آشنایی خصوصیات یک آنتن بی‌سیم Understanding the Property of a wireless antenna

[bigbang]

آشنایی خصوصیات یک آنتن بی‌سیم

موج و قدرت وایرلس‌ها

کاربرد وایرلس محدود به شبکه نیست به همین دلیل است که از گستردگی بسیاری برخوردار بوده و باعث افزایش تقاضا از طرف کاربران و ارتقا تکنولوژی از طرف صاحبان فن شده است.
در زمینه وایرلس بحث‌های زیادی را می‌توان مطرح کرد اما مهم‌ترین خصوصیت یک دستگاه وایرلس قدرت انتقال و میزان محدوده تحت پوشش است که این مساله باعث می‌شود تا آنتن وایرلس در دید کاربر از اهمیت بسیاری برخوردار باشد. زیرا کیفیت و میزان پوشش دستگاه وایرلس به قدرت آنتن دستگاه بر می‌گردد.
زمانیکه تصمیم دارید یک مودم ADSL با توانایی وایرلس بخرید، یا زمانیکه کارت شبکه بی‌سیم انتخاب می‌کنید، تصمیم‌ دارید یک اکسس‌پوینت یا روتر به محل کار خود اضافه کنید، این قدرت آنتن وایرلس می‌تواند در خرید شما موثر باشد.

بدون شک مهم‌ترین کاربرد وایرلس محدود به شبکه‌های کامپیوتر نمی‌شود و در زمینه ارتباطات رادیویی، فرستنده‌ها و گیرنده‌ها، ریموت کنترل‌ها و غیره نقش مهمی را ایفا می‌کند. درنگاه کلی وایرلس ارتباطات غیرممکن و ناممکن را برقرار می‌کند به صورتیکه اگر در مکان مورد نظر قادر به استفاده از کابل نباشید شاید وایرلس تنها گزینه برای شما است.
یکی از بخش‌های مهم یک دستگاه وایرلس قدرت آنتن آن است که با چه مسافتی اطلاعات را دریافت و انتقال می‌دهد. این قدرت تعیین می‌کند که از یک دستگاه که کاربرد وایرلس و بی‌سیم دارد در چه محدوده‌ای می‌توانید استفاده کنید. برخی از این محصولات تنها درون ساختمان امکان استفاده دارند و محدوده پوشش آنها نیز شامل یک یا چند اتاق شود برخی دیگر را می‌توان در فواصل طولانی‌تر استفاده کرد.
به عنوان مثال ارتباط میان دو ساختمان از طریق آن برقرار می‌شود و در نهایت برخی دیگر نیز بردهای کیلومتری دارند.
اولین اصطلاحی که در آنتن‌های وایرلس مطرح می‌شود Gain است که معرف قدرت یک آنتن براساس db(دسی بل) است. هرچه میزان Gain بیشتر باشد امواج قدرتمند‌تری را می‌فرستد و مسافت بیشتری را تحت پوشش قرار می‌دهد. در جدول میزان فاصله و قدرت آنتن بر اساس دسی‌بل هر کدام از این اعداد توانایی موج بی‌سیم برای انتقال را نشان می‌دهند و آنتنی که این موج را ارسال می‌کند در محدوده رقمی ذکر شده، قدرت دارد. البته این اعداد به صورت تئوری محاسبه شده‌اند و در عمل شاید فاصله‌های گفته شده با مقادیر واقعی مطابقت نداشته باشند. میزان ۲ دسی‌بل معمولا برای پوشش یک طبقه ساختمان به‌صورت عرضی است یعنی می‌تواند در شرایط مناسب حدود بیست متر شعاع عرضی داشته باشد و زمانیکه دو یا چند طبقه را در نظر بگیریم شاید یک طبقه بالاتر و یک طبقه پایین‌تر از محل قرارگیری آنتن هم در پوشش این آنتن قرار داشته باشند.

البته این مقدار برای پوشش عمودی میان چند طبقه کافی نیست و با اختلال روبه‌رو خواهد بود. برای اینکه میان دو طبقه یک ارتباط بی‌سیم برقرار شود بهتر است قدرت آنتن حداقل پنج دسی‌بل باشد.
با این قدرت علاوه بر اینکه در یک طبقه از ساختمان پوشش مناسب با گیرندگی خوب برقرار است در میان طبقات مختلف نیز می‌توان امواج وایرلس را دریافت کرد. زمانیکه قدرت این امواج به هفت دسی‌بل می‌رسد توانایی ارسال امواج در سطح بالایی قرار دارد و علاوه بر استفاده‌های داخلی می‌توان از آن برای پوشش یک منطقه کوچک در فضای باز هم استفاده کرد.
مسافت‌های طولانی‌تر باید از طریق آنتن‌هایی با قدرت ۹ دسی‌بل پوشش داده شوند. اگر گیرنده‌ها در یک ارتفاع باشند این قدرت برای پوشش مسافت‌‌های طولانی یک شبکه بی‌سیم کافی است. به عنوان مثال می‌توان از سالن‌های بزرگ داخل نمایشگاه‌ها نام برد که افراد داخل آن از این طریق می‌توانند به شبکه دسترسی داشته باشند.
مورد دوم در آنتن‌های وایرلس میزان پهنای باند در سطح تحت پوشش است. در واقع میزان انتشار امواج حامل اطلاعات در محدوده‌ی دستگاه فرستنده اطلاعات را مشخص می‌کند.

Free Space Path Loss : این اصطلاح به تضعیف قدرت موج آنتن اشاره می‌کند که در طی مسافت ارسالی توسط آنتن ممکن است از قدرت نفوذ امواج در طول مسیر کاسته شود. به این نکته توجه داشته باشید که جابه‌جایی گیرنده و فرستنده در ارتباطات وایرلس شرایط جدیدی را برای تقویت امواج ارسالی فراهم می‌کند.
آنتن‌های وایرلس انواع مختلفی دارند که هر کدام برای موقعیت‌های متفاوت استفاده می‌شوند. استفاده بی‌مورد از یک مدل باعث افت کیفیت ارتباطی شده و منجر به خرابی اطلاعات می‌شود آنتن‌های داخلی (Indoor) و بیرونی(Outdoor) نیز از خانواده آنتن‌های وایرلس است.
همانطور که گفته شد خانواده وایرلس بسیار گسترده است و این گستردگی شامل لپ‌تاپ‌ها نیز می‌شود زیرا اینترنت وایرلس در لپ‌تاپ‌ها از استاندار‌های متفاوتی برخوردار است که در جدول زیر به‌صورت کامل مشاهده می‌کنید.
استاندارد ۸۰۲.۱۱b : این استاندارد جابه‌جایی ۱۱مگابایت اطلاعات را در هر ثانیه فراهم می‌کند.
استاندارد ۸۰۲.۱۱g : نسل سوم شبکه‌های بی‌سیم که جابه‌جایی ۵۴ مگابایت در ثانیه را برای کاربران فراهم می‌کند. (فرکانس این استاندارد ۴/۲ گیگاهرتز است)
استاندارد ۸۰۲.۱۱a : این استاندارد جابه‌جایی ۵۴مگابایت در ثانیه را فراهم می‌کند با این تفاوت که سرعت فرکانس در این استاندارد حدود دوبرابر افزایش یافته و به پنج گیگاهرتز رسیده است.
استاندارد ۸۰۲.۱۱n : جدیدترین استاندارد حاضر که با دو فرکانس مختلف ارایه شده، فرکانس ۴/۲ گیگاهرتز با سرعت ۱۳۰ مگابایت در ثانیه، فرکانس پنچ گیگاهرتز با سرعت ۲۷۰ مگابایت در ثانیه است.