Explication du gain d'antenne

Antennes à faible gain (3 dBi) ont un large diagramme de rayonnement et conviennent mieux aux terrains accidentés ou aux environnements urbains denses. Votre signal est moins susceptible d'être bloqué par des obstacles tels que des bâtiments et des collines proches de votre position.

Antennes à gain moyen (5dBi et 5.8 dBi) avoir un motif plus arrondi et plus large. Ces antennes fonctionnent bien autour des obstacles et sont idéales pour les zones suburbaines. en outre, ils vous permettraient de vous connecter à des points d'accès qui sont à la fois verticalement et horizontalement près de vous.

Antennes à gain élevé (8dbi et 10dBi) rayonnent dans un motif étroit sur une plus longue distance et sont parfaits pour les terrains plats avec peu d'obstacles. Cependant, si l'emplacement de votre antenne est élevé, votre signal peut dépasser tout ce qui se trouve en dessous de vous. Si votre antenne est basse, des obstacles peuvent bloquer votre signal.

Explication du gain d'antenne

Le gain d'antenne indique la puissance d'un signal qu'une antenne peut envoyer ou recevoir dans une direction spécifiée. Le gain est calculé en comparant la puissance mesurée transmise ou reçue par l'antenne dans une direction spécifique à la puissance transmise ou reçue par une antenne idéale hypothétique dans la même situation. Si la comparaison est à un idéal (modèle de manuel, sans perte) antenne rayonnant ou recevant de l'énergie de manière égale dans toutes les directions, le gain est mesuré en dBi (décibels-isotrope). Si la comparaison est à une antenne dipôle demi-onde sans perte idéale, défini comme ayant 2.15 gain en dB, le gain est mesuré en dBd (décibels-dipôle). Notez que le décibel est une unité logarithmique, ce qui signifie qu'un 6dB est presque quatre fois la puissance de référence; 7 dB est cinq fois la puissance de référence, etc..

La direction de la propagation de la puissance est une caractéristique clé des antennes. Le gain est souvent représenté dans un tracé bidimensionnel du diagramme de rayonnement où le rayon du tracé est sur une échelle de décibels qui peut être normalisée à la valeur maximale pour l'antenne particulière, ou à un radiateur isotrope. La direction qui a le plus de puissance est considérée comme le lobe principal, exactement en face du lobe principal se trouve le lobe arrière, et toutes les autres caractéristiques de rayonnement indésirables ou involontaires sont appelées lobes secondaires. Si aucune direction n'est spécifiée, le gain fait référence à la valeur de crête dans la direction du lobe principal de l'antenne.

Une antenne à gain élevé est-elle avantageuse?

Souvent les fabricants d'antennes (qu'il s'agisse d'antennes wifi, antennes gps, ou des antennes de télévision) spécifier le gain d'antenne. Par exemple, les fabricants d'antennes wifi peuvent commercialiser l'antenne wifi comme un “antenne à gain élevé”, qui est plus cher qu'une antenne similaire à faible gain. La question est: voulons-nous un gain élevé?

La réponse est: ça dépend. Si vous savez exactement d'où provient le signal souhaité, vous aimeriez avoir un gain maximum (vers le désiré) direction. Cependant, si vous ne savez pas d'où viendra le signal souhaité, il est préférable d'avoir une antenne à faible gain. Quelques exemples permettront de comprendre.

{ Exemple #1 } – Antennes de télévision. Si vous montez une antenne TV sur votre toit, et je sais que les antennes de diffusion télévisée sont au sud (par exemple, sur une colline au sud de la ville), alors il est préférable d'avoir une antenne à gain élevé. Antennes avec un gain d'au moins 12-15 dB sont préférés.

{ Exemple #2 } – GPS (Système de positionnement global). Les antennes GPS pour appareils mobiles sont uniquement en réception. Le travail de l'antenne GPS est de trianguler votre position en mesurant le signal reçu de plusieurs satellites GPS., qui sont tous dans des directions différentes par rapport à l'antenne de réception. Pour ce cas, une antenne très fortement directionnelle ne serait pas préférée.

{ Exemple #3 } – Antennes cellulaires mobiles. L'antenne cellulaire de votre smartphone communique avec une seule tour de réseau cellulaire. Cependant, l'antenne cellulaire peut être maintenue dans n'importe quelle orientation, et peut être dans n'importe quelle position par rapport à la tour de réseau. Ainsi, pour votre appareil mobile, il est préférable d'avoir une antenne à faible gain.

Remarque sur les unités de gain d'antenne

Si vous regardez la fiche technique d'une antenne, vous verrez généralement les unités de gain d'antenne indiquées en dB, dBi ou dBd. Je définis ces termes ci-dessous:

dB – décibels, comme nous avons discuté. 10 dB signifie 10 fois l'énergie par rapport à une antenne isotrope dans la direction de crête du rayonnement.

dBi – “décibels par rapport à une antenne isotrope”. C'est la même chose que dB comme nous l'avons utilisé. 3 dBi signifie deux fois (2X) la puissance relative à une antenne isotrope dans la direction de crête.

dBd – “décibels par rapport à une antenne dipôle”. Notez qu'une antenne dipôle demi-onde a un gain de 2.15 dBi. Ainsi, 7.85 dBd signifie que le gain maximal est 7.85 dB supérieur à une antenne dipôle; c'est 10 dB supérieur à une antenne isotrope.