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  • 华讯万通为您分享天线小知识

    作者: 浏览次数: 发布时间:2014/10/31 10:34:21

          天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备。无线电发射机(如AP)输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去;电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机,由此完成数据的传输,如图。
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          可见,作为电磁波的发射和接收设备,没有天线也就没有无线电通信,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。
     
          当前企业级无线产品中,天线也是不可或缺的配件。一般来讲,无线局域网产品中天线有内置和外置两种,而外置产品的天线品种繁多,主要是供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等情况下使用。 那么,天线到底有哪些种类,各种类有什么特点,如何应用呢?下面我们具体来看看。
     
    1、全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性。一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在通信系统中应用距离近,覆盖范围大,价格便宜。
    全向天线
    2、半定向天线,即只向某一个方向辐射信号,常应用于中短距离通信。常见半定向天线主要主要有平板天线、八木天线(如下图)。平板天线常用于接入点到STA的定向覆盖或者过道、走廊的无线覆盖,其覆盖范围取决于AP的功率、天线增益、天线波束宽度以及建筑材料对射频信号的衰减程度;八木天线一般用于中短距离(如3km)点对点通信,高增益的八木天线也可以用于远距离通信。
    半定向天线
          半定向天线的另外一个优点是可以安装在墙壁的高处,并向下倾斜对准需要覆盖的区域。由于信号几乎不会从半定向天线的后侧泄露出去,因此半定向天线可以提供良好的垂直覆盖。全向天线不具备这个优点,因为如果天线的一端向下倾斜,则另一端会向上翘起。
    3、高度定向天线仅在点对点通信中使用,一般用于提供两栋建筑物之间的网络桥接。在所有类型的天线中,高度定向天线的波束宽度最为狭窄和集中。
          高度定向天线分为抛物面天线和栅格天线两类。从外观上看,抛物面天线类似于安装在屋顶的数字卫星电视天线,栅格天线类似于烧烤使用的烤架。栅格天线需要接收的信号波长决定了天线网格的间距大小。
          高度定向天线的传输距离较远,波束宽度较窄,这使得它容易受到天线风载(大风引起的天线移动或偏移称为风载)的影响。对高度定向天线而言,哪怕是轻微的移动都会使得射频波束偏离接收天线,从而导致射频通信中断。而栅格天线网格较大,抗风载能力很强,因此在强风环境中应使用栅格天线。
     高度定向天线
    4、从本质上说,天线阵列是一种天线系统,它由多个天线构成。这些天线协同进行一种被称为波束成型的工作。波束成型是一种将射频能量汇聚的方法。能量如果被汇聚意味着信号强度增强,接收方信噪比增强,因此传输效果更好。
     
          无线产品能否实现更远距离的信号稳定传送,除了与协议、无线模块和本身的设计有关外,天线的作用同样是不能忽视。那么不同设备、场景下面该如何选择天线呢?下面我们总结了选择天线时主要应注意的几个因素。
     
    无线标准:无线标准是无线设备最基本的参数,相应的无线标准对应相应的无线天线的频率范围,因此在选购无线天线时一定注意应当购买与使用的无线设备相同无线标准的无线天线。

    网络类型:对于对等网络而言,所有无线网卡都应当采用全向天线。如果无线网络中只有两块无线网卡,那么,自然也应当全部采用定向天线。对于接入点网络而言,由于无线AP或无线路由器需要为无线网络内所有的无线网卡提供无线连接,因此,应当选择全向天线。而作为无线网卡而言,由于只是需要与无线AP或无线路由器进行通讯,所以,应当选择定向天线。 对于无线漫游网络而言,无线AP和无线网卡都应当采用全向天线。 对于点对点的无线网络而言,无线AP都应当使用定向天线。对于点对多点无线网络而言,除了中心无线AP应当采用全向天线外,其他无线AP都应当采用定向天线。

    使用环境:也就是天线使用的环境是在室内还是室外,根据实际情况而定。如果无线设备位于室内,相距不远的情况下可以使用室内天线,当无线设备之间距离较远,比如跨楼等情况下就需要使用室外天线。

    信号传输范围:当需要进行远距离的数据传输时,应当选择增益值大的天线,而对于传输距离较近的无线网络而言,可以选择增益值小天线。通常情况下,大增益天线适合远距离传输,而小增益天线则适合于网络漫游等需要大覆盖范围的应用。增益的大小使用dBi表示,室内天线大多为4~5dBi,室外天线大多为8.5~14dBi。

    连接设备:我们知道定向天线的方向性很强,可以将信号集中发送至一个方向或从一个方向接收,而全向天线能够全方位发送或接收无线信号虽然信号覆盖范围较远但是每个方向的信号都比较弱。由于无线AP和无线路由器一般作为网络节点中心,所以无线AP和无线路由器应当选择全向天线,而无线网卡则可采用定向天线。

    安装位置:尽管有些室内天线既可以安装于桌面,也可以安装于墙壁。但是,有些产品只适合置于桌面。因此,应当根据无线AP或无线路由器的安装位置来确定采用适当类型的室内天线。

    品牌选择:尽管无线产品都遵循同一国际标准,但是,不同产品往往拥有不同的接口、使用不同的电缆,所以,不同品牌的无线天线往往不能通用。因此,应当尽量选择与无线产品同一品牌的无线天线来保证匹配使用。


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