¿Un dBi más alto significa un rango mayor para una antena?

Sí, obtendrá más potencia de señal de una antena de 7 dBI que de 2.2dBI (específicamente de 4.8 dB). Resuelve eso irradiando energía más direccionalmente que una antena de idea que irradia uniformemente en todas direcciones (0 dBI).

Esta intensidad de señal aumentada de 4.8 dB es 10 ^ (4.8 / 10) = 3 veces más potencia. Eso aumentará su rango en aproximadamente un 70% en condiciones ideales.

Ya que es direccional, deberás apuntarlo con más cuidado. Específicamente la antena enlazada es más o menos un cable vertical. Se irradia en un círculo alrededor de la antena; su receptor no debería estar muy por encima o por debajo de este plano.

Puedes pensar en antenas similares a tu visión. 0dB sería considerado como usted sin nada artificial.

Ahora decides que te gustaría usar un par de binoculares para ver más. El problema con los binoculares es que su rango de visión no es tan grande como el que tiene con ellos. Sin embargo, los binoculares son útiles, te permiten ver cosas que antes no podías ver. Esto es similar a, digamos, una antena de 2.2dB.

Ahora decides que quieres ver aún más, así que sacas un telescopio. Nuevamente, está limitando el ángulo de visión, pero puede valer la pena para ver más. Esto sería como una antena de 7dB.

Las antenas son un poco más complejas, su línea de base sería la capacidad de ver por igual en todas las direcciones (arriba, abajo, adelante, atrás, lo que sea) al mismo tiempo. Esta situación se llama la antena isotrópica. Aquí es de donde viene la 'i' en dB, y es nuestra línea de base.

Volviendo al ejemplo de los binoculares y telescopios, las antenas agregan un nivel de complejidad a esto debido a esta vista completa de 360 * con la que comienza. Podría tener una antena que tenga un patrón que aún le permita ver al frente, atrás, a la izquierda y a la derecha, pero no le permita ver por encima o por debajo de usted. Este tipo de antena puede tener una ganancia porque recorta lo anterior y lo siguiente. En gran parte, esto todavía se consideraría una antena omnidireccional porque todavía tiene una vista de 360 *, pero no podrá recibir muy bien desde arriba o debajo de la antena.

El concepto básico que estoy tratando de transmitir es que la ganancia no puede salir de la nada, tienes que sacrificar alguna parte del patrón de antena para dar ganancia a otra parte del patrón de antena.

Entonces a tu pregunta de:

  

Supongo que cualquier antena de (2.2GHz) 2.2dBI dará resultados similares, de 100 m,

No necesariamente. Básicamente, podrías tener una antena de 2.2dBI que tiene un patrón de antena realmente extraño que hace que tengas muchos nulos en los que tendrías poco rango, mientras que otras áreas podrían tener un rango de 100 m. Para realmente descubrirlo, es necesario profundizar en la hoja de datos de las antenas.

Vale la pena señalar que los fabricantes de antenas siempre harán todo lo posible para que su antena suene mejor que la de sus competidores. Esto significa que podrían medir sus ganancias de antena de maneras ligeramente diferentes para obtener el mayor número posible. Con cualquier buena antena, podrá obtener los patrones de antena adecuados.

Las respuestas existentes han principalmente abordado tu pregunta, pero solo para la posteridad, quiero aclarar un par de cosas.

Debe tener cuidado con dBi, ya que no es equivalente a la potencia irradiada total. Las diferentes antenas pueden tener drásticamente diferentes eficiencias.

Lo que le dice dBi es la ganancia peak de todas las direcciones posibles en comparación con una antena perfecta que irradia de manera uniforme y omnidireccional (isotrópica). También debe tener en cuenta que esta es una relación, y que está en la escala logarítmica, por lo que 3 dB es 2 veces más, mientras que 20 dB es 100 veces más (y i en dBi significa isótropo).

De todos modos, lo importante es darse cuenta de que una antena de 2.2 dBi puede tener una ganancia terrible en todas las direcciones, excepto en lo que se apunta directamente (un ancho de haz estrecho) y en realidad está irradiando menos potencia total que una antena omnidireccional. *

Cuando se encuentra en entornos de línea de visión (LOS), esta ganancia máxima es probablemente lo único que importa, siempre que la antena esté apuntada correctamente a la otra antena. ** Sin embargo, en interiores y no en línea En entornos de la vista (NLOS), puede obtener una gran cantidad de rutas múltiples que crearán patrones de interferencia locos: la señal rebotará en los pisos, los techos, su refrigerador, su teléfono, etc., y dependiendo de dónde se encuentre. Estas diferentes reflexiones pueden agregarse de manera constructiva o destructiva, lo que le otorga un poder recibido drásticamente diferente. En estos entornos NLOS, la eficiencia de la antena (potencia radiada total) a menudo importa mucho más que la directividad (dBi).

* Por ejemplo, una antena perfecta de 3 dBi (ganancia 2x) irradiaría toda su potencia en 180 grados, tanto el azimut como la elevación (piense en la mitad de una esfera). Esto nunca se puede lograr en la realidad, ya que siempre es un cambio gradual en la ganancia (en particular, cuando se observan patrones de haz, típicamente se dibuja la línea de 3 dB, un mapa de calor mostraría un cambio gradual). Sin embargo, una antena que alcanzó una ganancia de 3 dBi en un ancho de haz de solo 18 grados también se consideraría una antena de 3 dBi, aunque irradia 1/100 de la potencia (ya que es 1/10 tan ancha en azimut y 1/10 como ancho en elevación).

** En ausencia de otros objetos / reflexiones, la otra antena solo recibiría la potencia que se irradiaba directamente hacia ella, por lo que realmente no importa cuál sea la ganancia en cualquier otra dirección. Sin embargo, en realidad, incluso con rebotes en el suelo, puedes obtener algunos patrones de interferencia enroscados.

Reflexión final: si observa una calculadora de pérdida de ruta de espacio libre, por ejemplo, enlace , esa ganancia de 2.2 dBi le brinda un rango adicional de 22 m (la misma pérdida de ruta a 78 m para una Antena de 0 dBi como 100 m para una antena de 2.2 dBi). Su antena de 7 dBi le daría otros 75 m, hasta 175 m para la misma pérdida de trayectoria. Nuevamente, esto es solo en un espacio libre ideal (sin reflejos / absorción) y una antena perfectamente puntiaguda.

También debe tener en cuenta que puede estar violando la ley con una ganancia de antena demasiado alta: la FCC limita la transmisión sin licencia en la banda de 2.4 GHz a 1 vatio de EIRP (potencia isotrópica radiada equivalente). Además, a cierta distancia, el protocolo bluetooth probablemente comenzará a fallar, ya que la latencia de la velocidad de la luz (alrededor de 1 us ida y vuelta a 175 m) puede romper las cosas (aunque estoy mucho más familiarizado con WiFi).

Sí, Isotrópico significa verdadero "omnidireccional. Dado que un patito de goma, o una antena de parche tiene zonas nulas, envía más en algunas direcciones por el lado de la antena. Esta ganancia generalmente 2 ~ 3dBi ... explica la pérdida en otras direcciones .

La antena de TV y las antenas satelitales altamente direccionales comienzan con un rango de 16 a 24 dBi. La ganancia y el ancho de haz de la dirección del pico son compensaciones del isotrópico.

Lo que esto significa para ti es que cuando estás en la franja, ahora pueden aspirar a obtener 5dB más, lo que es enorme y eso te lleva al modo sin errores. Pero al igual que un faro de haz estrecho, también significa que si están lejos y no conocen la dirección hacia el enrutador o la torre de telefonía móvil, es más probable que se pierda hasta que controle su RSSI o el indicador de intensidad de señal recibida en el teléfono celular. Para Wifi sin embargo, sirve un doble propósito. Una vez que se realiza la conexión, se vuelve a la velocidad en baudios y no a la intensidad de la señal en algunos casos, como el OSX de Apple, y si pierde la señal, debe apuntar a mantener una buena conexión.

Para un punto a punto ideal directo "libre de interferencias" en una línea clara del sitio, la mejora de 5 dB significa que puede casi duplicar su distancia. Esto rara vez ocurre en la ciudad, por lo que la distancia no es tan importante como la capacidad de apuntar hacia la señal y alejarse de las interferencias.

Si uno quisiera calcular la pérdida de ruta, podría usar la "Ecuación de transmisión de Friis" para la pérdida de ruta. Esto no tiene en cuenta el piso de ruido del receptor, las zonas muertas de múltiples rutas y la pérdida de rutas de edificios, árboles, lluvia, etc.

El rango, R está en metros, al igual que Lambda, la longitud de onda del transmisor Ft y las ganancias para ambas antenas Gr, Gt.

  

Supongo que cualquier antena de (2.2GHz) 2.2dBI dará resultados similares, de 100 m,

No. No soy un experto en antenas, pero he oído hablar de antenas directivas. La "i" en dBi significa "isótropo", lo que significa que se irradia uniformemente en todas las direcciones. Tal antena no existe realmente, pero el modelo teórico puede usarse como referencia. Entonces, una antena de 2.2 dBi tiene 2.2 dB mejor que la antena isotrópica.

Al decir cualquiera , la antena de 2.2 dBi producirá la misma distancia e ignora la directividad de la antena. Una antena con mayor directividad alcanzará los 100 m con menos potencia que una antena menos directiva.