Chapter 10 wlan antennas
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 54

Chapter 10 WLAN Antennas PowerPoint PPT Presentation


  • 90 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Chapter 10 WLAN Antennas. Dr Lami Kaya. Bölüm 10 WLAN Antenleri. WLAN Antenna Basics. Electrical current is created by movement of electrons ( alternating and continous ) back and forth in a wire A wire is designed to control or suppress electric current

Download Presentation

Chapter 10 WLAN Antennas

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Chapter 10 wlan antennas

Chapter 10WLAN Antennas

Dr Lami Kaya


B l m 10 wlan antenleri

Bölüm 10WLAN Antenleri


Wlan antenna basics

WLAN AntennaBasics

  • Electricalcurrent is createdbymovement of electrons (alternatingandcontinous) backandforth in a wire

    • A wire is designedtocontrolorsuppresselectriccurrent

  • Antennas are designed to radiate theelectromagneticfieldcreatedbyelectriccurrent

    • An antenna is designedtofreelyradiate EM waves


Wlan anten temelleri

WLAN Anten Temelleri

  • Elektronların bir tel/kablo içinde hareketi ile elektrik akımı

    • Tel/kablo elektrik akımını kontrol etme veya kablo içinde tutmak üzere tasarımlanmıştır

  • Antenler (gönderici/iletici olanlar) elektrik akımıyla oluşan elektromanyetik (EM) alanı yaymak üzere taşarımlanmıştır

    • Bir anten EM dalgalarını serbestçe yaymak üzere tasarımlanmıştır


An antenna radiate how far

An AntennaRadiateHow Far?

  • Radiationdistancedepends on

    • Power of theantenna

    • Frequencyandandwavelength of EM

    • Type of antennaanditscharacteristics


Bir anten ne kadar mesafeye yayar

Bir Anten Ne Kadar Mesafeye Yayar?

  • Yayılım mesafesi aşağıdakilere bağlıdır

    • Anten gücü

    • EM’nin frekansı ve dalgaboyu

    • Anten tipi ve karakteristikleri


Basic antenna characteristics

BasicAntennaCharacteristics

  • Frequency

  • Gain

  • Power

  • Radiationpattern

  • Polarization


Temel anten karakteristikleri

Temel Anten Karakteristikleri

  • Frekans

  • Kazanç

  • Güç

  • Yayılım patterni (desen/örüntü)

  • Polarizasyon (kutuplaşma)


Antenna polarization

AntennaPolarization

  • The polarization of an antenna is the orientation of the electric field (E-plane) of the radio wave with respect to the Earth's surface


Anten polarizasyonu

Anten Polarizasyonu

  • Bir antenin polarizasyonu, radyo dalgasının elektrik alanının (E-plane) dünya yüzeyine göre oryantasyonu olarak verilebilir


Antenna polarization1

AntennaPolarization


Anten polarizasyonu yatay horizontal ve dikey vertical

Anten PolarizasyonuYatay (horizontal) ve dikey (vertical)


Db dbi dbd concepts

dB, dBi, dBdconcepts

  • dB (Decibel)

    Ratio of one value to another

  • dBx where x =

    m = compared to 1 milliwatt (0 dBm=1 mW)

    i = compare to isotropic antenna

    d = compared to dipole antenna

    w = compared to 1 watt (0 dBw = 1 watt)


Db dbi dbd konseptleri

dB, dBi, dBd Konseptleri

  • dB (Decibel)

    Bir değerin başka bir değere (referans olarak seçilen) oranı

  • dBxnotasyonunda x =

    m =1 milliwattile karşılaştırıldığında (0 dBm=1 mW)

    i= isotropic anten ile karşılaştırıldığında

    d = dipoleanten ile karşılaştırıldığında

    w = 1 wattile karşılaştırıldığında (0 dBw = 1 watt)


Antenna gain calculations

AntennaGainCalculations

  • Equivalent (Effective) IsotropicallyRadiatedPower (EIRP)

    • Amount of power that a theoretical isotropic antennawould emit to produce the peak power density observed in the direction of maximum antenna gain.

    • EIRP take into account the losses intransmission line and connectors and includes the gain of the antenna

  • EffectiveRadiationPower (ERP)


Anten kazan hesaplamalar

Anten Kazanç Hesaplamaları

  • Equivalent (Effective) IsotropicallyRadiatedPower (EIRP)

    • Maximum (peak) güç yoğunluğu elde etmek için, teorik bir izotropik(isotropic) antenin yayacağı güçtür. Bu güç maximum anten kazancı yönünde gözlenen güç miktarıdır

    • EIRP iletim hattı ve bağlantı için kullanılan öğeler (connectors) hesaba katar ve anten kazancını da dahil ederr

  • Efektif Yayılım Gücü (Effective RadiationPower= ERP)


Antenna gain

AntennaGain

  • If the gain of an antenna goes up, the coverage area or angle goes down

  • Coverage areas or radiation patterns are measured in degrees

  • Angles are referred to as beamwidth

    • Horizontal measurement

    • Vertical measurement


Anten kazanc

Anten Kazancı

  • Anten kazancı yükselirse, kapsam alanı veya açısı küçülür

  • Kapsam alanı veya yayılım pattern (örgüsü) derece ile ölçülür

  • Açılaraışıngenişliği (beamwidth) de denir

    • Yatay (Horizontal) ölçüm

    • Dikey (Vertical)ölçüm


Beamwidth

Beamwidth


I n geni li i beamwidth

Işın Genişliği (Beamwidth)


Beamwidth vs gain

Beamwidth vs Gain


Chapter 10 wlan antennas

Işıngenişliği ve KazançYüksek-kazançlı antenler dar ışıngenişliğine sahiptir ve parazit (interference) alma ihtimali daha düşüktürDüşük-kazançlı antenler geniş ışıngenişliğine sahiptir ve parazit (interference) alma ihtimali yüksektir


Isotropic antennas

IsotropicAntennas

  • It can radiate/transmit EM wavesequally (in patternandstrength) in alldirections at once

  • A theoretical isotropic antenna has a perfect 360º vertical and horizontal beamwidth

  • This is a reference for ALL antennas


Sotropik isotropic antenler

İsotropik (Isotropic) Antenler

  • Aynı anda bütün yönlere EM dalgaları eşitçe (hem pattern/örgüsel hem de şiddet olarak) yayabilir/iletebilir

  • Teorik bir isotropik anten 360º (dikey ve yatay) mükemmel ışıngenişliğine sahiptir

  • İsotropik anten bütün diğer antenler için bir referanstır


Eirp calculation

EIRP Calculation

  • Getthe total outputpower of NIC

    • (frommanufacturer’sdocumentation)

    • Generallystated in dBm

  • Determinetheamount of lossbetweenthetransmitterandtheantenna (cableloss) in dB

  • Gettheantennagain

    • (frommanufacturer’sdocumentation)

    • Typicallystated in dBi

      EIRP = NIC Power + AntennaPower – CableLoss


Eirp hesaplama

EIRP Hesaplama

  • Ağ arayüz kartı (NIC) toplam çıkış gücünü bul

    • (üretici firma dokümantasyonundan)

    • Geneld, dBm olarak belirtilir

  • Gönderici ile anten arasındaki kayıpları (kablo kayıpları) hesapla (dB olarak)

  • Anten kazancını bul

    • (üretici firma dokümantasyonundan)

    • Genelde, dBi olarak belirtilir

      EIRP = NIC Güçü + Anten Gücü – Kablo Kayıpları


Eirp calculation example

EIRP Calculation (Example)

EIRP = NIC Power + AntennaPower – CableLoss

Assumethefollowing:

  • NIC Power: 15 dBm

  • AntennaPower: 14 dBi

  • Cablelosses: 4.5 dB

    EIRP = 15 + 14 – 4.5 = 24.5 dBm


Eirp hesaplama rnek

EIRP Hesaplama (Örnek)

EIRP = NIC Gücü + Anten Gücü – Kablo Kayıpları

Aşağıdakilerin verildiğini farzedin

  • NIC Gücü: 15 dBm

  • Anten Gücü: 14 dBi

  • Kablo Kayıpları: 4.5 dB

    EIRP = 15 + 14 – 4.5 = 24.5 dBm


Effective radiated power erp

EffectiveRadiatedPower (ERP)

  • Standardized theoretical measurement of RF energy

  • Determined by subtracting system losses and adding system gains

  • ERP takes into consideration

    • transmitter power output (TPO),

    • transmission line attenuation (electrical resistance and RF radiation),

    • RF connector insertion losses,

    • Antenna directivity,


Effective radiated power erp1

EffectiveRadiatedPower (ERP)

  • RF enerjinin standardize teorik ölçüsü

  • Sistem kayıplarının çıkarılması ve sistem kazançlarının eklenmesi ile elde edilir

  • ERP aşağıdakileri dikkate alır

    • Gönderici güç çıkışı

    • İletim hatı zayıflamaları/kayıpları (elektriksel dirençve RF radyason),

    • RF bağlantı (connector) kayıpları,

    • Anten yönselliği (directivity)


Antenna types

AntennaTypes

  • Directional(limited range of coverage)

    • Highlydirectional

    • Semi-directional

  • Omni(360º coverage) Directional


Anten tipleri

Anten Tipleri

  • Yönsel (sınırlı kapsam alanı)

    • Yüksek Yönsel (Highlydirectional)

    • Yarı-yönsel (Semi-directional)5t

  • Omni(360º kapsam) Yönsel


Directional antenna

DirectionalAntenna


Y nsel anten i ngeni li i lobe

Yönsel Anten Işıngenişliği (lobe)


Directional antennas

DirectionalAntennas

Transmittedsignalsarebroadcast in a relativelynarrowbeamwidth

Types of directionalantennas

  • Parabolic

  • Patch

  • Sector

  • Yagi-Uda Array (Yagi)


Y nsel antenler

Yönsel Antenler

  • Gönderilen/yayılan sinyaller göreceli (relatif) olarak dar bir ışın genişliğinde yayınlanır

    Yönsel anten çeşitleri:

  • Parabolic

  • Patch

  • Sector

  • Yagi-Uda Array (Yagi)


Directional antenna example yagi antenna

Directional AntennaExampleYagi Antenna


Y nsel anten rne i yagi anten i

Yönsel Anten Örneği(YagiAnteni)


Directional antenna example yagi antenna 25 degree

Directional AntennaExampleYagi Antenna – 25 degree


Y nsel anten rne i yagi anten 25 de rece

Yönsel Anten Örneği YagiAnten – 25 derece


Directional antenna example sector h or v polarization

Directional AntennaExamplesector (H or V polarization)


Y nsel anten rne i sector yatay veya dikey polariz yon

Yönsel Anten Örneği sector (YatayveyaDikeypolarizyon)


Directional antennas example parabolic dish antenna 12 degree

Directional Antennas ExampleParabolic Dish Antenna – 12 degree


Y nsel anten rne i parab olik anak dish anten 12 de rece

Yönsel Anten Örneği Parabolik Çanak (Dish)Anten – 12 derece


Smart antennas

SmartAntennas

  • Also known as adaptive array antennas, multiple antennas and recently MIMO

  • Theyare antenna arrays with smart signal processing algorithms used to identify spatial signal signature such as the direction of arrival (DOA) of the signal

  • DOA is used to calculate beamforming vectors, to track and locate the antenna beam on the mobile/target


Smart ak ll antenler

Smart (Akıllı) Antenler

  • Aynı zamanda adaptivearray (dizin) antenleri, çoklu (multiple) antenler ve son zamanlarda MIMO olarak da bilinirler

  • Akıllı sinyal işleme algoritmaları kullanılarak gelen sinyalin yönü tesbit edilerek sinyalin mekansal (spatial) imza (signature) elde edilebilir

  • Geliş yönü (DOA) beamforming vektörleri hesaplamalarında, mobil hedef üzerindeki anten ışını (antennabeam) izleme ve yer bulma için kullanılır


How to select an antenna

HowtoSelect an Antenna?

Whenselecting an antennaweshouldlookanswersfor the followinginquiries/questions

  • Does it meets the coverage and capacity requirements?

  • Doestheradiationemanatingfrom an antenna can be distortedbynearbyobjects (metal, trees, buildings, etc)?

  • Arethereanyothersignalsfromothersources?

  • Whatsort of cables & connectorsbeingused?


Bir anten nas l se ilmeli

Bir Anten Nasıl Seçilmeli?

Bir anten seçilirken aşağıdaki sorulara cevap aranmalı:

  • Kapsam ve kapasite gerekliliklerinini karşılıyor mu?

  • Antenden yayılan radyasonçevresede bulunan cisimler yüzünden bozulmaya uğrayabilir mi?

  • Başka kaynaklardan gelen sinyaller var mı?

  • Ne çeşit kablo ve bağlantı (connector) kullanılmakta?


Antenna installation issues

AntennaInstallationIssues

  • Alignment

  • Cabling

  • Mounting

  • Placement

  • Safety


Anten kurulum hususlar

Anten Kurulum Hususları

  • Alignment (karşılıklı hizalama)

  • Kablolama

  • Mounting (Kurulum/Montaj)

  • Placement (Yerleştirme)

  • Safety (Güvenlik)


Line of sight

Line of sight!

Line of Sight

  • Obstructionsmight obscure a visual link:

    • Topographic features, such as mountains

    • Curvature of the Earth

    • Buildings and other man-made objects

    • Trees , etc


Line of sight g rme cizgisi

Line of sight!

Line of Sight (Görme-Cizgisi)

  • Çeşitli cisimler görsel link (cizgiyi) engelleyebilir:

    • Topografik özellikler, dağ/tepe gibi

    • Yeryüzü kıvrılma/eğrilik

    • Binalar ve diğer insan yapımı cisimler

    • Ağaçlar


Safety during installation

SafetyDuringInstallation

  • Avoid metal obstructions

  • Avoidpowerlines

  • Handlingprecautions

  • Installgroundrods

  • Installlightningarrestor


Anten kurulumunda g venlik

Anten Kurulumunda Güvenlik

  • Metal engellerden kaçınma

  • Enerji hatlarından (powerlines) kaçınma

  • Dikkatli antene dokunuş (elektrik yük birikmiş olabilir)

  • Topraklama çubuklarının kurulumu

  • Yıldırım korumayı kurma


  • Login