Tweet
1. Tán xạ
xuất hiện khi sóng truyền qua một môi trường có các vật có kích thước nhỏ so với bước sóng của tín hiệu và số lượng vật cản trên một đơn vị thể tích là lớn. Sóng bị tán xạ được sinh ra bởi các vật nhỏ, có bề mặt nhám hay không đều trên đường truyền của tín hiệu, như được minh họa trong hình 2.6.
Một số các vật cản ngoài trời có thể gây ra tán xạ trong hệ thống truyền thông di động bao gồm lá cây, các biển báo giao thông và cột đèn giao thông,... Tán xạ có thể xảy ra theo 2
cách chính:
Thứ nhất, tán xạ có thể xuất hiện khi một sóng va đập vào một bề mặt không bằng phẳng và bị phản xạ theo nhiều hướng đồng thời. Tán xạ theo kiểu này sinh ra nhiều phản xạ có biên độ nhỏ và có thể phá hủy tín hiệu sóng vô tuyến chính. Suy hao của tín hiệu sóng vô tuyến có thể xuất hiện khi sóng vô tuyến bị phản xạ bởi cát, đá hay những bề mặt lởm chởm. Khi bị phản xạ theo kiểu này, suy hao sóng vô tuyến có thể đủ lớn để gây ra các truyền thông bị ngắt quãng hoặc mất hoàn toàn tín hiệu.
Thứ hai, tán xạ có thể xuất hiện khi một tín hiệu sóng di chuyển xuyên qua một phần của môi trường có nhiều bụi. Trong trường hợp này, thay vì bị phản xạ khỏi bể mặt không bằng phẳng, sóng vô tuyến sẽ bị phản xạ một cách riêng rẽ trên rất nhiều vật nhỏ khác nhau.
2. Tỷ lệ điện áp sóng đứng - VSWR
Tỷ lệ điện áp sóng đứng VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) xuất hiện khi trở kháng (điện trở của dòng điện đo bằng ohm) không tương thích giữa các thiết bị trong
hệ thống vô tuyến. VSWR được gây ra bởi một bộ tín hiệu sóng vô tuyến bị phản xạ tại điểm trở kháng không tương thích trên đường truyền tín hiệu. VSWR gây ra suy hao phản hồi (return loss), nó được định nghĩa là suy hao của năng lượng truyền về phía trước do một số công suất bị phản xạ trở lại bộ phát sóng. Nếu trở kháng của các đầu cuối kết nối không tương thích thì anten sẽ không nhận được công suất tổng tối đa. Khi một phần của tín hiệu sóng vô tuyến bị phản xạ ngược trở lại bộ phát sóng, mức độ tín hiệu trên đường dây sẽ khác nhau thay vì đáng lẽ ra chúng phải ổn định. Sự khác nhau này được gọi là tỷ lệ điện áp sóng đứng.
Để minh họa cho VSWR, hãy tưởng tượng dòng nước chảy qua 2 ống nước ở trong vườn. Nếu 2 ống nước có cùng đường kính thì dòng nước sẽ chảy qua chúng một cách thông suốt. Nếu một ống nước được kết nối với một vòi nước lớn hơn đáng kể so với ống nước còn lại nằm ở phía dưới đường ống, thì sẽ có một trở lực trên vòi nước và thậm chí tại điểm kết nối giữa 2 ống nước. Trở lực đứng này minh họa cho VSWR như trong hình 2.7. Trong ví dụ này bạn có thể thấy rằng trở lực này có thể có ảnh hưởng xấu và sẽ không có nhiều nước được truyền sang ống nước thứ 2 như trong trường hợp 2 ống nước có đường kính bằng nhau.
Ðo lường VSWR
VSWR là một tỷ số, vì thế chúng được biểu diễn như là mối liên quan giữa 2 số. Giá trị VSWR thường thấy là 1,5:1. Hai số biểu diễn tỷ số của trở kháng không tương thích với trở kháng lý tưởng. Số thứ hai luôn luôn là 1, là trở kháng lý tưởng, trong khi số thứ nhất là biến (thay đổi). Số thứ nhất càng thấp (càng gần với 1) thì hệ thống của bạn sẽ có phối hợp trở kháng tốt hơn. Ví dụ, giá trị 1,1:1 tốt hơn giá trị 1,4:1. Giá trị VSWR 1:1 biểu diễn một sự phối hợp trở kháng hoàn hảo và sẽ không có điện áp sóng đứng nào hiện diện trong đường tín hiệu.
Ảnh hưởng của VSWR
VSWR quá cao có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong một mạch vô tuyến. Trong hầu hết trường hợp, kết quả được đánh dấu là giảm biên độ của tín hiệu sóng vô tuyến được truyền. Tuy nhiên, do một số bộ phát sóng không được bảo vệ chống lại công suất bị phản xạ lại, công suất này có thể đốt cháy mạch điện tử. Tác dụng của VSWR là rất rõ ràng khi mạch truyền bị đốt cháy, mức công suất phát ra là không ổn định và nó khác hoàn toàn với công suất được mong đợi. Phương thức thay đổi VSWR bao gồm việc sử dụng đúng thiết bị thích hợp, kết nối chặt giữa cáp và đầu nối, sử dụng trở kháng tương thích giữa các thiết bị phần cứng và sử dụng các thiết bị chất lượng cao là các phương thức tốt chống lại VSWR. VSWR có thể được đo lường với dụng cụ có độ chính xác cao, nhưng việc đo lường này là không cần thiết đối với các người quản trị mạng.
Giải pháp cho VSWR
Để ngăn chặn những tác dụng xấu của VSWR, chúng ta cần phải bảo đảm tất cả cáp, đầu nối và tất cả thiết bị có trở kháng tương thích với nhau và càng gần nhau càng tốt. Không bao giờ sử dụng cáp 75 Ohm với một thiết bị 50 Ohm. Hầu hết các thiết bị WLAN ngày nay có trở kháng khoảng 50 Ohm, nhưng bạn cũng nên kiểm tra chúng trước khi cài đặt. Mọi thiết bị từ bộ phát sóng đến anten phải có trở kháng khớp nhau càng gần càng tốt, bao gồm cáp, đầu nối, anten, bộ khuếch đại, bộ suy hao, mạch vào/ra của bộ phát sóng.
3. Nguyên lý của Anten
Chúng ta sẽ khảo sát một số nguyên lý căn bản của anten vì nó có liên quan đến việc sử dụng mạng WLAN. Việc hiểu chỉ tiết về thiết kế anten đối với người quản trị mạng là không cần thiết trong việc quản trị
mạng không dây. Có 2 điều quan trọng cần phải nhớ về anten là:
+ Anten chuyển đổi năng lượng điện sang sóng vô tuyến đối với anten phát hay sóng vô tuyến sang năng lượng điện đối với anten nhận.
+ Kích thước vật lý của anten (như chiều dài) liên quan trực tiếp đến tần số mà anten có thể thu hay phát sóng.
IEEE định nghĩa anten là “phân của hệ thống truyền hay nhận được thiết kế để bức xạ hay nhận sóng điện từ: Nói cách khác, anten lấy tín hiệu sóng vô tuyến (được sinh ra bởi bộ thu phát sóng) và bức xạ nó vào trong không khí hay anten có thể nhận sóng điện từ cho bộ thu phát sóng.
Một khái niệm quan trọng cần phải biết là anten đẳng hướng (hay bức xạ đẳng hướng - isotropic). Theo phương diện toán học, đây là trường hợp lý tưởng khi một anten không bị suy hao phát ra tín hiệu theo mọi hướng một cách bằng nhau. Xét một hình cầu và bộ bức xạ đẳng hướng nằm ở trung tâm của hình cầu, lúc đó trường điện từ sẽ bằng nhau ở tất cả các điểm trên bề mặt hình cầu. Anten đẳng hướng là một điểm tham chiếu hữu ích khi chúng ta xem xét các loại anten khác nhau. Một số điểm căn bản để hiểu được việc quản lý mạng WLAN không cấp phép là tầm nhìn thẳng LOS (Line Of Sight), tác dụng của miền Fresnel (Fresnel Zone) và độ khuếch đại của anten bằng cách tập trung độ rộng chùm.
3.1. Tầm nhìn thẳng - LOS
Có 2 loại tầm nhìn thẳng LOS (Line Of Sight) là tầm nhìn thẳng thị giác (Visual LOS) và tầm nhìn thẳng vô tuyến (RF LOS). Thường trong mạng WLAN khi nhắc đến tầm nhìn thẳng ta thường hiểu đó là tầm nhìn thẳng vô tuyến (RF LOS). Tầm nhìn thẳng thị giác chỉ là khái niệm để ta hiểu hơn về tầm nhìn thẳng vô tuyến. Đối với ánh sáng thấy được, tầm nhìn thẳng thị giác (gọi đơn giản là tầm nhìn thẳng) được định nghĩa gần như là một đường thẳng từ vật thể (nằm trong tầm nhìn của người quan sát) đến mắt người quan sát. Tầm nhìn thẳng chỉ gần như là một đường thẳng bởi vì sóng ánh sáng dễ bị thay đổi hướng do phản xạ, nhiễu xạ và khúc xạ cũng giống như sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến hoạt
động cũng tương tự như sóng ánh sáng ngoại trừ một điều quan trọng: tầm nhìn vô tuyến cũng có thể bị ảnh hưởng bởi những vật cản trong miền Fresnel. Hãy tưởng tượng rằng bạn đang nhìn qua một đường ống dài 0,5 m và có một vật cản nằm trong đường ống. Hiển nhiên, vật cản này sẽ ngăn cản bạn nhìn thấy được phía cuối đường ống. Ví dụ đơn giản trên minh họa cách sóng vô tuyến hoạt động khi có một vật nằm cản giữa miền Fresnel, ngoại trừ một điều là trong ví dụ về đường ống, bạn vẫn có thể nhìn thấy được một phần những gì xuất hiện phía cuối đường ống. Đối với sóng vô tuyến, điều tương tự có thể xảy ra là nó làm bẻ gãy hay hư hỏng đường truyền. Tầm nhìn vô tuyến là quan trọng bởi vì sóng vô tuyến không hoàn toàn giống với sóng ánh sáng.
3.2. Miền Fresnel
Một điều cần xem xét khi hoạch định hay gỡ rối một kết nối RF chính là miền Fresnel. Miền Fresnel là một miền được tạo ra bởi các hình elip đồng tâm xung quanh đường đi của tầm nhìn thẳng như được minh họa trong hình 2.9. Miền Fresnel là rất quan trọng đối với tính toàn vẹn của đường kết nối vô tuyến bởi vì nó định nghĩa một vùng xung quanh tầm nhìn thẳng mà trong đó tín hiệu sóng vô tuyến có thể bị nhiễu nếu như vùng này bị cản lại (bởi một vật cản nào đó). Các vật thể trong miền Fresnel như cây, đỉnh đồi và các tòa nhà có thể gây ra nhiễu xạ hay phản xạ đối với tín hiệu sóng vô tuyến chính, làm cho nó không thể đến được trạm nhận, điều này cũng gây ra sự thay đổi đối với tầm nhìn vô tuyến. Các vật thể này có thể hấp thụ hay tán xạ tín hiệu vô tuyến chính gây ra sự suy giảm hay mất hoàn toàn tín hiệu. Bán kính của miền Fresnel tại điểm rộng nhất có thể được tính theo công thức sau:
Trong đó:
+ d là khoảng cách giữa 2 điểm tính
theo km.
+ f là tần số tính theo GHz.
+ r được tính theo mét (m).
3.3. Hướng tính của Anten
Hướng tính của anten mô tả cường độ của một bức xạ theo một hướng xác định tương ứng với cường độ bức xạ trung bình hay nói cách khác, nó cho biết mật độ công suất bức xạ tương ứng với công suất bức xạ được phân tán một cách đồng dạng.
3.4. Độ khuếch đại của Anten
Anten (không bao gồm bộ khuếch đại hay bộ lọc đi kèm với nó) là một thiết bị bị động (passive). Nó không điều chế, khuếch đại hay xử lý tín hiệu nhận được. Anten có thể tạo ra những hiệu ứng khuếch đại bằng hình dạng vật lý của nó. Khuếch đại anten là kết quả của việc tập trung phát sóng vô tuyến vào một chùm hẹp hơn, cũng giống như bóng đèn điện hay đèn flash có thể tập trung vào một chùm hẹp hơn tạo thành một nguồn phát sáng sáng hơn và phát ánh sáng đi xa hơn. Việc tập trung bức xạ được đo theo độ rộng chùm (beamwidth) tính theo độ ngang (horizontal) và độ dọc (vertical). Ví dụ, một anten đẳng hướng có độ rộng chùm là 360 độ ngang. Bằng việc giới hạn 360 độ này xuống còn khoảng 30 độ và vẫn giữ nguyên công suất thì chúng ta sẽ có một sóng vô tuyến được phát đi xa hơn. Đây chính là cách mà các loại anten Patch, Panel và Yagi được thiết kế. Các anten có độ định hướng cao sử dụng lý thuyết này bằng việc tập trung hẹp hơn nữa cả chiều ngang và chiều dọc của độ rộng chùm để tăng tối đa khoảng cách mà sóng có thể phát đi nhưng vẫn giữ nguyên công suất thấp.
(Còn phần tiếp theo)
xuất hiện khi sóng truyền qua một môi trường có các vật có kích thước nhỏ so với bước sóng của tín hiệu và số lượng vật cản trên một đơn vị thể tích là lớn. Sóng bị tán xạ được sinh ra bởi các vật nhỏ, có bề mặt nhám hay không đều trên đường truyền của tín hiệu, như được minh họa trong hình 2.6.
Một số các vật cản ngoài trời có thể gây ra tán xạ trong hệ thống truyền thông di động bao gồm lá cây, các biển báo giao thông và cột đèn giao thông,... Tán xạ có thể xảy ra theo 2
cách chính:
Thứ nhất, tán xạ có thể xuất hiện khi một sóng va đập vào một bề mặt không bằng phẳng và bị phản xạ theo nhiều hướng đồng thời. Tán xạ theo kiểu này sinh ra nhiều phản xạ có biên độ nhỏ và có thể phá hủy tín hiệu sóng vô tuyến chính. Suy hao của tín hiệu sóng vô tuyến có thể xuất hiện khi sóng vô tuyến bị phản xạ bởi cát, đá hay những bề mặt lởm chởm. Khi bị phản xạ theo kiểu này, suy hao sóng vô tuyến có thể đủ lớn để gây ra các truyền thông bị ngắt quãng hoặc mất hoàn toàn tín hiệu.
Thứ hai, tán xạ có thể xuất hiện khi một tín hiệu sóng di chuyển xuyên qua một phần của môi trường có nhiều bụi. Trong trường hợp này, thay vì bị phản xạ khỏi bể mặt không bằng phẳng, sóng vô tuyến sẽ bị phản xạ một cách riêng rẽ trên rất nhiều vật nhỏ khác nhau.
Hình 2.6: Tán xạ
2. Tỷ lệ điện áp sóng đứng - VSWR
Tỷ lệ điện áp sóng đứng VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) xuất hiện khi trở kháng (điện trở của dòng điện đo bằng ohm) không tương thích giữa các thiết bị trong
hệ thống vô tuyến. VSWR được gây ra bởi một bộ tín hiệu sóng vô tuyến bị phản xạ tại điểm trở kháng không tương thích trên đường truyền tín hiệu. VSWR gây ra suy hao phản hồi (return loss), nó được định nghĩa là suy hao của năng lượng truyền về phía trước do một số công suất bị phản xạ trở lại bộ phát sóng. Nếu trở kháng của các đầu cuối kết nối không tương thích thì anten sẽ không nhận được công suất tổng tối đa. Khi một phần của tín hiệu sóng vô tuyến bị phản xạ ngược trở lại bộ phát sóng, mức độ tín hiệu trên đường dây sẽ khác nhau thay vì đáng lẽ ra chúng phải ổn định. Sự khác nhau này được gọi là tỷ lệ điện áp sóng đứng.
Hình 2.7: Ví dụ về VSWR
Để minh họa cho VSWR, hãy tưởng tượng dòng nước chảy qua 2 ống nước ở trong vườn. Nếu 2 ống nước có cùng đường kính thì dòng nước sẽ chảy qua chúng một cách thông suốt. Nếu một ống nước được kết nối với một vòi nước lớn hơn đáng kể so với ống nước còn lại nằm ở phía dưới đường ống, thì sẽ có một trở lực trên vòi nước và thậm chí tại điểm kết nối giữa 2 ống nước. Trở lực đứng này minh họa cho VSWR như trong hình 2.7. Trong ví dụ này bạn có thể thấy rằng trở lực này có thể có ảnh hưởng xấu và sẽ không có nhiều nước được truyền sang ống nước thứ 2 như trong trường hợp 2 ống nước có đường kính bằng nhau.
Ðo lường VSWR
VSWR là một tỷ số, vì thế chúng được biểu diễn như là mối liên quan giữa 2 số. Giá trị VSWR thường thấy là 1,5:1. Hai số biểu diễn tỷ số của trở kháng không tương thích với trở kháng lý tưởng. Số thứ hai luôn luôn là 1, là trở kháng lý tưởng, trong khi số thứ nhất là biến (thay đổi). Số thứ nhất càng thấp (càng gần với 1) thì hệ thống của bạn sẽ có phối hợp trở kháng tốt hơn. Ví dụ, giá trị 1,1:1 tốt hơn giá trị 1,4:1. Giá trị VSWR 1:1 biểu diễn một sự phối hợp trở kháng hoàn hảo và sẽ không có điện áp sóng đứng nào hiện diện trong đường tín hiệu.
Ảnh hưởng của VSWR
VSWR quá cao có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong một mạch vô tuyến. Trong hầu hết trường hợp, kết quả được đánh dấu là giảm biên độ của tín hiệu sóng vô tuyến được truyền. Tuy nhiên, do một số bộ phát sóng không được bảo vệ chống lại công suất bị phản xạ lại, công suất này có thể đốt cháy mạch điện tử. Tác dụng của VSWR là rất rõ ràng khi mạch truyền bị đốt cháy, mức công suất phát ra là không ổn định và nó khác hoàn toàn với công suất được mong đợi. Phương thức thay đổi VSWR bao gồm việc sử dụng đúng thiết bị thích hợp, kết nối chặt giữa cáp và đầu nối, sử dụng trở kháng tương thích giữa các thiết bị phần cứng và sử dụng các thiết bị chất lượng cao là các phương thức tốt chống lại VSWR. VSWR có thể được đo lường với dụng cụ có độ chính xác cao, nhưng việc đo lường này là không cần thiết đối với các người quản trị mạng.
Giải pháp cho VSWR
Để ngăn chặn những tác dụng xấu của VSWR, chúng ta cần phải bảo đảm tất cả cáp, đầu nối và tất cả thiết bị có trở kháng tương thích với nhau và càng gần nhau càng tốt. Không bao giờ sử dụng cáp 75 Ohm với một thiết bị 50 Ohm. Hầu hết các thiết bị WLAN ngày nay có trở kháng khoảng 50 Ohm, nhưng bạn cũng nên kiểm tra chúng trước khi cài đặt. Mọi thiết bị từ bộ phát sóng đến anten phải có trở kháng khớp nhau càng gần càng tốt, bao gồm cáp, đầu nối, anten, bộ khuếch đại, bộ suy hao, mạch vào/ra của bộ phát sóng.
3. Nguyên lý của Anten
Chúng ta sẽ khảo sát một số nguyên lý căn bản của anten vì nó có liên quan đến việc sử dụng mạng WLAN. Việc hiểu chỉ tiết về thiết kế anten đối với người quản trị mạng là không cần thiết trong việc quản trị
mạng không dây. Có 2 điều quan trọng cần phải nhớ về anten là:
+ Anten chuyển đổi năng lượng điện sang sóng vô tuyến đối với anten phát hay sóng vô tuyến sang năng lượng điện đối với anten nhận.
+ Kích thước vật lý của anten (như chiều dài) liên quan trực tiếp đến tần số mà anten có thể thu hay phát sóng.
IEEE định nghĩa anten là “phân của hệ thống truyền hay nhận được thiết kế để bức xạ hay nhận sóng điện từ: Nói cách khác, anten lấy tín hiệu sóng vô tuyến (được sinh ra bởi bộ thu phát sóng) và bức xạ nó vào trong không khí hay anten có thể nhận sóng điện từ cho bộ thu phát sóng.
Một khái niệm quan trọng cần phải biết là anten đẳng hướng (hay bức xạ đẳng hướng - isotropic). Theo phương diện toán học, đây là trường hợp lý tưởng khi một anten không bị suy hao phát ra tín hiệu theo mọi hướng một cách bằng nhau. Xét một hình cầu và bộ bức xạ đẳng hướng nằm ở trung tâm của hình cầu, lúc đó trường điện từ sẽ bằng nhau ở tất cả các điểm trên bề mặt hình cầu. Anten đẳng hướng là một điểm tham chiếu hữu ích khi chúng ta xem xét các loại anten khác nhau. Một số điểm căn bản để hiểu được việc quản lý mạng WLAN không cấp phép là tầm nhìn thẳng LOS (Line Of Sight), tác dụng của miền Fresnel (Fresnel Zone) và độ khuếch đại của anten bằng cách tập trung độ rộng chùm.
3.1. Tầm nhìn thẳng - LOS
Có 2 loại tầm nhìn thẳng LOS (Line Of Sight) là tầm nhìn thẳng thị giác (Visual LOS) và tầm nhìn thẳng vô tuyến (RF LOS). Thường trong mạng WLAN khi nhắc đến tầm nhìn thẳng ta thường hiểu đó là tầm nhìn thẳng vô tuyến (RF LOS). Tầm nhìn thẳng thị giác chỉ là khái niệm để ta hiểu hơn về tầm nhìn thẳng vô tuyến. Đối với ánh sáng thấy được, tầm nhìn thẳng thị giác (gọi đơn giản là tầm nhìn thẳng) được định nghĩa gần như là một đường thẳng từ vật thể (nằm trong tầm nhìn của người quan sát) đến mắt người quan sát. Tầm nhìn thẳng chỉ gần như là một đường thẳng bởi vì sóng ánh sáng dễ bị thay đổi hướng do phản xạ, nhiễu xạ và khúc xạ cũng giống như sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến hoạt
động cũng tương tự như sóng ánh sáng ngoại trừ một điều quan trọng: tầm nhìn vô tuyến cũng có thể bị ảnh hưởng bởi những vật cản trong miền Fresnel. Hãy tưởng tượng rằng bạn đang nhìn qua một đường ống dài 0,5 m và có một vật cản nằm trong đường ống. Hiển nhiên, vật cản này sẽ ngăn cản bạn nhìn thấy được phía cuối đường ống. Ví dụ đơn giản trên minh họa cách sóng vô tuyến hoạt động khi có một vật nằm cản giữa miền Fresnel, ngoại trừ một điều là trong ví dụ về đường ống, bạn vẫn có thể nhìn thấy được một phần những gì xuất hiện phía cuối đường ống. Đối với sóng vô tuyến, điều tương tự có thể xảy ra là nó làm bẻ gãy hay hư hỏng đường truyền. Tầm nhìn vô tuyến là quan trọng bởi vì sóng vô tuyến không hoàn toàn giống với sóng ánh sáng.
Hình 2.8: Tâm nhìn thẳng
3.2. Miền Fresnel
Một điều cần xem xét khi hoạch định hay gỡ rối một kết nối RF chính là miền Fresnel. Miền Fresnel là một miền được tạo ra bởi các hình elip đồng tâm xung quanh đường đi của tầm nhìn thẳng như được minh họa trong hình 2.9. Miền Fresnel là rất quan trọng đối với tính toàn vẹn của đường kết nối vô tuyến bởi vì nó định nghĩa một vùng xung quanh tầm nhìn thẳng mà trong đó tín hiệu sóng vô tuyến có thể bị nhiễu nếu như vùng này bị cản lại (bởi một vật cản nào đó). Các vật thể trong miền Fresnel như cây, đỉnh đồi và các tòa nhà có thể gây ra nhiễu xạ hay phản xạ đối với tín hiệu sóng vô tuyến chính, làm cho nó không thể đến được trạm nhận, điều này cũng gây ra sự thay đổi đối với tầm nhìn vô tuyến. Các vật thể này có thể hấp thụ hay tán xạ tín hiệu vô tuyến chính gây ra sự suy giảm hay mất hoàn toàn tín hiệu. Bán kính của miền Fresnel tại điểm rộng nhất có thể được tính theo công thức sau:
Trong đó:
+ d là khoảng cách giữa 2 điểm tính
theo km.
+ f là tần số tính theo GHz.
+ r được tính theo mét (m).
Hình 2.9: Miễn Fresnel
3.3. Hướng tính của Anten
Hướng tính của anten mô tả cường độ của một bức xạ theo một hướng xác định tương ứng với cường độ bức xạ trung bình hay nói cách khác, nó cho biết mật độ công suất bức xạ tương ứng với công suất bức xạ được phân tán một cách đồng dạng.
3.4. Độ khuếch đại của Anten
Anten (không bao gồm bộ khuếch đại hay bộ lọc đi kèm với nó) là một thiết bị bị động (passive). Nó không điều chế, khuếch đại hay xử lý tín hiệu nhận được. Anten có thể tạo ra những hiệu ứng khuếch đại bằng hình dạng vật lý của nó. Khuếch đại anten là kết quả của việc tập trung phát sóng vô tuyến vào một chùm hẹp hơn, cũng giống như bóng đèn điện hay đèn flash có thể tập trung vào một chùm hẹp hơn tạo thành một nguồn phát sáng sáng hơn và phát ánh sáng đi xa hơn. Việc tập trung bức xạ được đo theo độ rộng chùm (beamwidth) tính theo độ ngang (horizontal) và độ dọc (vertical). Ví dụ, một anten đẳng hướng có độ rộng chùm là 360 độ ngang. Bằng việc giới hạn 360 độ này xuống còn khoảng 30 độ và vẫn giữ nguyên công suất thì chúng ta sẽ có một sóng vô tuyến được phát đi xa hơn. Đây chính là cách mà các loại anten Patch, Panel và Yagi được thiết kế. Các anten có độ định hướng cao sử dụng lý thuyết này bằng việc tập trung hẹp hơn nữa cả chiều ngang và chiều dọc của độ rộng chùm để tăng tối đa khoảng cách mà sóng có thể phát đi nhưng vẫn giữ nguyên công suất thấp.
(Còn phần tiếp theo)