WaveLab volný prostor nepohlcuje nic

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Zisk antény není zesilovač

Anténa se ziskem 12 dBi zní, jako by signál šestnáctkrát zesílila. Neudělá nic takového — je to kus kovu bez napájení. Zisk je tvar, ne výkon. Anténa vezme tentýž vyzářený výkon a nasype ho do užšího prostorového úhlu; kolikrát je hustota v ose větší než u izotropního zářiče, tolik je zisk.

izotropní (0 dBi)87°robotzisk v ose+8,0 dBišířka svazku (−3 dB)87°dosah proti izotropní2,51×robot je mimo osu oa tím ztrácí0,0 dBZisk nepřidá ani mikrowatt. Je totentýž balonek zmáčknutý jinam —kružnice a lalok mají stejný objem.
Táhni ziskem a sleduj, jak se lalok protahuje a zároveň zužuje. Čárkovaná kružnice je izotropní zářič se stejným výkonem — objem je pořád stejný. Druhým jezdcem otoč robota mimo osu.
G = 4π · Umax / Pvyzářenýbezrozměrné, v dBi po zlogaritmování

Co se za zisk platí

anténaziskšířka svazkukde se hodí
izotropní (neexistuje)0 dBivšudejen jako měřítko
půlvlnný dipól2,15 dBi78° svisle, kolem dokola vodorovněrobot, který se otáčí
plošná (patch)6–9 dBi60–90°na kryt, míří do haly
sektorová12–17 dBi20–60°pokrytí uličky mezi regály
parabola24–30 dBi3–8°pevný spoj mezi budovami

Ten sloupec se šířkou svazku je celá pointa. Zisk se dá nakoupit jenom výměnou za pokrytí. Osmnáct decibelů zní skvěle, ale svazek široký dvacet stupňů znamená, že robot, který ujede o tři metry stranou, je venku.

Pravidlo, které se v robotice porušuje pořád

Směrová anténa patří na to, co se nehýbe. Přístupový bod v hale může mít sektorovku mířící do uličky. Robot, který se točí kolem své osy, potřebuje pravý opak — anténu, která je vodorovně všesměrová, a to je prostý svislý dipól nebo prut. Zisk se u něj bere ve svislé rovině: „stlačit balonek shora“ znamená nevyzařovat do stropu a do podlahy, což je přesně to, co robot na rovné podlaze potřebuje.

A jedno číslo k zapamatování: zisk se do dosahu promítá odmocninou. +6 dB zisku = dvojnásobný dosah, protože výkon klesá s druhou mocninou vzdálenosti. Devět decibelů navíc na obou stranách spoje (dohromady 18) je osminásobek dosahu — a to je víc, než dokáže jakékoli povolené zvýšení výkonu.

Vzorce v této kapitole

G — zisk antény
G = 4π·U_max/P_rad [dBi] kap. 7