5G .Ăng-ten mạng
Là gì
Ăng-ten
Lợi ích và liệu cao hơn có luôn tốt hơn không?
Dự kiến mất 10 phút để đọc xong
Hãy cùng thảo luận về độ lợi ăng-ten là gì và liệu giá trị cao hơn có luôn được ưu tiên hay không. Trên thực tế, điều này hoàn toàn phụ thuộc vào ứng dụng của ăng-ten. Lấy đèn pin làm ví dụ: nếu bạn tháo bỏ tấm phản xạ, ánh sáng rõ ràng sẽ yếu hơn. Tuy nhiên, nếu bạn cần nguồn sáng đa hướng để chiếu sáng đều một căn phòng, thì việc tháo bỏ tấm phản xạ để ánh sáng lan tỏa đều là phù hợp hơn. Ngược lại, nếu mục tiêu là tạo ra tia laser, thì việc sử dụng thấu kính để hội tụ toàn bộ ánh sáng từ bóng đèn thành một chùm tia hẹp chắc chắn là một cải tiến. Nhưng chùm tia tập trung này không phù hợp để chiếu sáng toàn bộ một căn phòng.
Hiện tượng tập trung ánh sáng theo một hướng cụ thể này được gọi là tính định hướng, và mức độ tập trung được gọi là độ lợi. Trong lĩnh vực ăng-ten, hai khái niệm này hoạt động rất giống với khái niệm về nguồn sáng. Hãy tưởng tượng một
ăng ten
bức xạ năng lượng đồng đều theo mọi hướng như một ngọn nến; đây là bộ tản nhiệt đẳng hướng không định hướng. Về mặt kỹ thuật, điều này được định nghĩa là 0 dBi, nghĩa là năng lượng bức xạ giống nhau theo mọi hướng.
Bây giờ, nếu bạn đặt một tấm gương bên cạnh ngọn nến, tấm gương sẽ thay đổi sự phân bố năng lượng ánh sáng và tạo ra hướng cho ngọn nến. Tấm gương sẽ làm cho một nửa căn phòng tối hơn và một nửa còn lại sáng hơn vì ánh sáng được phản chiếu và tập trung theo một hướng. Cách tiếp cận "đánh cắp" và chuyển hướng năng lượng từ những hướng kém thuận lợi hơn để tăng cường năng lượng theo những hướng nhất định cũng áp dụng cho
ăng ten
.
Do đó, ăng-ten không tạo ra năng lượng vô tuyến; chúng chỉ truyền, dẫn hoặc tập trung năng lượng theo một hướng cụ thể. Đặc điểm định hướng này được gọi là độ lợi. Một tấm gương có thể chuyển hướng một nửa năng lượng của ngọn nến, khiến nó sáng gấp đôi theo một số hướng nhất định—tương đương với hai ngọn nến. Trong trường hợp này, chúng ta nói rằng tấm gương cung cấp độ lợi là 3 dB vì nó tăng gấp đôi năng lượng.
Điều quan trọng cần đề cập là đơn vị đo lường
ăng ten
gain là decibel (dB). Tuy nhiên, nó thường liên quan đến một ăng-ten tham chiếu. Thông thường, cường độ bức xạ của một ăng-ten đa hướng hoặc một ăng-ten lưỡng cực nửa sóng có cùng công suất đầu vào theo một hướng nhất định được sử dụng làm giá trị tham chiếu. Khi sử dụng một ăng-ten đa hướng làm tham chiếu, nó được ký hiệu là dBi (i - đẳng hướng), và khi sử dụng một ăng-ten lưỡng cực đối xứng nửa sóng làm tham chiếu, nó được ký hiệu là dBd (d - lưỡng cực).
Từ định nghĩa về độ lợi anten, chúng ta có thể hiểu rằng nó đề cập đến tỷ lệ bình phương của cường độ trường điện (tức là tỷ lệ công suất) do một anten thực tế và một phần tử bức xạ lý tưởng tạo ra tại cùng một điểm trong không gian trong điều kiện công suất đầu vào bằng nhau. Nó mô tả định lượng mức độ mà một anten tập trung và bức xạ công suất đầu vào.
Hiệu suất tăng của một
ăng ten
theo các hướng khác nhau được biểu diễn bằng một mẫu tăng ăng-ten (hoặc mẫu bức xạ). Thùy chính càng hẹp và thùy phụ của mẫu càng nhỏ thì độ tăng càng cao.
Tất cả các ăng-ten đều thể hiện một mức độ định hướng nhất định và sự thay đổi về độ khuếch đại theo các hướng khác nhau phản ánh tính định hướng này. Ngay cả các ăng-ten đa hướng cũng có "điểm mù" hoặc "điểm không" trong các mẫu bức xạ của chúng.
Sau khi hiểu được ý nghĩa thực sự của gain, chúng ta có thể xác định tốt hơn xem gain nhiều hơn hay ít hơn là thích hợp cho bất kỳ ứng dụng cụ thể nào. Một ăng-ten có độ lợi cao, giống như đèn pin, cần phải được hướng theo một hướng cụ thể. Mặc dù ăng-ten không tạo ra năng lượng tần số vô tuyến mới, nhưng tính định hướng của nó truyền tín hiệu hiệu quả đến vị trí mục tiêu.
Tuy nhiên, nếu bạn muốn một
không dây
tín hiệu phủ đều toàn bộ căn phòng, bạn có thể không cần độ lợi hoặc tính định hướng mà nó mang lại. Điều này là do độ lợi về cơ bản "đánh cắp" năng lượng bức xạ từ một số hướng nhất định để tăng cường tín hiệu theo các hướng khác.
