你知道天線增益是什麼意思嗎?天線增益與信號傳播的關係

2021-01-21 數碼科技測評

隨著寬帶推廣普及,網絡進入了千家萬戶,作為無線設備接入點的無線路由器必不可少。對於無線路由器我們再熟悉不過了,除個別路由器外,大部分無線路由器都有一根甚至兩根及以上的天線。可是你知道天線的內部構造嗎?你了解天線的也有一個描述其性能的物理參數——天線增益嗎?下面我們簡單來了解一下,什麼是天線增益,增益高低與無線信號傳播的關係。

先來了解一下天線的內部構造,天線有兩根引線,一根是地線接天線的外套屏蔽層,另一根接天線內部發射部分。從下圖可以看到天線屏蔽層就是一個金屬外套,其與中心天線互相絕緣。中心發射部分是一根金屬螺旋狀彈簧引線,螺旋部分兩端是直的,有些天線有兩端或多段螺旋。天線長度、螺旋部分形狀,疏密都是經過計算,具有嚴格的參數,這樣做出的天線才能達到預期的物理參數和性能。

在上圖展示的是可拆卸的天線,安裝部分與有線電視的機頂盒同軸天線安裝結構類似。了解了無線路由器的天線結構,我們再來了解天線的增益。天線的增益是指在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它描述了天線發射無線信號能力的強弱。一般來說,增益越大,信號越強,收發信號能力越強。

世界萬物都存在著矛與盾,都有兩面性,天線增益越高,方向性越強,抗幹擾越好但信號覆蓋面積變小。因此,在覆蓋面積和發射距離之間必須有所取捨,尋求平衡。下圖就是一種高增益定向發射天線。

天線增益的單位一般用dBi,dBi是相對於點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的。我們購買路由器時,有時候看到宣傳頁面會標出天線增益是3dbi或5dbi等。我們可以這樣認為,在相同的情況下,增益越高,無線信號傳播的距離越遠。我們可以根據需要選購相應增益的無線路由器或者更換高增益天線。

綜上,無線路由器的天線是信號發射和接收裝置,對信號的傳播距離至關重要。但天線增益與覆蓋面積相互矛盾,增益高傳播距離遠,覆蓋面積小,反之,傳播距離近,覆蓋面積大。了解了天線增益與傳播距離的關係,可以根據自己的需要選購適合的無線路由器或者更換高增益天線,甚至更換定向天線。

相關焦點

  • 天線科普--讓你清楚知道天線原理 駐波比 增益
    上旁瓣的角度較高,影響距離較遠,很容易造成越區幹擾,也就是說,信號會影響到別的小區 所以,我們在製作天線時必須努力填補「下部零深」的空缺,壓制「上旁瓣」的強度。水平面波束寬度  增益和天線尺寸及波束寬度的關係將「輪胎」壓扁,信號就越集中,增益就越高,天線尺寸就越大,波束寬度越窄;
  • 科普|增益天線對無線對講機信號的改善作用淺析
    對講機,可以通過增加一條增益天線,讓信號變得更加強大。接下來,就聊一聊增益天線,空間損耗,或者空間格擋,以及對講機傳播信號的規律? 首先,我們講一下增益天線的作用,大家都知道衛星怎麼接收通信信號嗎?
  • 天線增益的計算公式
    天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關係,方向圖主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
  • [技術]天線是無源器件,那麼天線增益是怎麼回事兒
    天線增益是在某一方向上天線接收和發射信號的能力,是天線一個非常重要的指標。首先,我們都知道天線是無源器件,不可能放大信號。
  • 關於業餘無線電天線的增益
    天線是無源器件,它不能放大能量,不同的天線為什麼有的好用,有的不好用?舉個簡單的例子,拿車載天線和玻璃鋼天線(垂直陣列)對比,就是饅頭被壓成了大餅,假設體積不變,延伸出去的自然變得更遠。玻璃鋼天線的單元越多,高度就越高,主瓣就會越窄,副瓣越小,增益越高。但是它帶來了一個問題,如果高增益玻璃鋼天線架設在高處,那會帶來燈下黑現象,在某些特定的區域信號會變得特別差。
  • 天線增益與有效輻射功率的理解!
    該文中提到了天線增益,今天我們將更深一步的理解天線增益和有效輻射功率。首先需要說明的是,天線增益與放大器增益是不一樣的。放大器是有源器件,可以增加信號的幅度或功率,放大所需的功耗由能源提供。天線是無源器件,並不會增加信號的功率,而經常說的天線增益是相對於某一參考天線來說的。也就是說100W的功率饋給天線並不會得到大於100W的輻射能量。
  • 天線增益方向圖的積分是什麼?
    完整的天線增益方向圖,包含了天線遠場的的全部信息,理論上說所有和輻射相關的信息,都可以從中獲得。
  • 相控陣(蒼蠅拍)天線和八木天線增益孰優孰劣
    上圖,左邊的為相控陣天線,即俗稱的蒼蠅拍;右邊為八木天線,部分地區稱其為魚骨天線。這個問題一直困擾著很多網友。雖然大家都知道 「環境決定使用何種天線」 的道理,但何種環境具體該使用何種天線,恐怕就算專家來了,也無法一眼看穿。
  • 測試UHF RFID天線的方向圖和增益的方法
    所謂天線方向圖,是指在離天線一定距離處,輻射場的相對場強隨方向變化的圖形,通常採用通過天線最大輻射方向上的兩個相互垂直的平面方向圖來表示,天線方向圖是衡量天線性能的重要圖形;天線增益則是天線把輸入功率(能量)集中輻射的程度,從通信角度講,就是在某個方向上和範圍內產生信號能力的大小。本文介紹了如何利用芬蘭的標籤性能測試儀來測試超高頻RFID讀寫器天線的方向圖和增益。
  • 超高頻RFID讀寫器天線怎樣增益測量
    所謂天線方向圖,是指在離天線一定距離處,輻射場的相對場強隨方向變化的圖形,通常採用通過天線最大輻射方向上的兩個相互垂直的平面方向圖來表示,天線方向圖是衡量天線性能的重要圖形;天線增益則是天線把輸入功率(能量)集中輻射的程度,從通信角度講,就是在某個方向上和範圍內產生信號能力的大小。本文介紹了如何利用芬蘭的標籤性能測試儀來測試超高頻RFID讀寫器天線的方向圖和增益。
  • 從增益到輻射參數,剖析5G時代基站天線將發生哪些變化
    基站天線天天見,你一定好奇它裡面到底是些什麼鬼?Choednc什麼是天線?是電燈泡,是小提琴。ChoedncChoednc此刻你想到了什麼?八木天線,也叫排骨天線。
  • 天線基礎知識:輻射模式,介電常數,方向性和增益
    本文將擴展前一篇文章的概念,包括近場和遠場輻射圖,介電常數,方向性和增益。天線內部發生了什麼?想像一下,一根正弦波發生器連接到導線上,沿著導線長度產生時變電位差。在導線內部,電荷載流子由於施加的電位差而移動。由正弦波發生器產生的電位差的變化幅度和極性迫使電子不斷加速,減速並改變沿著電線的行進方向。
  • 天線的原理是什麼!?它到底是怎麼接收信號的?
    我們不禁疑問它們真的都是天線嗎??? ◆◆天線的原理◆◆ 天線把傳輸線上傳播的導行波,變換成在自由空間中傳播的電磁波,或者進行相反的變換。
  • 天線知識圖解(Antenna)
    天線是一個相當龐大的話題,很難用一篇文章來描述天線的每個方面,但我會嘗試給出一些天線的各個方面的大圖片,主要用於蜂窩應用。天線是什麼?如何表現天線的性能?事實上,你可以想到幾乎無限多種不同的模式。 天線設計的目標是使它在從電能到電磁能的轉換過程中,以我想要的方式傳輸能量,而不會有任何能量損失。實際上,信號輻射到三維方向,如下圖(b)所示。 然而,在三維空間中表示能量傳播模式並不總是容易的,有時在三維空間中定量地估計能量傳播模式更加困難。 所以在許多情況下,我們沿著一個特定的2d 平面切割3d 模式,如(c)和(d)所示。
  • 天線是什麼?簡單了解天線的工作原理-兆億微波商城
    你一定記得小時候家裡的收音機、電視機,都帶著可以靈活轉動拉伸的杆子,或許也好奇的發現這個杆子的長度與方向和收音機、電視的接收效果有某種神秘的聯繫。 所以天線是什麼? 天線是能夠有效的向空間某特定方向輻射電磁波或者能夠有效的接收空間某特定方向來的電磁波的裝置。
  • 完全天線手冊
    所以Es層開通的時候,DX電臺的信號會異常地強。在6米和10米業餘波段工作的業餘電臺都知道, Es層開通的時候,很小的功率,甚至5W,也有可能做DX聯絡。Es的開通,主要是提供了 800km以內電波的傳播路徑。由於信號很強,其實很多時候並不需要很好的設備就可以接收,需要的是耐心和運氣。除了這兩種反射,FM DX還有可能通過對流層反射和流星餘跡到達你的接收機。
  • RFID天線設計主要涉及到什麼指標呢?
    增益  天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關係,方向圖主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
  • 全向天線和定向天線的差異
    全向天線,即在水平方向圖上表現為360°都均勻輻射,也就是平常所說的無方向性。一般情況下波瓣寬度越小,增益越大。全向天線在通信系統中一般應用距離近,覆蓋範圍大,價格便宜。全向天線的輻射範圍比較象一個蘋果,增益一般在9dB以下 。      定向天線,在水平方向圖上表現為固定角度範圍輻射,也就是平常所說的有方向性。
  • 5G MM的振子數,天線數,通道數,流數之間到底是什麼關係?
    天線最基本的作用是進行能量傳播方式的轉換。對於基站發射的信號來說,天線把發射機的高頻振蕩電流轉換為可以在自由空間傳播的電磁波。天線往外發射電磁波是通過內部的振子來完成的。單個振子的能力有限,發射方向也難以集中,因此天線一般是由多個振子疊加而成。
  • 關於無線電天線,你必須知道的那些事兒!
    饋線的重要性之前說過了,天線作為電臺收發信號的裝置,其重要性不言而喻。簡單介紹天線的幾個特性,天線有種特性叫收發互易性,既是天線的收發參數是一致的。接收好的天線,發射一定好。但是,必須滿足幾個條件。首先,天線必須是無源的,比如電視天線它是帶一個放大器的,不能用於發射;其次,收發系統的阻抗必須匹配。由此可以推斷,能接收到的信號,在功率對等的情況下,信號是可逆的。