhitungkan lantai kebisingan penerima, zona mati multi-jalur dan kehilangan jalur dari bangunan, pohon, hujan dll.
Range, R adalah dalam meter, seperti Lambda panjang gelombang pemancar Ft dan keuntungan untuk kedua antena Gr, Gt.
sumber
Tidak. Saya bukan ahli antena, tapi saya pernah mendengar tentang antena directive. "I" dalam dBi adalah singkatan dari "isotropic", yang berarti merata di semua arah. Antena seperti itu tidak benar-benar ada, tetapi model teoretis dapat digunakan sebagai referensi. Jadi antena 2.2 dBi melakukan 2.2 dB lebih baik dari antena isotropik.
Mengatakan setiap 2,2 dBi antena akan menghasilkan jarak yang sama mengabaikan directivity antena. Antena dengan directivity lebih tinggi akan mencapai 100 m dengan daya lebih kecil dari antena directive.
sumber