وای فای کندتر؟ افزایش آنتن بر سیگنال، برد تأثیر می گذارد.

آیا تا به حال این تجربه را داشته اید؟ شما برای یک سرویس پهنای باند گیگابیتی ثبت نام کرده اید، اما سیگنال همچنان نامنظم است. پخش جریانی ویدیوهای HD دچار لکنت می‌شود، بازی دچار تاخیر می‌شود، و در گوشه‌های خاصی از خانه‌تان، سیگنال Wi-Fi به‌طور جادویی ناپدید می‌شود. اولین غریزه شما ممکن است سرزنش ارائه دهنده یا مشکوک بودن روتر شما باشد، اما حقیقت هم ساده تر و هم پیچیده تر از چیزی است که تصور می کنید - مسئله در آنتن های به ظاهر معمولی است که از روتر شما بیرون زده اند. به عنوان یک مهندس آنتن، من شما را به اعماق قلب ارتباطات بی سیم می برم تا یک راز مهم را فاش کنم: افزایش آنتن. متوجه خواهید شد که انتخاب یک آنتن به معنای انتخاب بالاترین بهره موجود نیست، بلکه مطابقت آن با نیازهای خاص شما است.

کشف سود آنتن: 'تمرکز' و ' انتشار' انرژی

در مشخصات روترها یا محصولات آنتن، شما همیشه با یک واحد آشنا روبرو خواهید شد: dBi. این مقدار نشان دهنده افزایش آنتن است. اما دقیقاً چه چیزی را نشان می دهد؟

ممکن است افزایش آنتن را شبیه به یک لنز نوری تصور کنید. یک آنتن همه جهته کم بهره شبیه یک لامپ نوردهی بدون سایه است که نور (سیگنال) را به طور یکنواخت در همه جهات پراکنده می کند، اما در هر جهت خاص با شدت ناکافی. چنین آنتن‌هایی برای آپارتمان‌های کوچک یا خانه‌های یک طبقه مناسب هستند و پوشش وسیعی را بدون مناطق مرده سیگنال قابل توجهی ارائه می‌دهند.

با این حال، یک آنتن با بهره بالا شبیه یک مشعل نورافکن است. تمام نور (سیگنال) را در یک جهت متمرکز می کند و یک پرتو قدرتمند و در عین حال باریک را تشکیل می دهد. اگرچه برد آن محدود است، اما شدت نور (قدرت سیگنال) در این جهت فوق العاده بالا می شود. چنین آنتن هایی برای ارتباط از راه دور نقطه به نقطه یا نفوذ به دیوارهای ضخیم مناسب هستند.

بنابراین، بهره آنتن سیگنال را تقویت نمی کند بلکه انرژی آن را دوباره توزیع می کند. عملکرد آن این است که انرژی سیگنال محدود را در یک جهت خاص قوی تر نشان دهد. این یک بازی با مجموع صفر است—افزایش سود در یک جهت ناگزیر به قیمت بهای سود در جهت دیگر تمام می شود.

نحوه انتخاب آنتن روتر مناسب: با فلج انتخاب خداحافظی کنید

با درک اصل بهره، متوجه خواهید شد که انتخاب یک آنتن به جای دنبال کردن کورکورانه بهره بالا، به رویکردی متناسب نیاز دارد.

اگر در یک آپارتمان کوچک یا یک خانه یک طبقه زندگی می کنید:

آنتن روتر همه جهته با بهره کم (2-5 dBi) را انتخاب کنید. این تضمین می کند که پوشش سیگنال به طور مساوی در تمام گوشه های خانه شما توزیع می شود و مناطق مرده قابل توجهی را از بین می برد. برعکس، بهره بیش از حد بالا باعث می شود سیگنال به شدت روی صفحه افقی متمرکز شود و در نتیجه دریافت ضعیف تر در طبقات بالا و پایین ایجاد شود.

اگر در یک ویلای چند طبقه زندگی می کنید:

در چنین شرایطی، یک روتر با بهره بالا ممکن است ناکارآمد باشد، زیرا سیگنال‌ها برای نفوذ در چندین طبقه تلاش می‌کنند. راه حل بهینه شامل استفاده از روتر چند آنتنی یا شبکه مش است. روترهای چند آنتنی معمولاً از الگوریتم های هوشمند برای بهینه سازی توزیع سیگنال استفاده می کنند و پوشش عمودی را تضمین می کنند. در همین حال، شبکه‌های مش شامل چندین روتر هستند که به طور هماهنگ کار می‌کنند تا یک شبکه پوشش یکپارچه و جامع را تشکیل دهند.

اگر به نفوذ سیگنال از دیوارها نیاز دارید:

وقتی دیوارهای ضخیم مسیر بین روتر و دستگاه‌های شما را مسدود می‌کند، آنتن‌های با بهره بالا را در نظر بگیرید. این آنتن ها سیگنال را در جهت خاصی متمرکز می کنند و در نتیجه قابلیت نفوذ را افزایش می دهند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که باید آنتن را در جهت صحیح تنظیم کنید تا مطمئن شوید سیگنال از دیوارها عبور می کند و به دستگاه شما می رسد.

مهارت های پنهان آنتن ها: فراتر از سود، این پارامترهای حیاتی مهم هستند

عملکرد آنتن صرفاً با بهره آن تعیین نمی شود. برخی از پارامترهای نامرئی به همان اندازه مهم هستند. این پارامترها با هم 'مدل قابلیت' آنتن را تشکیل می دهند.

نسبت موج ایستاده ولتاژ (VSWR): پارامتری است که تطابق انرژی بین آنتن و تجهیزات آن را اندازه گیری می کند. می توان آن را به عنوان یک 'لوله نشتی' تصور کرد. تطابق ضعیف باعث جریان برگشت سیگنال در حین ارسال به آنتن می شود، شبیه به برخورد آب با انسداد. هر چه VSWR به عدد 1 نزدیکتر باشد، اتلاف انرژی داخلی کمتر و انتقال سیگنال کارآمدتر است. آنتن های روتر با کیفیت بالا معمولاً VSWR را زیر 1.5 نگه می دارند.

کارایی:  توانایی آنتن برای تبدیل توان ورودی به توان تابشی موثر را اندازه گیری می کند. اگر یک آنتن ناکارآمد باشد، بخش قابل توجهی از انرژی ساطع شده روتر توسط خود آنتن جذب شده و به گرما تبدیل می شود و در نتیجه انرژی هدر می رود. یک آنتن با کارایی بالا سیگنال‌های قوی‌تر و دامنه‌های ارتباطی گسترده‌تری را در سطوح توان معادل ارائه می‌دهد. در طراحی آنتن، کارایی و مینیاتوری کردن یک مبادله چالش برانگیز است. دستیابی به راندمان بالا در ابعاد فشرده، مهندسی واقعاً استادانه را به همراه دارد.

الگوی تشعشع:  این نشان دهنده توزیع سیگنال آنتن در فضای سه بعدی، شبیه به 'اثر انگشت' آن است. الگوی تشعشع آنتنی که به خوبی طراحی شده باشد باید کاملاً با سناریوی کاربردی آن مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، یک آنتن روتر به یک الگوی تشعشعی یکنواخت و دونات شکل نیاز دارد تا از پوشش سیگنال جامع در همه جهات اطمینان حاصل شود.

نتیجه گیری

افزایش آنتن یک دارو نیست. این فقط یک جنبه از عملکرد آنتن است. یک آنتن عالی، تعادل کاملی از پارامترهای متعدد، از جمله بهره، نسبت موج ایستاده، بازده و الگوی تشعشع را نشان می‌دهد. به طور خستگی ناپذیر، چه به صورت مرئی و چه به صورت نامرئی، برای ساختن دنیای بی سیم همه جا در اطراف ما کار می کند.