Antenne

Omnidirezionali

Antenne omnidirezionali 🟩

• Slides antenne omnidirezionali

  

Il senso di omnidirezionale è in tutte le direzioni dell’antenna (nota: non è isotropico, perché non è da un singolo punto).

in passato era importante andare a guardare la direzione per trovare la polarizzazione migliore. Praticamente irradia a 360 gradi sul piano permedicolare all’antenna.

• Esempio pattern di radiazione

  

Questo genere di antenne sono irrealizzabili la più simile è la antenna dipolo dipolo, ma comunque non rispetta le antenne in questo verso diciamo. ricorda i dBi che abbiamo citato in Fisica del Wireless.

Guadagno passivo in ominidirezionali 🟩

• Slide guadagno passivo

  

Si può concentrare l’energia nella shape del dipolo. Per esempio se lo faccio più schiacciato, ho un range molto più forte orizzontalmente, ma appena su o appena giù perdo segnale.

Mentre al contrario, se ho una forma più arrotondata ho segnale solo se gli sto vicino, ma molta meno importanza stare sopra o sotto.

• Esempio del guadagno passivo e attivo delle antenne

  

NOTA: posso avere un guadagno fino a 10 Db quindi 10 volte tanto.

Ed è anche per questo motivo che andiamo a misurare l’EIRP e non la potenza che finisce nell’antenna, anche chiamata Intentional radiator Power output.

POSIZIONAMENTO DELL ANTENNE

Andiamo a chiederci in che modo mettere le antenne in modo che più utenti possibili possano usufruire del segnale.

Una soluzione potrebbe essere inclinare l’antenna:

• Slide inclinazione dell’antenna

  

Antenna semidirezionale

Semidirezionale (3) 🟩

Questi sono i più comuni, sparano principalmente energia di fronte (quindi metterllo su un muro è cosa buona).

• Esempi di antenne omnidirezionali

  

Di solito si mettono nel muro (sono panel o patch, che praticamente cambiano di costruzione, ma alla fine hanno la stessa funzione ).

Mentre gli yagi sono sparati nella direzione in cui punta (e mirano alla posizione del ripetitore, perché da lì ricevono meglio.

beam width (!!!) è un valore che è espresso in angoli, e misura quando largo o concentrato il segnale, è lo spazio necessario per dimezzare il segnale, partendo dall’asse di direzione. Questa concezione ci serve per parlare di antenne altamente concentrate.

Highly-directional antennas 🟩-

• Slide esempio highly dir

  

Esempi sono grid e parabolic dish che perdono energia attorno molto molto velocemente, però se sei nel beam width lo ricevi molto bene (va lontano si possono utilizzare per antenne lungo raggio come satelliti).

Potrei anche s.ettorializzare la trasmissione: ogni antenna si prende solamente un certo angolo

Line of Sight ossia la linea raggio dritta fra trasmissione e ricevitore.

Fresnel zone 🟩—

Definiamo al centro della line of size come la zona di fresnel, sarebbe meglio metterlo libera da ostacoli. Si concentrano il massimo numero di onde additive quindi se c’è qualcosa mi toglie molto.

• Slide zona di fresnel

  

Se è più di 20 percento occupata, allora è meglio andare sugli ostacoli (altrimenti non ottengo maggiore ricezione, continuo a perdere energia negli ostacoli e ho inquinamento dei raggi).

Se non è ostruita sto permettendo l’energia ad arrivare con massima efficienza al ricevitore.

NOTA: la distanza è dipendente solo da frequenza e distanza

• fresnel e curvatura terrestre

  

Settorializzazione di antenne direzionale (boh) 🟥

Si parla di multiplexing spaziale perché possiamo andare ad utilizzare lo stesso canale, ma in zone diverse perché il segnale è concentrato solamente in quella direzione.

Azimuth and elevation charts 🟩

• Slide azimuth and elevation charts

  

Questo grafico è utilizzato per guardare in ogni angolo dell’antenna, quanto è l’energia che viene trasmessa.

Mentre azimuth gira in orizzontale (quindi visuale dall’alto), elevation gira in modo verticale (quindi visuale da terra diciamo).

Inoltre è importante dislocare le antenne in posizioni sparse. Così se ricevo un segnale posso provare a ricavare il segnale originale provando a buttare via il noise. Di questa parte si potrebbe ricollegare allo space multiplexing citato in Tecnologia Wireless

Se li metto a lambda mezzi, allora almeno una delle due antenne prendono un segnale buono, l’altra potrebbe essere in opposizione (mi sembra comunque un sacco di fisica che ignoriamo qui).

Sotto serve un controllore che riesca ad annullare e scegliere i segnali o gli sfasamenti o annullamenti. (questo controllore dovrebbe rifasare il segnale e rendere il segnale additivo.

• Slide antenna diversity

  

Beam forming

Avendo queste antenne, io riesco a creare un raggio RF, ritardando in modo opportuno certi piatti, e posso mandarlo dove mi pare. (controllo sulla direzione, solamente ritardando le fasi di certe antenne).

Path loss in free space 🟨-

Slide path loss

Notiamo che la perdita di segnale dipende dalla frequenza e dalla distanza → frequenza alta implica segnale perso più in fretta. 36.6 è una costante che funziona sulla Terra.

Si noti che duplicando la distanza, l’energia cade 4 volte e questo risultato è coerente con questo dato.

Per vedere se -86 dB è sufficiente bisogna guardare la soglia di ricezione del nostro dispositivo. Se il link budget è positivo allora si riceve, il nostro obiettivo è progettare sistemi a link-budget positivi.

Si noti che non è necessario che questo link-budget sia positivo, significa che sto consumando un sacco di energia.

1. Spreco energia nella trasmissione
2. Disturbo trasmissione di altri

Vogliamo il minimo link-budget positivo.

Questo si chiama system operative margin o valore operativo del sistema.

Il margine extra è chiamato fade margin per resister al path loss, fase, e riflessioni e simili, in generale questo fade margin è un +10 fino +20