無線AP及天線技術(shù)簡述課件

802.11無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋是一種采用無線技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連的特殊功能的AP。無線網(wǎng)橋根據(jù)傳輸距離的不同可分為工作組網(wǎng)橋和長距專業(yè)網(wǎng)橋。為了防止信號大幅度衰減，網(wǎng)橋組網(wǎng)時兩個網(wǎng)橋之間通常不能有障礙物的阻擋。以室外作為主要應(yīng)用環(huán)境的無線網(wǎng)橋一般在設(shè)計時都會考慮適應(yīng)一些惡劣的應(yīng)用環(huán)境。共18頁，第1頁802.11無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋是一種采用無線技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連的802.11無線網(wǎng)橋——視距問題視距問題點對點無線網(wǎng)傳輸必須保證兩點可視。造成不可視的原因包括地球曲率、地理特征如山脈、建筑物和樹木等。遠(yuǎn)距離通信時，還必須考慮地球曲率的影響，當(dāng)兩人相距9km時，將不能相視，無線信號也無法傳輸共18頁，第2頁802.11無線網(wǎng)橋——視距問題視距問題共18頁，第2頁802.11無線網(wǎng)橋——Fresnel效應(yīng)Fresnel效應(yīng)

Fresnel區(qū)是指在視距的路徑中形成的一個橢圓區(qū)域。它隨著可視距離和信號頻率的改變而改變。在Fresnel區(qū)中的任何障礙物都有可能影響網(wǎng)絡(luò)的通信，最好給予清除，60%的Fresnel區(qū)被視為有效的。一般可以根據(jù)經(jīng)驗值確定Fresnel區(qū)的范圍。解決視距問題和Fresnel區(qū)問題可以通過以下辦法：（1）選擇高性能天線，可以解決“部分不可視”問題；（2）提升天線的高度；（3）清除Fresnel區(qū)內(nèi)的障礙物，如砍掉樹木；（4）選擇一臺良好的中繼設(shè)備。共18頁，第3頁802.11無線網(wǎng)橋——Fresnel效應(yīng)Fresnel效應(yīng)802.11無線網(wǎng)橋的典型組網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)A有線網(wǎng)絡(luò)B有線網(wǎng)絡(luò)互連無線網(wǎng)絡(luò)互連有線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A多網(wǎng)絡(luò)互連1208E網(wǎng)絡(luò)B網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋共18頁，第4頁802.11無線網(wǎng)橋的典型組網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)A有線網(wǎng)絡(luò)B有線網(wǎng)絡(luò)互天線在無線系統(tǒng)中的使用典型無線系統(tǒng)發(fā)射器空間介質(zhì)接收器發(fā)射天線接收天線共18頁，第5頁天線在無線系統(tǒng)中的使用典型無線系統(tǒng)發(fā)射器空間介質(zhì)接收器發(fā)射天電磁波電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場共18頁，第6頁電磁波電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場共18頁，第6頁功率計算單位:dB,dBm,dBw

dB是用來測量被測量功率與某一基準(zhǔn)功率的比值。它的數(shù)值等于被測量功率與基準(zhǔn)功率的比值取以10為底的對數(shù)，再乘以10。當(dāng)基準(zhǔn)功率取為1mw時，此dB值以dBm表示。當(dāng)基準(zhǔn)功率取為1w時，此dB值以dBw表示。公式：測量功率(dB)=10*lg(測量功率/參考功率)共18頁，第7頁功率計算單位:dB,dBm,dBwdB是用來主要無線技術(shù)指標(biāo)無線電頻率(Hz)發(fā)射功率(dBm)接收功率(dBm)接收靈敏度發(fā)射天線增益(dBi)天線極化方向天線方向圖共18頁，第8頁主要無線技術(shù)指標(biāo)無線電頻率(Hz)共18頁，第8頁天線的工作頻率

天線的工作頻率范圍：

無論是發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的，通常，工作在中心頻率時天線所能輸送的功率最大，偏離中心頻率時它所輸送的功率都將減小。共18頁，第9頁天線的工作頻率天線的工作頻率范圍：共18頁，第9頁天線的方向性——全向天線

發(fā)射天線的基本功能之一是把從AP取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。

水平面上各向能量輻射相等的天線稱為全向天線。圖c水平面方向圖圖b垂直面方向圖各向同性點狀天線能量輻射形狀全向天線能量輻射形狀圖a天線能量輻射形狀圖共18頁，第10頁天線的方向性——全向天線發(fā)射天線的基本功能天線的方向性——定向天線

水平面上各向能量輻射不等的天線稱為定向天線。全向陣（垂直陣列不帶平面反射板）扇形區(qū)覆蓋（垂直陣列帶平面反射板）平面反射板共18頁，第11頁天線的方向性——定向天線全向陣扇形區(qū)覆蓋平面反射板共天線增益10dBm20dBm13dBm一個各向同性的天線在所有方向具有相同的輻射能量一個具有一定增益的天線只在某個特定方向才具有輻射能量一個3dBi增益的天線，輻射能量的范圍在50%的空間點狀天線共18頁，第12頁天線增益10dBm20dBm13dBm一個各向同性的天線在所天線的極化垂直極化

天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場和磁場構(gòu)成。人們規(guī)定：電場的方向就是天線極化方向。一般使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情況：垂直極化——是最常用的；水平極化——也是要被用到的。水平極化EE共18頁，第13頁天線的極化垂直極化天線向周圍空間輻射電波束寬度

60°峰值-3dB點-3dB點3dB波束寬度15°峰值-3dB點-3dB點旁瓣主瓣共18頁，第14頁波束寬度60°峰值-3dB點-3dB點天線方向圖——5.8G室外高增益全向天線全向天線增益:24dBi工作在5.8G頻段用于地廣人稀地區(qū)的大范圍覆蓋水平方向圖垂直方向圖共18頁，第15頁天線方向圖——5.8G室外高增益全向天線全向天線增益:24d天線方向圖——5.8G室外高增益定向天線面板型定向天線增益:11dBi工作在5.8G頻段適用于高密度接入覆蓋水平方向圖垂直方向圖共18頁，第16頁天線方向圖——5.8G室外高增益定向天線面板型定向天線增益:無線傳輸?shù)母蓴_因素——電磁干擾5.8GHz為ISM頻段，不許授權(quán)即可使用。同一區(qū)域內(nèi)AP之間的互相干擾。其他工業(yè)設(shè)備的干擾微波爐雙向?qū)ず粝到y(tǒng)等等…共18頁，第17頁無線傳輸?shù)母蓴_因素——電磁干擾5.8GHz為ISM頻段，不WLAN設(shè)備的實際工作性能——吞吐率802.11g標(biāo)準(zhǔn)描述的速率為54Mbps，此為物理層傳輸速率。實際可獲得的速率為一半(20-24Mbpsmax)