آنتن وایرلس و مدل های مختلف آن


آنتن وایرلس
آنتن ها را می توان به دو رده کلی درون ساختمان (Indoor)و بیرون ساختمان (Outdoor) تقسیم بندی کرد.
آنتن های بیرونی عموماً دارای جنس, پوشش و اتصالاتی هستند که بتوانند در شرایط دشوار فضای آزاد مثل باد, طوفان, برف, باران و سرما و گرمای شدید دوام بیاورند. در حالی که آنتنهای درون ساختمان با ظاهر و پوشش ظریف و حتی الامکان زیبا ساخته می شوند تا باعث زشت شدن محیط داخلی ساختمان و دکوراسیون آن نشوند.
آنتن های درونی را نمی توان در بیرون ساختمان نصب کرد مگر آنکه در مشخصات آن به صراحت به ویژگی ( درونی/بیرونی) اشاره شده باشد. از دیدگاه روش نصب , آنتن ها را می توان به چند رده زیر تقسیم بندی کرد:

  • آنتنهای درونی (IN Door) و بیرونی (OUT Door)
  • آنتنهای دو جهته (directional) و همه جهته (Omni directional)
  • آنتنهای دیوارکوب ، سقف آویز ،سقف کوب ،بشقابی و قابل نصب روی دکل
  • آنتن های داخل ساختمان (In Door)

الف) آنتن های همه جهته (Omni directional)

آنتن های چند جهته امواج را در سطح افقی در همه جهات منتشر می کنند. یادتان باشد که الگوی انتشار بر خلاف الگوی ایزوتروپیک شبیه توپ نیست بلکه میتوان این الگو را به یک کلوچه تشبیه کرد چرا که امواج در جهت عمودی منتشر نمی شوند.

آنتن همه جهته سقف کوب

این نوع آنتن دارای برد متوسطی است و برای نصب در سقف داخلی ساختمان کاربرد دارد. زاویه تابش افقی این آنتن ۳۶۰ درجه کامل و زاویه تابش عمودی آن حدود ۸۰ درجه می باشد. این آنتن را می توان با کانکتور RP-TNC صرفاً به اکسس پوینت متصل کرد. شکل آنتن مستطیلی به ابعاد تقریبی ۱۴×۷ سانتی متر و دارای وزن سبکی حدود ۲۰۰ تا ۵۰۰ گرم است و براحتی می توان آن را در سقف کاذب آپارتمانها جا داد و رنگ خاکستری مایل به سفید آن ظاهر ساختمان را حفظ خواهد کرد. بهره این آنتن حدود ۲ dBi و برد حداکثر آن در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۱۰ متر و در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۴۵ متر است. حداکثر طول کابل کواکسیال بین آنتن و اکسس پوینت (بسته به نشان و نوع آن ) بین یک تا دو متر است
آنتن همه جهته سقف آویز

این نوع آنتن دارای برد متوسطی است و برای نصب در داخل ساختمان کاربرد دارد. زاویه تابش افقی این آنتن ۳۶۰ درجه (دایره کامل ) و زاویه تابش عمودی آن بین ۴۰ تا ۵۰ درجه است. شکل چنین آنتنی , استوانه ای (میله ای ) به طول تقریبی ۲۵ سانتی متر , قطر ۲.۵ سانتی متر و دارای وزن سبکی ( بین ۱۵۰ تا ۵۰۰ گرم ) است . از آنجایی که این نوع آنتن برای آویزان کردن از سقف پیش بینی شده , عموماً به همراه پایه و دیوارکوب مناسب عرضه می شود. حداکثر طول کابل کواکسیال بین آنتن دستگاه مخابراتی (بسته به نوع و نشان آنتن ) بین یک تا دو متر است و با کانکتور RP-TNC ( یا مشابه آن ) به دستگاه وصل می شود. بهره این آنتن حدود ۵ dBi و حداکثر برد آن در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۶۰ متر و در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۵۰ متر و در سرعتهای بالاتر حدود ۱۵ متر است.
آنتن همه جهته دوقطبی برای کامپیوترهای رومیزی

گاهی اوقات برای بالا بردن کارآیی شبکه بی سیم که در کامپیوترهای رومیزی نصب می شوند , آنتنهای جانبی با بهره حدود ۲.۲ dBi ارائه میگردد.
البته چنین کارتهایی مخصوصند و دارای کانکتور ویژه ای به نام MMCX هستند.
و باید هنگام خرید به این قابلیت دقت داشته باشید. زاویه تابش افقی این آنت در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۲۰ متر , در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۳۵ متر و در سرعت بالاتر حدود ۱۵ متر است. طول کابل متصل به این آنتن حدود یک متر است .
آنتن همه جهته دوقطبی با بهره ۲dBi

این آنتن کوچک و ظریف به طول تقریبی ۱۲ سانتیمتر برای وصل مستقیم به تمام ابزارهایی مثل اکسس پوینت که دارای کانکتور RP-TNC هستند. این آنتن قادر به چرخش در یک قطاع ۹۰ درجه است تا در بهترین حالت ممکن تنظیم شود. (از دیدگاه شدت (Strengh) و کیفیت (Quality) سیگنال دریافتی و ارسالی) .
این نوع آنتن دارای زاویه تابش افقی ۳۶۰ درجه و زاویه تابش عمودی ۷۰ درجه و بهره ۲ dBi است. برد مفید این آنتن در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۲۰ متر و در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۳۰ متر است. به این نوع آنتن نمی توان هیچگونه کابلی متصل کرد.

آنتن همه جهته قابل نصب بر روی دیوار یا ستون با بهره ۵٫۲ dBi ( کاربری درون ساختمان)

این نوع آنتن که برای نصب بر روی دیوار یا ستون به کار می آید به دلیل شکل مستطیلی و ضخامت کم به آنتن کتابی مشهور است و چون ظاهر ساختمان را ( به دلیل ظرافت و پوشش همرنگ با دیوار) خراب نمی کند طرفداران زیادی دارد. برخلاف ظاهر مسطح , این آنتن دارای زاویه تابش افقی ۳۶۰ درجه کامل و زاویه تابش عمودی ۲۵ درجه است. ابعاد آنتن حدود ۳۰×۱۲٫۵×۲٫۵ سانتی متر و در نرخ۱ Mbps حدود ۱۶۰ متر و در نرخ ۱۱Mbps حدود ۵۰ متر است.
طول کابل دنباله آنتن حدود یک متر است که توسط کانکتور RP-TNC به اکسس پوینت وصل می شود. ( این آنتن برای اتصال به اکسس پوینت کاربرد دارد و بکار پل یا کارتهای شبکه نمی آید.)

ب) آنتنهای جهت دار (Directional)

آنتن های Directional امواج را در یک جهت معین منتشر یا دریافت می کنند. الگوی انتشار درواقع در یک طرف بیشتر است. خاصیت این امر در بالا رفتن فاکتور بهره (gain) آنتن است. از سوی دیگر با افزایش بهره ، آنتن نسبت به جهت حساس تر می شود. به همین خاطر درتنظیم جهت آنتن بایستی دقت بیشتری به خرج داد. یکی از معروفترین انواع این نوع آنتن ، آنتن Yagi نام دارد که از نام مهندس ژاپنی مخترع این آنتن ها Yagi-Uda گرفته شده است (شکل زیر). این نوع آنتن ها با وجود اینکه سال های زیادی از اختراع آن می گذرد (۱۹۲۶) هنوز کاربرد دارد.
آنتنهای خارج از ساختمان(OUT Door)
آنتن جهتدار قطاعی برای نصب بر روی دکل یا دیوار بیرونی

این آنتن کوچک و مینیاتوری برای نصب بر روی دکل یا دیوار بیرونی ساختمانهای مرتفع به کار می آید و با هیچکدام از آنتنهای معرفی شده قبلی مشابهت ندارد. بهره این آنتن ۹٫۵ dBi و زاویه تابش افقی و عمودی ۶۰ درجه و ابعاد ۴×۶٫۵ سانتیمتر است و در شرایط نامتعادل جوی به خوبی دوام می آورد. فرکانس کار این آنتن باند ۵٫۷۲۵ تا ۵٫۸۲۵ گیگاهرتز است و با یک کابل کواکسیال ۱.۵ متری و کانکتور N-male به پل وصل می شود.
آنتن جهتدار سهمی گون ( بشقابی ) قابل نصب بر روی دکل یا پایه

این نوع آنتن در مرکز یک دیش سهمی شکل با قطر دهنه ۶۰ سانتی متر نصب میشود تا پرتوهای منتشره از آنتن پس از برخورد با سطح فلزی دیش در یک قطاع باریک با زاویه تابش افقی و عمودی ۱۲.۴ درجه بازتاب شود. استفاده از دیش, بهره آنتن را به ۲۱ dBi می رساند و برد رادیویی آن را در نرخ ۲ Mbps به ۴۰ کیلوتر و در نرخ ۱۱ Mbps به ۱۸.۵ کیلومتر افزایش می دهد. تنها مشکل , تنظیم دقیق آنتنهایی است که کیلومتر ها با هم فاصبه دارند و ناگزیر باید بر روی دکل نصب گردند. در ضمن به خاطر شکل بادبانی آنتن باید اتصالات و دکل, بسیار محکم و مقاوم باشد. هرگاه فاصله دو دیش از یکدیگر به یک تا دو کیلومتر محدود باشد می توان از دیشهای توری استفاده کرد تا سطح مقطع کمتری در مقابل باد و طوفان داشته باشد و فشار زیادی به آن وارد نشود. دو نمونه آن در زیر نمایش داده شده است.
آنتن جهتدار سهمی گون باند ۵ گیگاهرتز (قابل نصب بر روی دکل یا ستون)

هرهرچه فرکانس سیگنال رادیویی بالاتر برود ساخت آنتنهایی با زاویه تابش کوچکتر ساده می شود. این آنتن که در محدوده فرکانسی ۵٫۷۲۵ تا ۵٫۸۲۵ گیگاهرتز کار می کند با بهره ۲۸dBi و زاویه تابش عمودی و افقی ۴٫۷۵ درجه کار می کند که در نوع خود باریکترین زاویه تابش محسوب می شود. در ساخت دیش و اتصالات پایه آنتن , شرایط بسیار نامتعادل جوی (سرما , گرما و طوفان شدید) پیش بینی شده است.
آنتنهای جهتدار YAGI

دو آنتن آخر , نوع مشهوری از آنتنهای جهتدار استوانه ای شکل و نسبتا کوچک به نام آنتنهای YAGI هستند که بدلیل خصوصیات جالبشان جایگاه ویژه ای در میان آنتنها پیدا کرده اند. الگوی تابش این آنتنها به فرکانس کارشان بستگی دارد . آنتنهای یاگی در باند امواج مایکروویوm بهره ای بالای ۷ dBi و زاویه تابشی زیر ۹۰ درجه دارند. با افزایش فرکانس کار و همچنین طول فیزیکی آن, زاویه تابش تا حدود ۲۰ درجه و بهره تا ۱۶ dBi قابل بهبود است.
در فرکانس ۹۰۰ MHz ( یعنی اولین باند بی نیاز از اخذ مجوز ISM) زاویه تابش افقی و عمودی آنتن یاگی چیزی بین ۶۸ تا ۷۸ درجه است. با بالا رفتن فرکانس امکان کاهش زاویه تابش تا حدود ۲۵ درجه وجود دارد تا بدین ترتیب بهره آنها با انتن آیزوتروپیک افزایش یابد. از آنجایی که شبکه بی سیم IEEE 802.11 از باند ۹۰۰ MHz استفاده نمی کند آنتنهای یاگی برای این شبکه صرفا با دو فرکانس ۲٫۴ GhHz و ۵ GHz به بازار عرضه می شوند.