天线类型
无线电信号是发生在一个特定的频率上的。天线以特定的模式在空中散播(传播)这些信号。
通常,包含在802.11产品中的天线是多向性(omni-directional)天线,它向天线轴的所有方位发射信号。售后市场上,定向天线(directional antennas)的传输比较窄,只在某一个方向上进行发射。
天线类型的影响
想像一个6"的充满水的气球。将球放在桌面上,它的底部将会压平,并且四周会向外扩张。用手挤压气球。由于将相同容量的水集中到水平方向上,球现在就可以覆盖桌面8"的部分。将球塞进一个4x10"的鞋盒。通过变形和一定尺度(宽度)的收缩,气球可以延伸到另外一个更长的尺度(长度)。
相同的原则也适用于天线。它们有一个指定的能量输出,当减少信号发射的方向时,它可以发射得更远。这是很有用的,因为建筑物并不是球状的——它们类似于鞋盒。将信息集中在我们的工作区域上可以更好地利用AP的能量输出。在工作区域内部的站点可以获得更强的有效覆盖,从而速度也更快。将信号定向在我们所需要的地方同时也意味着在我们不需要的地方得到的信号会越弱。在工作区域外部——比如,无线机动搜索——覆盖会很小或者几乎没有。
分辨天线的类型
多向性单极天线会在一个统一的球形范围内发射信号。但是,常见的802.11 AP天线并不是这种类型。
大多数AP都有多向性双极天线——这些灵活的黑色塑料线通常称为橡胶鸭。双极覆盖范围看起来像一个压扁的圆环,而天线贯穿圆环的中心。能量并不是从天线的顶部(或者底部)发射,它是水平发射的。
如果我们在2楼中间的桌子上放置一个双极AP,那么在这层楼的站点会接收到最强的信号。而第1和3楼的站点会根据AP的输出和天线的增益(例如,圆环的平坦度)接收到相同的信号。我们往往可以通过重新放置AP而提高效果。比如,在2层的房子中,可以尝试在1楼的天花板上安装AP。
当从顶部看时,双极天线的有效范围是一个圆圈。当AP位于中央时,远角处的站点的信号覆盖是最弱的。因此,可能需要多个AP来为整个楼层提供足够的覆盖范围——换言之就是重叠的圆圈。越接近AP的站点信号越强,因此,我们可以尝试增加AP来提高性能——获得更多重叠的圆圈。但是,由于AP的位置比较接近外部墙壁,因此会有更多的信号外泄。
定向天线可以在不增加风险和浪费的前提下提高性能。在第2部分中,我将阐述定向天线,探讨什么是Patch、Panel、Yagi 和 Parabolic以及它们的用途。
升级天线可以提高WLAN的性能、覆盖率和安全性。正如关于无线天线(一)中所阐述的,包含802.11产品的双极天线是以天线轴为中心沿360度角度发射信号的。售后市场的天线的传输范围比较窄,因为它是减弱我们不需要的地方的信号,而增强我们需要的地方的信号能量。
天线的类型
类似于双极天线,全向天线是沿水平360度方向发射信号。但是,它们通过压扁信号来增益,并产生80度(中度增益)和7度(高度增益)之间的垂直波束——如图1。恢复该增益可以让信号传播得更远。比如,Cisco's 5.2dBi Ceiling Omni有一个40度的垂直波束并且在室内可以覆盖到397英尺。
图1

定向天线的信号集中在两个平面上。补充天线是扁平的定向天线,安装在一定高度的墙壁或者天花板上。它们产生半球状的覆盖范围,从安装点延伸30到180度宽度(图2)上发屨ky"http://www.imadmin.com/tag.php?tag=IT" target="_blank" class="keylink">ITjgILlsIbkv6Hlj7fpm4bkuK3liLDov5nkuKrovoPlsI/nmoTljLrln5/lj6/ku6Xlop7liqDkv6Hlj7flvLrluqbjgILmr5TlpoLvvIxDaXNjbw=="s 9.5 dBi Patch有一个室内最大支持1030英尺的50H/43V波束。HyperGain's 14 dBi Patch则只有一个更窄的30H/30V波束。
图2

Yagis是更高增益的定向天线。这些圆柱体包含一个支持瘦垂直杆的信号激增。在激增前面的信号像鼓起的泡泡糖一样传播(图3)。注意,有些信号(后面圆形突出部分)落在后面。Yagis通过产生较窄的波束来创建更高的增益(20-80H、14-64V)。这样的例子包括HyperGain"s 14.5 dBi Yagi(30H/30V)和Cisco's 13.5 dBi Yagi(30H/25V,外部范围为18英尺)。
图3

Parabolic碟形或者网状天线是凹形面板或者碗状的,它们产生相当窄的波束(4-25度水平/垂直),如同一个从底部排气的火箭。这样的例子包含 HyperGain"s 24 dBi Grid (8H/V)和Cisco's 21dBi Dish(12.4H/V,外部范围达到26英尺。)
图4
40458.gif" style="cursor: pointer" alt=""http://www.imadmin.com/tag.php?tag=%E5%BA%93" target="_blank" class="keylink">库或者大型商场,天线可以悬挂在开阔露天区域中间的天花板上。但是,全向天线在长且窄的工作空间并不大适用,因为天线无法在中央安置。
Patch天线比较适用于单层小办公室、小商店和其它室内位置,在这些地方AP无法安置在中央。比如,安装PATCH天线一般是在不引人注意的商店的后墙上。后波瓣确实会造成某些泄露,但是比全向性天线在同等条件下造成的泄露要少得多。
Yagi天线更适用于走廊、过道、隧道、长窄的建筑和连接中等距离的点到点的户外连接物(比如,连接商业建筑群或者校园的两栋建筑物)。必须注意的是后波瓣,但是Yagi的窄波束将降低聚焦方向不必要的外围暴露。
Parabolic天线更适用于大范围户外点到点的连接——比如,几英里长的桥梁。它们都要求更精确的安装以便指向我们想要得到信号的地方,但是必须有非常高的增益才可以达到这样的距离。
802.11a/b/g接入点往往都有一对不同的天线。这些AP跟踪哪些天线接收最少的错误,这样它们可以使用该天线进行下一个传输。更新的802.11n草案的产品往往有4个或者更多的天线。但是,这些AP并不选择一个最好天线,而是同时通过所有的天线传输数据流。然后,接收者可以重新合并这些流来提高WLAN的总带宽。在这个系列的第3部分,“了解802.11n无线天线”,我们可以更仔细地探讨802.11n Multiple Input Multiple Output (MIMO)天线实际上是如何工作的。
总结
我希望这些阐述有助于你理解售后市场的天线可以做什么,以及它们是如何改进你的WLAN的。在每个类型中,你将看到各种不同的有着不同波束宽度和信号增益的产品,因此,你可以仔细挑选适合你的工作空间的天线。有了好的天线,你就不需要为了安全性而牺牲性能——通过集中信号,你可以同时改进两个方面。
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