Gain در آنتن به چه معناست؟

Gain که به آن بهره یا قدرت آنتن نیز گفته می‌شود برای هدایت توان تابشی در یک جهت خاص و یا جذب توانی که از یک سمت خاص می‌آید در ارتباط است. شاید از خودتان بپرسید مفهوم این جمله چیست؟

قبل از هر چیز می‌خواهیم در رابطه با ساختار آنتن با شما صحبت کنیم تا درک بهتری از این موضوع پیدا کنید. آنتن‌ها معمولا دارای یک بدنه فلزی هستند، این ساختار به آنها اجازه می‌دهد تا امواج الکترومغناطیسی را جذب و ارسال کنند. همه ما در زندگی روزمره خود با آنتن سر و کار داریم بیشتر رادیو های قدیمی و تلوزیون ها از همین سیستم برای دریافت سیگنال‌های صوتی و تصویری استفاده می‌کنند. آنتن‌ها برای مقاصد متفاوتی اعم از پخش تصویر و صدا از تلوزیون و رادیو گرفته تا رادیوهای عظیم الجثه که برای دریافت و مخابره سیگنال ماهواره ها که در فواصل بسیار دوری قرار دارند ساخته می‌شوند. آنتن‌ها ممکن است به صورت داخلی و خارجی در دستگاه هایی همچون سوئیچ، روتر و غیره نیز وجود داشته باشند.

Gain یا بهره آنتن چیست؟

بهره آنتن به عنوان میزان توان اساسی آنتن در نظر گرفته می‌شود، زیرا به کارایی سیستم آنتن مربوط است. از طرفی Gain به صورت مستقیم با جهت دهی آنتن نیز مرتبط است. برای مثال آنتنی که هیچ جهت دهی خاص و پیش فرضی ندارد و فرکانس را به شکل مساوی به همه جهات ساطع می‌کند فاقد Gain یا بهره می‌باشد و یا به اصطلاح دارای Gain صفر دسیبل است(به این نوع از آنتن‌ها که همه جهات را پوشش می‌دهند Omni نیز گفته می‌شود). حالا فرض کنید یک آنتن دارای بهره 3 دسیبل باشد این به این معنی است که توان دریافتی این آنتن دو برابر بیشتر از یک آنتن همه جهته است. همچنین یک آنتن با بهره 3 دسیبل در یک جهت خاص قدرت بیشتری نسبت به یک آنتن Omni خواهد داشت.

زیرا بهره آنتن در برخی از مواقع به عنوان تابعی از زاویه مورد بحث قرار می‌گیرد. در این موارد ما اصولا الگوی تابش را در نظر می‌گیریم. جایی که واحد‌ها در بهره آنتن اندازه گیری می‌شوند. نمونه ای از این الگوی تابش را در زیر به شما نشان می‌دهیم:

آنتن با بهره بیشتر یا کمتر؟

شاید برای بعضی از افراد این سوال پیش بیاید که آنتن با چه بهره ای مناسب تر است بیشتر یا کمتر؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم هرچند برخی از افراد فکر می‌کنند که یک آنتن با بهره بالاتر قوی ترین سیگنال و بیشترین کیفیت اتصال را به آنها می‌دهد اما این موضوع همیشه درست نیست. زیرا در بعضی از برنامه‌های کاربردی افزاش بیش از حد Gain می‌تواند اتفاق بدی باشد. به همین خاطر برای فهمیدن اینکه بهره آنتن مناسب شما چه مقدار است حتما با یک مهندس شبکه مشورت کنید تا آنتن مناسب، بسته به اهدافتان را به شما پیشنهاد دهد. در این صورت در  زمان و هزینه هایتان نیز صرفه جویی کرده اید. برای درک بهتر این موضوع که میزان بهره بیشتر بهتر است یا کمتر به تصویر زیر دقت کنید:

به کدام آنتن و Gain نیاز دارید؟

اگر می‌خواهید تمام سیگنال را برای هدایت به سمت یک هدف دور متمرکز کنید، آنتن با بهره بالا قطعا بهترین انتخاب برای شما خواهد بود. آنتن‌هایی با بهره بالا باید برای ارسال سیگنال RF در جهت خاصی قرار بگیرند. این موضوع سیگنال محدود در محیط مورد نظر را تشدید می‌کند. همانطور که در تصویر زیر نشان دادیم.

با این حال اگر قصد دارید سیگنال را به طور یکنواخت در یک اتاق پخش کنید و یا به سیگنال بی سیم خود دسترسی همه جانبه بدهید نیاز به Gain بالایی ندارید. دقت کنید که Gain یا بهره آنتن صرفا دریافت انرژی فرستاده شده از برخی جهات برای تشدید در جهات دیگر است. پس با این حساب هرچه عدد dBi آنتن بیشتر باشد، بهره بیشتر است اما مانند تصویر زیر پوشش دهی کمتری دارد. به این معنی که قدرت سیگنال قوی تر شده و برد بالایی دارد اما فضای تحت پوشش باریک تر می‌شود.

نمونه کاربرد آنتن

فرض کنید در یک محوطه تفریحی مانند رستوران و یا پارک می‌خواهید یک شبکه وایرلس را راه اندازی کنید. برای این کار شما باید یک آنتن Omni برای پوشش دهی 360 درجه داشته باشید تا کاربران حول محور این فضای تفریحی تحت پوشش قرار بگیرند. اگر شما یک آنتن Omni که بهره ای معادل 15dBi داشته باشد را در این محوطه قرار دهید شاهد قدرت کم و سیگنال ضعیف تر برای کاربران نزدیک‌تر خواهید بود. این در حالی است که فضاهای دورتر و افرادی که در خارج از محوطه قرار دارند از سیگنال قوی تری برخوردار می‌گردند. زیرا قدرت آنتن 15dBi دوربرد بوده و قادر است سیگنال وای فای را در برد بسیار بالایی پخش کند. اما برای دسترسی کاربران به اینترنت در فاصله کمتر بهتر است آنتنی با بهره پایین تر مانند dBi9 یا 6dBi راه اندازی کنید.

دقت کنید اگر آنتن‌ها را در ارتفاع بالایی نصب کرده باشید نیز ممکن است با مشکل عدم دریافت سیگنال در کاربرانی که در ارتفاع پایین تر قرار دارند مواجه شوید. این به این خاطر است که در بیشتر مواقع سیگنال وایرلس به صورت افقی بهتر پخش می‌شود. برای درک بهتر برد، شعاع و بهره آنتن تصویر زیر را مشاهده کنید:

کلام آخر

در این مبحث با بهره آنتن یا به اصطلاح Gain آشنا شدیم و فهمیدم که صرفا بهره بالای آنتن مشخصه مناسب بودن آن نیست و کاربران باید آنتن را مناسب با محیط و اهدافی که دارند تهیه نمایند. برای این کار نیز بهتر است با یک کارشناس شبکه مشورت کنند تا در بودجه و زمان صرفه جویی شود. امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد برای خوان مطالب بیشتر شبکه دیده بان را دنبال کنید.