قدرت آنتن یا Antenna Gain چیست؟

در این مقاله قصد داریم تا در رابطه با قدرت آنتن یا Antenna Gain با شما صحبت کنیم. قبل از هرچیزی بهتر است بدانید که آنتن یک قطعه با ساختار فلزی است که امواج الکترو مغناطیسی رادیویی را جذب و ارسال میکند. آنتن ها در اندازه و اشکال مختلف تولید شده اند که از آنتن های تلویزیون و رادیو شروع میشود تا آنتن های بزرگتر برای مخابره سیگنال ماهواره ها که تا میلیون ها مایل فاصله دارد.

آنتن ها ممکن است به صورت درون ساخت در دستگاهایی مانند مودم فیبر نوری، روتر و اکسس پوینت ها وجود داشته باشد. در ادامه بهتر است بگوییم وظیفه آنتن چیست؟ در پاسخ به این سوال باید بگوییم آنتن ها وظیفه توزیع دوباره سیگنال فرکانس رادیویی موجود یا RF در جهت مورد نظر شما را بر عهده دارد. در نتیجه به طور کلی آنتن ها فقط انرژی رادیویی را در جهت های منحرف هدایت و یا متمرکز میکند ولی آن را ایجاد نمیکند.

از جهاتی دیگر افزایش سینگال ها به وسیله آنتن را بهره یا قدرت آنتن میگویند. گاهی کاربران تصور میکنند که آنتنی با بهره بالاتر قوی‌ترین سیگنال و بالاترین کیفیت اتصال را فراهم می‌کند، اما این موضوع در برخی از موارد درست است، و همیشه اینطور نیست. برای اینکه متوجه شوید آیا به قدرت بالایی برای آنتن نیاز دارید یا خیر در ادامهِ مقاله قدرت آنتن یا Antenna Gain چیست با ما همراه باشید.

قدرت آنتن یا Antenna Gain چیست؟

این موضوع واقعیت دارد که ما نمیتوانیم امواج فرکانس رادیویی را با چشم ببینیم یا حتی بشنویم. در واقع اگر بدانید واقعا قدرت آنتن چیست توانایی این را دارید که تشخیص دهید  آیا به آنتن بیشتر یا کمتر برای هر کار خاصی نیاز دارید یا خیر. درحقیقت آنتنی که انرژی را به طور مساوی در همه جهات تابش می‌کند و هیچ تنظیم پیش فرضی برای هیچ جهتی ندارد را آنتن فاقد قدرت یا بدون بهره میگویند و در اینجا شما میتوانید بگویید که قدرت این آنتن برابر با صفر dBi است. به این نوع، آنتن های بی جهت (Omni-directionality) نیز گفته میشود.

برعکس آنتن بی‌جهت، در آنتن‌های جهت دار تمرکز سیگنال به یک جهت خاص و مقدار سیگنال در یک جهت ترجیحی به عنوان قدرت یا بهرۀ آنتن محاسبه می‌شود. به تصویر زیر دقت کنید و متوجه میشوید که چگونه قدرت و موقعیت باعث انتقال بهتر و بهینه یا بالعکس انتقال ناموفق امواج رادیویی میشوند.

اگر کاربری قصد دارد تا سیگنال را در یک مکانی به طور یکنواخت در یک اتاق پخش کند یا به سیگنال بی سیم خود دسترسی بدهد به آنتنی با قدرت بالا احتیاجی نیست. دقت داشته باشید که هرچه عدد dbi آنتن بیشتر باشد قدرت آن نیز بیشتر خواهد بود، اما جهت و شعاع میدانی آن کمتر خواهد شد. در حقیقت هرچه قدرت یا برد سیگنال آنتن بیشتر شود، شعاع و جهت میدانی آن باریک و باریک تر خواهد شد.

تشخیص نوع و قدرت آنتن:

اگر شما قصد دارید یک سیگنال متمرکز را به یک نقطه دور انتقال دهید بهتر است آنتنی را انتخاب کنید که دارای قدرت بالایی باشد. آنتن‌های با قدرت بالا باید برای ارسال سیگنال فرکانس رادیویی در جهت قرار داده شوند تا سیگنال محدود در محل مورد نظر تشدید شود. این نکته که موقعیت یک آنتن در چه وضعیتی قرار دارد مهم است چرا که نقش مهمی در مخابره سیگنال ها دارد.

بیشتر بخوانید: تفاوت آنتن و رادیو وایرلس

چگونگی عملکرد آنتن یا Antenna Gain:

همانطور که میدانید قدرت بالاتر یک آنتن وایرلس همیشه به معنای بهتر بودن و قوی تر بودن نیست بلکه به عملکرد و یا کاربرد آن بستگی دارد. اگر کاربری قصد ندارد آنتن خود را در جهت خاصی قرار دهد درنتیجه به قدرت بالاتری احتیاج ندارد . برای مثال تصور کنید می خواهید یک شبکه وایرلسی را در باغی کوچیک و یا سالنی راه اندازی کنید.

برای این کار شما باید یک آنتن همه جانبه برای پوشش دهی سیگنال 360 درجه در اختیار داشته باشید. برای مثال آنتن همه جانبه 15dbi که دارای قدرت بالایی است قابلیت این را دارد تا سینگال های وای فای را در برد بسیار بالایی پوشش دهد و سیگنال بهتری را برای کسانی که خارج از باغ هستند را فراهم کند.

به علاوه آنتن کاربرانی که در فاصله کمتری قرار دارند به علت شعاع کم، آنها شاهد سرعت کمتر و کیفیت سیگنال ضعیفتر خواهند بود. در نتیجه برای دسترسی در فاصله کم بهتر است آنتی با بهره قدرت کمتر مثلا 6 یا 8dbi داشته باشید که کیفیت سیگنال و پوشش دهی بهتری را برای کاربران نزدیکتر به آنتن فراهم کند.

اگر شما آنتن را در ارتفاعات نصب کرده باشید سیگنال ها از طریق آنتنی با قدرت بالا به کاربرانی که نشسته اند نمیرسد، چرا که سیگنال وایرلس اصولا به صورت افقی بهتر پخش میشود. برای فهم بیشتر این موضوع به تصویری که الگوی سیگنال آن در برد، شعاع و قدرت متفاوت است را نشان میدهد.

چند نکته در رابطه با قدرت آنتن:

ممکن است کاربران به دلیل تعداد زیاد سازندگان آنتن و تنوع آن در مورد قدرت آنتن کمی دچار سر درگمی شوند. زیرا این اعداد تنها نماینده بالاترین قدرت در محیطی بسیار ایده آل هستند و همیشه آنتن های مورد نظر دارای این قدرت نخواهند بود. حتی در آنتن های همه جهته نیز می‌توانید شاهد نقاط کور در الگوهای تابشی باشید. درک الگوی تابشی آنتن به شما کمک می‌کند پارامترهای مهم، مانند عرض و پرتو آنتن را شناسایی کنید.

همچنین ممکن است دو آنتن به صورت تئوری دارای قدرت یکسانی باشند، اما پتانسیل عملکردی متفاوتی نسبت به هم داشته باشند. در این صورت باید سعی کنید مکان و نحوه استقرار آنتن را به خوبی درک کنید تا بتوانید تعیین کنید که کدام پارامترهای محیطی مهم هستند و به نوبه خود کدام آنتن برای شما مناسب تر است.

بدین منظور برخی از تولیدکنندگان آنتن، مانند آنتن یوبیکیوتی Ubiquiti، الگوهای تابشی خود را منتشر می‌کنند. در اینجا توصیه می‌کنیم به قدرت آنتن در باندهای فرکانسی مورد نیاز توجه کنید، نه فقط حداکثر قدرت منتشر شده. زیرا الگوهای تابش آنتن و قدرت با تغییر فرکانس، تغییر می‌کنند.

نکته قابل توجه دیگر در اینجا این است که دیوارها یا اشیاء بین آنتن و دستگاه‌های مورد نظر سیگنال را ضعیف می‌کنند. همچنین برخی دستگاه‌ها رادیویی با استفاده از آنتن کوچکتر بهتر عمل می‌کنند و قدرت انتقال بیشتری دارند. در واقع آنتن بزرگ‌تر همیشه قابلیت استفاده از سیگنال را افزایش نمی‌دهد. در نظر داشته باشید که آنتن بزرگ ممکن است علاوه بر اینکه قدرت کل سیگنال را افزایش دهد، نویز در سیگنال را نیز به همراه آن افزایش دهد.