एक एंटीना के लिए उच्च dBi का मतलब आगे की सीमा है?

Question

मैंने हाल ही में स्पार्कफुन से अपने Arduino के लिए यह (हास्यास्पद रूप से महंगा) ब्लूटूथ मॉड्यूल खरीदा है । आइटम के पृष्ठ पर यह कहता है कि इसका परीक्षण 100 मीटर पर किया गया है। मैंने उनके सेटअप के बारे में जानकारी के लिए SparkFun से संपर्क किया और उन्होंने कहा कि उन्होंने इस 2.2 dBi एंटीना का उपयोग करने वाली 100 मीटर रेंज को प्राप्त करने के लिए कहा ।

मुझे लगता है कि किसी भी (2.4GHz) 2.2 dBi एंटीना समान, 100 मीटर, परिणाम देगा: क्या यह सही है?

हालांकि, मेरे पास इस रास्ते पर 7 डीबीआई एंटीना है । यदि मैं इसका उपयोग करता हूं तो क्या मैं 2.2 dBi एंटीना से आगे की सीमा प्राप्त कर सकता हूं?

Answer 1

हाँ, आपको 2.2dBI (विशेष रूप से 4.8 dB) की तुलना में 7 dBI एंटीना से अधिक सिग्नल की शक्ति मिलेगी। यह एक दिशा ऐन्टेना की तुलना में अधिक प्रत्यक्ष रूप से ऊर्जा का विकिरण करके हल करता है जो सभी दिशाओं (0 dBI) में समान रूप से विकिरण करता है।

इससे 4.8 डीबी की सिग्नल की शक्ति 10 ^ (4.8 / 10) = 3 गुना अधिक शक्ति हो गई है। जो आदर्श परिस्थितियों में आपकी सीमा को लगभग 70% बढ़ा देगा।

चूंकि यह दिशात्मक है, इसलिए आपको इसे अधिक सावधानी से इंगित करने की आवश्यकता होगी। विशेष रूप से जुड़ा हुआ एंटीना बहुत अधिक एक ऊर्ध्वाधर तार है। यह एंटीना के चारों ओर एक सर्कल में विकिरण करता है; आपका रिसीवर इस विमान के ऊपर या नीचे नहीं होना चाहिए।

Comments

पहले से ही बताए गए तरीकों को दोहराने के बहुत सारे तरीके।

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

@TonyStewart मैं नहीं देखता कि आप किस बारे में बात कर रहे हैं।

— W5VO

@ W5VO - कभी कोई नहीं करता।

— राकेटमग्नेट

Answer 2

आप अपनी दृष्टि के समान एंटेना के बारे में सोच सकते हैं। 0dB आपको केवल कृत्रिम माना जाता है क्योंकि आप कृत्रिम कुछ भी नहीं करते हैं।

अब आप तय करते हैं कि आप आगे देखने के लिए दूरबीन की एक जोड़ी का उपयोग करना चाहेंगे। दूरबीन के साथ समस्या यह है कि आपकी देखने की सीमा उतनी बड़ी नहीं है जितनी आपके पास है। हालाँकि, दूरबीन सहायक होते हैं, वे आपको उन चीजों को देखने देते हैं जिन्हें आप पहले नहीं देख सकते थे। यह 2.2dB एंटीना कहने की सुविधा देता है।

अब आप तय करते हैं कि आप आगे भी देखना चाहते हैं, इसलिए आप एक दूरबीन को बाहर निकालते हैं। फिर से आप देखने के कोण को सीमित कर रहे हैं, लेकिन आगे देखने के लिए यह इसके लायक हो सकता है। यह 7dB एंटीना की तरह होगा।

एंटेना थोड़ा अधिक जटिल हैं, उनकी आधार रेखा एक ही समय में सभी दिशाओं (ऊपर, नीचे, आगे, पिछड़े, आप इसका नाम) में समान रूप से देखने की क्षमता होगी। इस स्थिति को आइसोट्रोपिक एंटीना कहा जाता है। यहीं से dB में 'i' आता है, और यह हमारी आधार रेखा है।

दूरबीन और दूरबीन के उदाहरण पर वापस जाने पर, एंटेना इस पूर्ण 360 * दृश्य के कारण जटिलता का एक स्तर जोड़ते हैं जो आप के साथ शुरू करते हैं। आपके पास एक एंटीना हो सकता है जिसमें एक पैटर्न होता है जो आपको अभी भी सामने, पीछे, बाईं ओर और दाईं ओर देखने देता है, लेकिन आपको अपने ऊपर या नीचे देखने नहीं देता है। इस प्रकार के एंटीना में एक लाभ हो सकता है क्योंकि आप ऊपर और नीचे काटते हैं। मोटे तौर पर यह अभी भी एक ओमनी-दिशात्मक ऐन्टेना पर विचार करेगा क्योंकि इसमें अभी भी 360 * दृश्य है, लेकिन यह सीधे एंटीना के ऊपर या नीचे से बहुत अच्छी तरह से प्राप्त करने में सक्षम नहीं होगा।

मूल अवधारणा जिसे मैं प्राप्त करने की कोशिश कर रहा हूं, वह यह है कि लाभ केवल उस जगह से नहीं निकल सकता है, जहां आपको एंटीना पैटर्न के दूसरे भाग को लाभ देने के लिए ऐन्टेना पैटर्न के कुछ हिस्से का त्याग करना होगा।

तो आपके प्रश्न के लिए:

मुझे लगता है कि कोई भी (2.4GHz) 2.2dBI एंटीना समान, 100 मीटर, परिणाम देगा

जरुरी नहीं। मूल रूप से आपके पास एक 2.2dBI एंटीना हो सकता है जिसमें वास्तव में विषम ऐन्टेना पैटर्न होता है जिसके कारण आपके पास बहुत सारे नल होते हैं जिसमें आपकी छोटी रेंज होती है, जबकि अन्य क्षेत्रों में 100 मीटर रेंज हो सकती है। वास्तव में यह पता लगाने के लिए आपको एंटेना की डेटशीट में खुदाई करने की आवश्यकता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि ऐन्टेना मैन्युफैक्चरर्स हमेशा अपने एंटीना की ध्वनि को प्रतियोगियों की तुलना में बेहतर बनाने की कोशिश करेंगे। इसका मतलब है कि वे अपने ऐन्टेना लाभ को थोड़े अलग तरीके से माप सकते हैं ताकि सबसे बड़ी संख्या संभव हो सके। किसी भी अच्छे एंटेना के साथ, आप उचित एंटीना पैटर्न प्राप्त करने में सक्षम होंगे।

Comments

स्पष्टीकरण अच्छा, सीधा उत्तर बुरा। एक विषम पैटर्न के साथ आपके द्वारा वर्णित एंटीना 2.2 dBi से अधिक होगा।

— बेन वोइगट

Answer 3

मौजूदा जवाबों ने ज्यादातर आपके सवाल को संबोधित किया है, लेकिन सिर्फ पोस्टर के लिए, मैं कुछ चीजों को स्पष्ट करना चाहता हूं।

आपको डीबीआई से सावधान रहना होगा, क्योंकि यह कुल विकीर्ण शक्ति के बराबर नहीं है । अलग-अलग एंटेना में काफी अलग- अलग क्षमताएँ हो सकती हैं ।

DBi आपको बताती है कि एक पूर्ण एंटीना की तुलना में सभी संभावित दिशाओं में चरम लाभ होता है जो समान रूप से और सर्वदिशात्मक (आइसोट्रोपिक) विकिरण करता है। आपको यह भी ध्यान देना चाहिए कि यह एक अनुपात है, और यह कि लघुगणकीय पैमाने पर है, इसलिए 3 डीबी 2 गुना अधिक है, जबकि 20 डीबी 100 गुना अधिक है (और डीबी में आई का अर्थ आइसोट्रोपिक है)।

वैसे भी, महसूस करने के लिए महत्वपूर्ण बात यह है कि एक 2.2 dBi एंटीना को हर दिशा में भयानक लाभ हो सकता है, सिवाय इसके कि यह सीधे तौर पर (एक संकीर्ण बीम) पर इंगित किया गया है और वास्तव में एक सर्वदिशात्मक एंटीना की तुलना में कम कुल शक्ति का विकिरण कर रहा है । *

जब आप लाइन-ऑफ-विज़न (LOS) वातावरण में होते हैं, तो यह चरम लाभ संभवतः वह सब कुछ होता है, जब तक कि एंटीना वास्तव में अन्य एंटीना पर सही ढंग से इंगित किया जाता है। ** हालांकि, इनडोर और गैर-लाइन-इन में- दृष्टि (एनएलओएस) वातावरण, आप मल्टीपाथ की एक बड़ी मात्रा प्राप्त कर सकते हैं जो पागल हस्तक्षेप पैटर्न बनाएगा - संकेत फर्श, छत, आपके रेफ्रिजरेटर, आपके फोन, आदि को उछाल देगा, और इस पर निर्भर करता है कि आप ये विभिन्न प्रतिबिंब कहां हैं। रचनात्मक रूप से या विनाशकारी रूप से जोड़ सकते हैं, जिससे आपको काफी अलग शक्ति प्राप्त होती है। इन एनएलओएस वातावरणों में एंटीना की दक्षता (कुल विकीर्ण शक्ति) अक्सर प्रत्यक्षता (dBi) की तुलना में बहुत अधिक मायने रखती है।

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* उदाहरण के लिए, एक संपूर्ण 3 डीबी एंटीना (2x लाभ) 180 डिग्री में, अजीमथ और ऊंचाई दोनों (एक क्षेत्र का आधा सोचो) में अपनी सारी शक्ति को प्रसारित करेगा। यह वास्तविकता में कभी भी प्राप्त करने योग्य नहीं है, क्योंकि यह हमेशा लाभ में क्रमिक परिवर्तन होता है (विशेष रूप से, जब आप बीम पैटर्न को देखते हैं तो वे आमतौर पर 3 डीबी लाइन खींचते हैं, एक हीटमैप क्रमिक परिवर्तन दिखाएगा)। हालाँकि, एक एंटीना जिसने सिर्फ 18 डिग्री के बीम में 3 डीबीआई लाभ प्राप्त किया, उसे 3 डीबीआई एंटीना भी माना जाएगा, भले ही यह 1/100 वीं शक्ति को विकिरण कर रहा हो (क्योंकि यह 1/10 वां है जैसा कि azimuth में चौड़ा है और 1/10 वां है) ऊंचाई में व्यापक)।

** किसी भी अन्य वस्तुओं / प्रतिबिंबों की अनुपस्थिति में, अन्य एंटीना को केवल वह शक्ति प्राप्त होगी जो सीधे उसकी ओर विकीर्ण होती थी, इसलिए यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता कि किसी अन्य दिशा में लाभ क्या है। हालांकि, वास्तव में, यहां तक ​​कि जमीन के उछाल के साथ आप कुछ पेचीदा हस्तक्षेप पैटर्न प्राप्त कर सकते हैं।

अंतिम विचार - यदि आप एक खाली स्थान पथ हानि कैलकुलेटर को देखते हैं, जैसे https://www.pasternack.com/t-calculator-fspl.aspx , कि 2.2 dBi लाभ आपको 22 मीटर अतिरिक्त सीमा (उसी पाथलॉस) के बारे में देता है एक 0 dBi एंटीना के लिए 78 मीटर एक 2.2 dBi एंटीना के लिए 100 मीटर के रूप में)। आपका 7 dBi एंटीना एक और 75 मीटर, एक ही पैथलॉज के लिए 175 मीटर तक देगा। फिर, यह केवल एक आदर्श फ्रीस्पेस (कोई प्रतिबिंब / अवशोषण) और एक पूरी तरह से इंगित एंटीना में है।

आपको यह भी ध्यान देना चाहिए कि आप एंटीना के बहुत अधिक लाभ के साथ कानून को तोड़ सकते हैं - 2.4 गीगाहर्ट्ज बैंड में एफसीसी सीमा रहित लाइसेंस प्राप्त संचरण 1 वाट ईआईआरपी (समतुल्य आइसोट्रोपिक विकिरणित शक्ति)। इसके अलावा, कुछ दूरी पर ब्लूटूथ प्रोटोकॉल वास्तव में विफल होना शुरू हो जाएगा, क्योंकि प्रकाश की गति से विलंबता (175 मीटर पर लगभग 1 हमें राउंडट्रिप) चीजों को तोड़ सकती है (हालांकि मैं वाईफाई से बहुत अधिक परिचित हूं)।

Answer 4

हाँ आइसोट्रोपिक का अर्थ है सच्चा "ओमनी-दिशात्मक। चूँकि एक रबर डस्की, या पैच एंटीना में अशक्त ज़ोन होते हैं, जो ऐन्टेना के लिए व्यापक रूप से कुछ दिशाओं में भेजता है। आमतौर पर 2 ~ 3DBi ... अन्य दिशाओं में नुकसान के लिए खाते हैं।

अत्यधिक दिशात्मक टीवी एंटीना और सैटेलाइट डिश 16 ~ 24 डीबीआई से शुरू होते हैं। पीक दिशा के लाभ और बीम-विन्यास आइसोट्रोपिक से ट्रेडऑफ़ हैं।

आपके लिए इसका मतलब यह है कि जब आप फ्रिंज पर होते हैं, तो वे अब 5dB अधिक पाने का लक्ष्य बना सकते हैं जो कि बहुत बड़ा है और यह आपको त्रुटि मुक्त मोड में लाता है। लेकिन एक संकीर्ण बीम हेडलाइट की तरह, इसका मतलब यह भी है कि यदि दूर हैं और राउटर या सेल टॉवर को दिशा नहीं जानते हैं, तो आप खो जाने की अधिक संभावना है जब तक कि आप अपने आरएसएसआई या सेल फोन पर सिग्नल शक्ति संकेतक प्राप्त नहीं करते। वाईफ़ाई के लिए, हालांकि, यह एक दोहरे उद्देश्य में कार्य करता है। एक बार जब एक कनेक्शन बनाया जाता है, तो यह बॉड दर पर निर्भर होता है, न कि एप्पल के OSX जैसे कुछ मामलों में सिग्नल की ताकत, और यदि आप सिग्नल खो देते हैं, तो आपको एक अच्छा कनेक्शन बनाए रखने का लक्ष्य रखना होगा।

साइट की स्पष्ट रेखा में इंगित करने के लिए प्रत्यक्ष आदर्श "हस्तक्षेप-मुक्त" बिंदु के लिए, 5 डीबी सुधार का मतलब है कि आप अपनी दूरी को लगभग दोगुना कर सकते हैं। यह शहर में शायद ही कभी होता है, इसलिए दूरी सिग्नल की ओर लक्ष्य करने और हस्तक्षेप से दूर होने की क्षमता के रूप में महत्वपूर्ण नहीं है।

यदि कोई पथ हानि की गणना करना चाहता है, तो वे पथ हानि के लिए "फ्रिस ट्रांसमिशन ट्रांसमिशन" का उपयोग कर सकते हैं। यह रिसीवर के शोर के फर्श, बहु-पथ के मृत क्षेत्रों और इमारतों, पेड़ों, बारिश आदि से पथ की हानि के लिए जिम्मेदार नहीं है।

रेंज, आर मीटर में है, जैसा कि लैम्बडा ट्रांसमीटर फीट की तरंग दैर्ध्य है और एंटीना जीआर, जीटी दोनों के लिए लाभ है।

Answer 5

मुझे लगता है कि कोई भी (2.4GHz) 2.2dBI एंटीना समान, 100 मीटर, परिणाम देगा

नहीं, मैं एंटेना का विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन मैंने निर्देशात्मक एंटेना के बारे में सुना है। DBi में "i" का अर्थ "आइसोट्रोपिक" है, जिसका अर्थ है सभी दिशाओं में समान रूप से विकीर्ण होना। ऐसा ऐन्टेना वास्तव में मौजूद नहीं है, लेकिन थ्योरिटिक मॉडल को संदर्भ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। तो एक 2.2 dBi एंटीना, isotropic एंटीना की तुलना में 2.2 dB बेहतर करता है।

किसी भी 2.2 dBi एंटीना का कहना है कि एक ही दूरी एंटीना की प्रत्यक्षता को नजरअंदाज कर देगी। उच्चतर निर्देशन वाला एक एंटीना कम निर्देशकीय एंटीना की तुलना में कम शक्ति के साथ 100 मीटर प्राप्त करेगा।

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2.2 dBi निर्देशन है, है ना? इसका मतलब है कि सबसे मजबूत दिशा में विकीर्ण शक्ति 2.2 dB (लगभग 66%) से अधिक है यदि समान इनपुट शक्ति को आइसोट्रोपिक (सभी दिशाओं में समान रूप से) वितरित किया गया था।

— बेन वोइगट