osnove bežičnih mreža - predavanje: antene

1

Antene

222© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Tipovi antena

usmjerene (directional)

●energiju RF vala šalju u jednom smjeru

●yagi

●parabola (“tanjur")

●patch antena

neusmjerene (omni-directional)

●energiju RF vala šalju u svim smjerovima

●dipol (mast dipole, rubber dipole)

333© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Lokacije

maksimalna udaljenost između lokacija određena je

odašiljačkom snagom

osjetljivošću prijemnika

fizičkim smetnjama na line-of-sight

dobitkom antene

gubicima u sustavu (kablovi, konektori)

željenom pouzdanošću mreže

444© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Parametri antena

bandwidth

beamwidth (širina snopa), usko vezano uz usmjerenost

pojačanje

polarizacija

diversity

snaga

555© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Parametri antena (2)

dobitak antene (gain)

●računa se u dBi ili dBd (0dBd = 2.14 dBi)

●veći dobitak znači veću pokrivenost u nekom smjeru

polarizacija

●prostorni smjer odašiljanja i primanja

●može biti horizontalna i vertikalna

●Cisco antene koriste vertikalnu polarizaciju

666© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Parametri antena (3)

Bandwidth antene●područje frekvencija na kojem antena pokazuje dobre

karakteristike

●antena šireg bandwidtha ima lošije pojačanje (i obrnuto)

777© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Parametri antena (4)

Beamwidth (širina snopa)●mjera u stupnjevima između pravaca gdje je osnovna

izračena snaga manja za 3 dB (odnosno oslabljenje 2 puta)

888© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Izotropna antena

ravnomjerno odašiljanje u svim smjerovima – iz jedne točke

999© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Ostale antene u odnosu na izotropnu

sabijanjem određenih smjerova dobivamo pojačanje i usmjerenost u drugim smjerovima

101010© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Ostale antene u odnosu na izotropnu

primjeri dijagrama zračenja antena

DIPOL

111111© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Diversity

potreban zbog smetnji, oblik redundancije

prostorni

•više antena šalje ili prima – zbog refleksija, refrakcija i difrakcija u okolini, jačina signala nije ista

frekvencijski●rad na više frekvencija istovremeno – smetnje neće biti jednake na svim frekvencijama

121212© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Beamforming

• Usmjeravanje signala iz više antena zbog njihove međuinterakcije

131313© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Omnidirekcionalna antena

gledano odozgora odašilje u svim smjerovima

kako bi se postigao dobitak, "žrtvuje" se mogućnost odašiljanja gore i dole – "kišobran"

•u problemu pomaže downtilt

141414© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Omnidirekcionalne antene

rubber duck

ceiling mount i patch

mast mount

151515© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Omnidirekcionalne antene

kolinearne antene

dipol s odgovarajućim ground plane-om

161616© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Direkcionalne (usmjerene) antene

RF energiju oblikuju na način da se ona šalje najviše u jednom smjeru

važno je paziti na usmjerenje antena pri postavljanju

171717© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Direkcionalne antene

patch

sector

yagi

parabola

181818© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Direkcionalne antene (amaterske)

cantenna

biquad

backfire

biquad/cantenna - satelitska

191919© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Microstrip antena

• Antene isprintane na PCB (tiskanoj pločici)

• koriste se u prijenosnim računalima i na USB WiFi adapterima

• mnoge današnje "plosnate" antene u izrađene u istoj tehnici

202020© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Kabeli

koriste se koaksijalni kabeli karakteristika:

•impedancije 50 ohma

•gubici na 400 MHz na duljini kabela ne smiju prelaziti 12dB

•sredina (srž) kabela ne smije biti tanja od 1.6mm

●koriste se kabeli LMR400, LMR600 i bolji

212121© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Kabeli i konektori

manje gubitke ima kabel koji je kraći, tvrđi i kabel sa debljom srži

konektori moraju imati smisla – Cisco koristi RP-TNC konektore, drugi uređaji SMA/RPSMA

splitteri razdvajaju signal na dvije antene – unose gubitke

222222© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Kabeli i konektori

pigtail kabel

•na jeftinoj anteni

•za spoj do antene koja nije došla s kabelom

•ili konverter s SMA/RPSMA na N, F ili BNC konektor na anteni

•ako dolazi s antenom nije moguće izbjeći

•tražiti čim kraći kabel

232323© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Pojačala

unutar zgrade – bolje postaviti AP i stvoriti ESS zonu

van zgrade – paziti da se ne pređu maksimalno dozvoljene snage

•moguće pojačati dolazni i odlazni signal

•stara izreka kaže: Antena je najbolje pojačalo

•pojačanje dolaznog signala pojačava i šum

•pojačanje odlaznog signala smeta drugim mrežama

242424© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Postavljanje antena na bridge linkovima

• Antene moraju imati •vidljivost – line-of-sight

•točno usmjerenje

•nikakve smetnje unutar Fresnelove zone

252525© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Usmjeravanje antena

• Antene se usmjeravaju korištenjem•karte

•GPS-a

•dalekozora i teleskopa

•orijentirima (npr. balon)

•svjetlom (stroboskop)

262626© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Problemi

• Antene prenisko•podignite ih

• postoje fizički objekti na putu•podignite antene ili ih pomaknite lijevo-desno

•stabla posijecite

•postavite "međupostaje"

272727© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Zaobljenost Zemlje

• Line of sight nestaje nakon 25 kilometara, a zaobljenost Zemlje postaje problem na linkovima dužim od 11km

• Kako bi se riješio problem zaobljenosti Zemlje, antena se podiže

282828© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Postavljanje antena na AP u zgradama

• papir ne ne oslabljuju signal

• betonski zidovi omogućuju prolazak signala kroz 2-3 zida

• cigleni zidovi omogućuju prolazak signala kroz 3-4 zida

• kartonski (knauf) zidovi i drvo omogućuju prolazak signala kroz 4-5 zidova

292929© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Primjeri analize antena

• Sektor antena AMOS (Dragoslav Dobričić)

303030© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Primjeri analize antena

• Sektor antena AMOS (Dragoslav Dobričić)

313131© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Primjeri analize antena

• Biquad antena (Dragoslav Dobričić)

323232© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Pitanja

?