آنتن وایرلس

آنتن وایرلس یا بی سیم بخشی از یک سیستم ارتباطات رادیویی است که انرژی فرکانس رادیویی را تابش و/یا جمع‌آوری می‌ کند.

چگونه از آنتن وایرلس ستفاده می شود؟

آنتن‌ های بی‌ سیم معمولاً از طریق کابل کواکسیال کم تلفات یا به کمک تقویت‌کننده، اسپلیتر، فیلتر یا مستقیماً به یک اکسس‌ پوینت وایرلس یا روتر وصل می‌ شوند. برای کاربرد های خارج از منزل، آنتن‌ های وایرلس اغلب از طریق پچ‌ های نصب به دکل یا کنار ساختمان از طریق براکت‌ های نصب متصل می‌ شوند. آنتن‌ های بی‌ سیمی که در داخل خانه استفاده می‌ شوند معمولاً روی سقف نصب می‌ شوند یا گاهی اوقات در ارتفاعات بالای دیوار نصب می‌ شوند.

آنتن های وایرلس کجا استفاده می شوند؟

آنتن های بی سیم در بسیاری از محیط ها و برای بسیاری از برنامه ها استفاده می شوند. مدل ‌هایی برای استفاده در فضای داخلی و خارجی و همچنین آنتن‌ های ویژه مانند آنتن‌ های دریایی که در کاربرد های دریایی استفاده می‌ شوند در دسترس هستند. آنتن‌ های وایرلس در برنامه‌ های تجاری و نظامی/دولتی از جمله شبکه‌ های اداری/دفتر خانگی کوچک (SOHO)، شبکه‌ های سازمانی (دفتر)، شبکه‌ های کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده ‌ها (SCADA)، امنیت داخلی، اتوماسیون کارخانه، استخراج، پردازش نفت، استفاده می‌ شوند.

کافه های بی سیم هات اسپات، مدیریت و کنترل انرژی، شبکه های پلیس، آتش نشانی و خدمات اضطراری، برنامه های کاربردی شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) و شبکه های علوم صنعتی و پزشکی (ISM) هم با آنتن های وایرلس سر و کار دارند.

آنتن‌ های بی‌سیم در ساختمان‌ ها، سکو های نفتی، توربین‌ های بادی، وسایل نقلیه زمینی، قایق ‌ها، هواپیما ها و سایر سکو های متحرک و ثابت استفاده می‌ شوند. در کل هر جا که بحث شبکه و اینترنت باشد، می توان آنتن های وایرلس را مشاهده کرد.

انواع آنتن وایرلس

دو نوع اصلی آنتن وای فای وجود دارد، Omni Directional و Directional

آنتن های Omni Directional یک الگوی تشعشعی به شکل گرد حلقه ای 360 درجه برای ارائه گسترده ترین پوشش سیگنال ممکن در برنامه های بی سیم داخلی و خارجی ارائه می دهند. یک قیاس برای الگوی تابش این است که چگونه یک لامپ رشته ای بدون سایه یک اتاق را روشن می کند. انواع آنتن های جهت دار Omni عبارتند از آنتن های “Rubber Duck” که اغلب در اکسس پوینت ها و مسیریاب ها یافت می شوند، آنتن های Omni Directional که در فضای باز یافت می شوند و آرایه های آنتن که در برج های سلولی استفاده می شوند.

آنتن های جهت دار Directional، همانطور که از نام آن پیداست، سیگنال بی سیم را در یک جهت خاص متمرکز می کنند و در نتیجه یک منطقه پوشش محدود ایجاد می کنند. یک تشبیه برای الگوی تشعشع می تواند این باشد که چگونه چراغ روی وسیله نقلیه، جاده را روشن می کند. انواع آنتن های جهت دار عبارتند از آنتن های Yagi، Parabolic Grid، Patch و Panel.

اهمیت آنتن وایرلس

انتخاب آنتن صحیح برای دستیابی به عملکرد کلی سیستم بی سیم بسیار مهم است. آنتن های سازنده طیف گسترده ای از فرکانس ها، سبک های آنتن، مشخصات بهره و پوشش پهنای پرتو را برای برنامه ها و نیاز های سیستم بی سیم شما ارائه می دهند. وقتی عملکرد ضروری است، بهترین آنتن را متناسب با برنامه انتخاب کنید.

شبکه‌ های بی‌ سیم Wi-Fi ارسال‌ های رادیویی را در فرکانس‌ های خاصی ارسال می‌ کنند که دستگاه‌ های شنود می‌ توانند آن‌ ها را دریافت کنند. فرستنده ها و گیرنده های رادیویی در تجهیزات دارای Wi-Fi مانند روتر ها، لپ تاپ ها و تلفن ها تعبیه شده اند.

آنتن ها اجزای اصلی این سیستم های ارتباط رادیویی هستند. آنتن‌ ها سیگنال‌ های ورودی را دریافت می‌ کنند یا سیگنال‌ های Wi-Fi خروجی را منتشر می‌ کنند. برخی از آنتن ‌های Wi-Fi، به‌ویژه روی روتر ها، به صورت خارجی نصب می‌ شوند، در حالی که برخی دیگر در داخل محفظه سخت‌افزاری دستگاه تعبیه شده‌اند.

افزایش قدرت آنتن

محدوده اتصال یک دستگاه Wi-Fi به قدرت آنتن بستگی دارد. Gain یا همان قدرت آنتن، یک مقدار عددی است که در دسی بل نسبی (dB) اندازه گیری می شود که نشان دهنده حداکثر کارایی یک آنتن در مقایسه با آنتن مرجع استاندارد است. سازندگان صنعت هنگام اندازه گیری گین برای آنتن های رادیویی از یکی از دو استاندارد استفاده می کنند:

dBi: دسی بل نسبت به یک آنتن مرجع همسانگرد.

dBd: دسی بل نسبت به آنتن مرجع دوقطبی.

بیشتر آنتن‌ های Wi-Fi از dBi به‌عنوان معیار استاندارد به جای dBd استفاده می‌ کنند. به عنوان مثال، آنتن های مرجع دوقطبی در 2.14 dBi کار می کنند که معادل 0 dBd است. مقادیر بالاتر گین نشان می دهد که یک آنتن می تواند در سطوح بالاتر قدرت کار کند، که معمولاً منجر به برد بیشتر می شود.

آنتن های وای فای همه جانبه

برخی از آنتن های رادیویی با سیگنال هایی کار می کنند که از همه جهات ارسال و دریافت می شوند. این آنتن های همه جهته معمولاً روی روتر های وای فای و آداپتور های موبایل استفاده می شوند و اتصالات را از چندین جهت پشتیبانی می کنند. پس در واقع بهترین نوع آنتن وایرلس برای خرید هستند.

تجهیزات وای فای کارخانه اغلب از آنتن های دوقطبی اولیه طراحی لاستیکی استفاده می کنند. این طرح به شکل مارپیچ است که در یک ژاکت محافظ لاستیکی یا پلاستیکی مهر و موم شده است که از آنتن محافظت می کند، مانند آنچه در رادیو های واکی تاکی استفاده می شود. اینها قدرتی بین 2 تا 9 دسی بل دارند.

آنتن های وای فای جهت دار

از آنجایی که قدرت یک آنتن همه جهته در 360 درجه پخش می شود، بهره آن در هر جهت اندازه گیری می شود کمتر از آنتن های جهت دار است که انرژی بیشتری را در یک جهت متمرکز می کنند. در نتیجه، آنتن های جهت دار معمولاً برای گسترش برد شبکه Wi-Fi به گوشه های ساختمان ها و شرایطی که به پوشش 360 درجه نیازی نیست، استفاده می شود.

Cantenna نام تجاری آنتن های جهت دار وای فای است. Super Cantenna از سیگنال دهی 2.4 گیگاهرتز با بهره 12 dBi و پهنای پرتو حدود 30 درجه پشتیبانی می کند که برای استفاده در محیط های داخلی یا خارجی مناسب است. اصطلاح cantenna همچنین به آنتن ‌های معمولی با استفاده از طراحی استوانه‌ای ساده اشاره دارد.

آنتن Yagi (به طور صحیح Yagi-Uda نامیده می شود) آنتن رادیویی جهت دار دیگری است که می توانید برای شبکه های Wi-Fi از راه دور استفاده کنید. این آنتن ها دارای گین بسیار بالایی هستند، معمولاً 12 dBi یا بالاتر، و دامنه هات اسپات های فضای باز را در جهات خاص یا رسیدن به یک ساختمان خارجی گسترش می دهند. آنتن‌ های یاگی می‌ توانند آنتن‌ های یاگی بسازند، اگرچه این فرآیند به تلاش بیشتری نسبت به ساخت کانتن نیاز دارد.

ارتقا آنتن های وای فای

نصب آنتن‌ های رادیویی Wi-Fi ارتقا یافته روی تجهیزات آسیب‌دیده می‌ تواند مشکلات شبکه بی‌ سیم ناشی از قدرت سیگنال ضعیف را حل کند. در شبکه‌ های تجاری، متخصصان معمولاً یک نظرسنجی جامع از سایت انجام می‌ دهند تا قدرت سیگنال Wi-Fi را در داخل و اطراف ساختمان‌ های اداری ترسیم کنند و اکسس پوینت های وایرلس را به صورت استراتژیک در مکان‌ های مورد نیاز نصب کنند. ارتقاء آنتن می تواند گزینه ای ساده تر و مقرون به صرفه تر برای رفع مشکلات سیگنال Wi-Fi، به ویژه در شبکه های خانگی باشد.

هنگام برنامه ریزی استراتژی ارتقا آنتن برای شبکه خانگی موارد زیر را در نظر بگیرید:

برخی از تجهیزات Wi-Fi از ارتقاء آنتن پس از فروش پشتیبانی نمی کنند. با سازنده مشورت کنید.

ارتقاء آنتن های همه جهته روتر می تواند اتصال با همه دستگاه های خانه را بهبود بخشد و مشکلات اساسی سیگنال را حل کند. با این حال، ارتقاء دستگاه های مشتری تنها به نفع هر یک به طور جداگانه است.

هنگام انتخاب آنتن ها، هم ویژگی های بهره و هم ویژگی پشتیبانی شعاع جهتی آنتن ها را ارزیابی کنید. بسته‌های نرم‌افزاری که قدرت سیگنال Wi-Fi را در خانه ترسیم می‌کنند، برای برنامه‌ریزی در دسترس هستند.

آنتن وای فای و تقویت سیگنال

نصب آنتن های پس از فروش بر روی تجهیزات Wi-Fi برد موثر را افزایش می دهد. با این حال، از آنجایی که آنتن‌ های رادیویی فقط سیگنال‌ ها را متمرکز و مستقیم می‌ کنند، برد یک دستگاه Wi-Fi به جای آنتن آن، به دلیل قدرت فرستنده رادیویی آن محدود می‌ شود. به این دلایل، تقویت سیگنال یک شبکه Wi-Fi ممکن است ضروری باشد و معمولاً با افزودن دستگاه‌ های تکرارکننده که سیگنال‌ ها را در نقاط میانی بین اتصالات شبکه تقویت و رله می‌ کنند، انجام می‌ شود.