Что такое усиление антенны простыми словами

Все известные нам способы передачи данных по воздуху, используемые для передачи данных и в бытовых и в производственных целях, используют радиоволны. Радиоволна, по сути – это электромагнитный вид излучения. У каждой волны такого рода есть три характеристики: амплитуда волны, ее длина и скорость. Всем известно еще со школьной скамьи, что скорость света в вакууме – самая быстрая в природе, составляет около 300 тыс. км. в секунду. Чтобы осознавать, насколько эта скорость большая, представьте – до луны луч света с нашей планеты долетает менее чем за 2 секунды.

Комплекты для усиления мобильной связи GSM: дача, дом, офис, магазин, склад.

Распространение волн

Принято представлять, что луч распространяется в виде колеблющейся волны. Длиной называют кратчайшее расстояние между соседними вершинами этих волн. Ну а амплитудой называют отрезок максимального удаления волны от основной оси направления луча. Чем больше амплитуда, тем больше и интенсивность. Ну а большая интенсивность дает большую яркость. Следующий важный физический термин – частота. Нужно знать длину волны и ее скорость, чтобы определить частоту. Частота в итоге – это просто, сколько гребней получилось за секунду. Принято измерять данную величину в Герцах.

Поляризация – еще один важный показатель для радиоволн. Мы расскажем подробнее о нем ниже.

Каждый видел своими глазами радиоволны, и видит прямо сейчас, если читает эти строки. Просто видимый свет также является радиоизлучением. Длина волны у света крайне мала, и, соответственно, высокая частота. Она составляет приблизительно 1/1000 миллиметра.

Понять принципы распространения других волн легко на примере света.

  • свет идет по прямой линии;
  • если на пути луча будут встречаться преграды, по габаритам сравнимые с волновой длиной, то луч благополучно пройдет через них;
  • большие преграды на пути образуют тень;
  • стекло снижает яркость, может даже существенно;
  • если стекло с увеличительным эффектом поставить на свет, то его фокус создаст концентрацию лучей в одну точку. Эффект можно использовать для поджигания костров.

Законы распространения радиоволн, которые мы используем для передачи и приема данных, ничем не отличаются от света. Но, безусловно, длина волн значительно отличается от световой волны.

Вот такие частоты и длины волн распространены в бытовой технике:

— GSM900 использует частоту 900 МГц, длина волны 33 см;

— GSM1800 работает на 1800 МГц  с длиной 17 см;

— 3G использует 2 ГГц и 15 см;

— телевидение работает в пределах 50-600 МГц, волны также бывают разные (6-0,5 м);

— Вай-фай передается в двух диапазонах — 5750 МГц (с волной 5 см) и 2450 МГц (с волной 12 см).

Радиоволны, как и свет, распространяются по прямой линии.

Что такое репитер для усиления связи и как его выбрать?

Волна для бытовых целей не ослабнет при прохождении через преграды толщиной в метр. Чтобы было понятно, как это происходит, представьте море: большие волны не ослабнут из-за человека, но, вместе с тем, большой корабль ту же волну не пропустит через себя.

Радиоволну значительно ослабляют препятствия вроде многоэтажных зданий, иногда даже полностью ослабляют.

Радиообследование для подбора решения усиления GSM

Распространение радиоволны ослабляют и окна.

Работа спутниковой тарелки напоминает своего рода увеличительное стекло. С ее всей площади собирается сигнал и концентрируется в одну точку. Сигнал исходит из одного места, и на расстоянии начинает рассеиваться, а тарелка его собирает и формирует его в очень узкий, но направленный пучок.

Советы по выбору усилителя сигнала сотовой связи 2G/3G/4G/5G

Приходя на антенну, волна создает в ней колебания. Далее по проводящей части конструкции антенны начинает идти ток. Далее он по кабелю приходит в приемное устройство. Именно здесь и происходит главная магия – преобразование данных в тот формат, который передается (это может быть звук, изображение и т.д.). Тот же процесс происходит и в обратном направлении, передавая на антенну ток с нужной частотой, устройство отправит волны такой же частоты.

Все антенны работают в пределах определенного диапазона частот. И передача и прием сигнала происходят с одинаковым качеством.

Коэффициент усиления антенны

Еще одна полезная физическая величина – это коэффициент усиления. Он создан для характеристики способности устройства концентрировать передачу в определённом направлении.

Миф про коэффициент усиления антенны

Давайте попробуем представить, как все работает при помощи небольшой аналогии. В пределах некоторого темного помещения, в самом его центре у вас есть включенная лампочка с мощностью 1 Вт. Благодаря ее свечению вам видны только контуры предметов. дальние углы комнаты разглядеть будет невозможно. Если взять в руки небольшое зеркало и отразить свечение лампочки в одну сторону, вы увидите эффект усиления концентрации света в одном направлении, а часть помещения наоборот станет темнее (за зеркалом). А можно вообще поместить лампочку в фонарный отражатель – и тогда у вас получится яркое световое пятно, по размерам с ладонь. При помощи такой большой концентрации света вы сможете посмотреть на дальние углы помещения, но что будет вокруг вблизи, вы не увидите.

Как усилить интернет и связь в частном доме: самые эффективные способы

В общем, описанный процесс и используется в работе антенн. Т.е. антенна не усиливает сигнал, она его концентрирует.  Потому не входите в заблуждение, если увидите или услышите термин «коэффициент усиления».

Итак, теперь давайте разберемся, что такое коэффициент усиления. Термин обозначает сложную логарифмическую величину, измеряемую в дБ. Ввели понятие для упрощения расчетов. Коэффициент сравнивает мощность излучателя (той самой лампочки в центре комнаты, без зеркала и фонаря) и мощность антенны.

Пользуйтесь таблицей, чтобы перевести мощность в децибелы:

Усиление, разы1000010010421,2610,790,50,250,10,010,0001
Усиление, дБ4020106310-1-3-6-10-20-40

Пример: если у какой-то антенны Ку=10 дБ, а у другой Ку=13 дБ, то у второй мощность больше в два раза.

Для приема меньших длин волн нужны соответственно и меньшие по размеру антенны (при одинаковом усилении). Как пример – есть две антенны с усилением 20дБ. При 5500 МГц понадобится антенна с габаритами 18х18 см, а для эффективной работы антенны на частоте 1800МГц ее размеры должны быть значительно больше — 60х60 см.

И еще один важный показатель, который стоит осознать – это поляризация. Под этим явлением понимают направленное колебание векторов напряженности. Различают линейные, круговые и эллиптические виды поляризации. Первые распространяются в сторону, перпендикулярную направлению движения волны. Круговые осознать сложнее – у них распространение идет вправо или влево, они зависят от вектора индукции. Последний вариант (эллиптический) – промежуточный между двумя первыми. В реальной практике антенны используются только с линейной поляризацией.

Вообще эффект поляризации волн можно сравнить с эффектом бегущих волн по веревке. Представим, у вас есть веревка, и вы жестко закрепили один конец к столбу. Вы жестко натянули веревку, и второй конец у вас в руках. Болтните этот конец – и по всей веревке пойдут волны. В данной ситуации вы увидите вертикальную линейную поляризацию.

Чем интересны все используемые в быту антенны – они способны принимать из всего спектра только одинаковые со своей поляризацией сигналы. На заводе, при изготовлении антенны, на нее наносят, в какую сторону направлена поляризация (как правило, обозначение в форме стрелочки). После монтажа обозначение должно быть или в вертикальном, или в горизонтальном положении. Так что выбор поляризации при создании беспроводного моста крайне важный момент. Каждый агрегат будет принимать только свою волну. А если поставить антенну неправильно, сигнал она принимать будет, однако, ослабления будут значительными, скорее всего даже неприемлемыми.

Если у Вас есть какие-либо вопросы или необходим выезд на объект для расчета, Вы можете позвонить мне по телефонам.

+375 (29) 128-06-34 (А1)

+375 (33) 634-01-23 (МТС)

blank
Евгений Федотов

Планировки помещений, подготовленное техническое задание, Вы можете отправить на e-mail info@slabo-tochka.by.