Guadagno antenna:dBi e dBd

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crazyforkrasic

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Consultando i cataloghi di vari produttori,alcuni dichiarano il guadagno delle antenne in dBi ed altri in dBd:
http://img10.imageshack.us/img10/2908/k994.jpg
http://img842.imageshack.us/img842/5514/7gpu.jpg
http://img812.imageshack.us/img812/2940/g2nh.jpg
http://img545.imageshack.us/img545/8044/0ixr.jpg
Qual'è la differenza?
Supponendo di avere in ingresso antenna un certo segnale X espresso in dBμV,per calcolare il livello in uscita dell'antenna è indifferente sommare ad X il guadagno dell'antenna espresso in dBi o in dBd?
 
Guadagno rispetto ad una sorgente isotropica e guadagno rispetto ad un dipolo semplice sono i due riferimenti di queste misure relative.
Temo però che il calcolo che vuoi fare, a meno che non abbia capito bene cosa hai in mente, non abbia nessun senso...
 
Scusami ma non sono un esperto,forse mi sono spiegato male oppure ho detto una cosa senza senso.
Provo a fare un esempio(sperando di non dire inesattezze):supponiamo che il segnale nell'etere sia di 60 dBμV e che l'antenna abbia un guadgno dichiarato di 10 dBi,il livello in uscita dall'antenna sarà 60+10=70 dBμV?
 
leggi bene quello che ha scritto Areggio!!! Praticamente il guadagno dell'antenna espresso in dBi (cioè rispetto all'antenna isotropica) corrisponde a 2 dB in più di quello espresso in dBd (cioè rispetto al dipolo) e quindi è praticamente un trucco usato dai costruttori per far sembrare che le nuove antenne guadagnino di più rispetto a vecchi modelli, visto che fino a qualche anno fa i guadagni delle antenne nei cataloghi erano sempre riferiti al dipolo!!!
In etere NON puoi avere un valore di 60 dBuv!!! questo è un valore di potenza che leggi all'uscita del cavo dell'antenna...il campo si esprime in dBuV/m e da questo per calcolare il valore in dBuV che otterrai all'uscita del cavo d'antenna, oltre al guadagno di antenna devi sommare un coefficiente che tiene conto di vari fattori, sul quale non mi sto qui a dilungare
 
Ok capito,anche se non so cosa sia l'antenna isotropica e il dipolo.
In poche parole le aziende produttrici esprimono il guadagno in dBi per abbindolare l'utente medio(cioè gente come me).
A sto punto devo dedurre che le aziende che dichiarano il guadagno delle antenne in dBd siano leggermente piu' serie di quelle che lo dichiarano in dBi.E come se una azienda americana che produce automobili dichiarasse la velocità massima in kmh piuttosto che in mhp,solo che la differenza tra kmh e mph la conoscono tutti,mentre quella tra dBi e dBd la conosce solo chi ha un alto livello di conoscenza della materia come voi.
Ritornando all'esempio precedente(sempre scusandomi per le inesattezze dette e che diro'),supponiamo di avere:
-X(valore generico) dBuV/m in etere;
-antenna con gudagno di 10 dBi;
-centralino o amplificatore con 20 dB di gudagno
Che valore(espresso in dBuV,giusto?) si avranno all' uscita del centralino o amplificatore?
 
L'antenna è un trasduttore, che trasforma il campo elettromagnetico presente nello spazio (se c'è) in un segnale elettrico.
L'ampiezza del segnale elettrico prodotto dall'antenna (cioè quello misurato al connettore) dipende da due fattori.
Il primo è l'intensità del campo elettromagnetico nel punto dello spazio in cui è collocata l'antenna, il secondo è l'area di cattura equivalente, cioè quanto è grande il "volume" di campo elettromagnetico captato dall'antenna.

Esistono tre antenne elementari che servono come metro di paragone per determinare il guadagno di una data antenna: il dipolo a mezz'onda, il dipolo elementare, il radiatore isotropico.
Il dipolo a mezz'onda è un dispositivo reale e rappresenta l'antenna più semplice fra quelle effettivamente realizzabili; il dipolo elementare è un'antenna semi-reale essendo sempre un dipolo, però adimensionale (molto piccola rispetto alla lunghezza d'onda); il radiatore isotropico è invece un'antenna del tutto ipotetica (teorica), equivalente ad un punto che capta nello stesso modo da tutte le direzioni.

Il radiatore isotropico ha un guadagno pari a zero (0dBi), il dipolo elementare di 1,76dBi, il dipolo a mezz'onda di 2,15dBi.
Pertanto, volendo fare un esempio pratico, se il segnale ottenuto con un dipolo a mezz'onda fosse di 50 dBuV, con un radiatore isotropico misureremmo 50 - 2,15 = 47.85 dBuV


Dire che un'antenna ha un guadagno di 10dBd o di 12.15dBi è la stessa cosa.



crazyforkrasic ha scritto:
Scusami ma non sono un esperto,forse mi sono spiegato male oppure ho detto una cosa senza senso.
Provo a fare un esempio(sperando di non dire inesattezze):supponiamo che il segnale nell'etere sia di 60 dBμV e che l'antenna abbia un guadgno dichiarato di 10 dBi,il livello in uscita dall'antenna sarà 60+10=70 dBμV?
Clicca per espandere...
 
Dalla formula dell'attenuazione di tratta nello spazio libero, che è un'approssimazione, valida soltanto per i collegamenti in onda diretta (a vista).
 
Facendo una ricerca in internet e riferendosi a questo schema:
http://img22.imageshack.us/img22/7870/q2zd.jpg
dove:
PT [dBm] = potenza generata dal trasmettitore
LT [dB] = attenuazione dovuta al cavo di trasmissione
GT [dBi] = guadagno dell’antenna trasmittente
L [dB] = attenuazione nello spazio libero
GR [dBi] = guadagno dell’antenna ricevente
LR [dB] = attenuazione dovuta al cavo di ricezione
PR [dBm] = potenza consegnata al ricevitore
SR [dBm] = sensibilità del ricevitore
L'equazione della trasmissione è:
fo65.jpg

Considerate trascurabili le perdite di attenuazione dovute ai cavi,il guadagno dell'antenna trasmittente e inserendo i dati precedenti otteniamo:
PR=50-20log(650)-20log(3,5)-32,4+8=50-56,26-10,9-32,4+8=-41,56 dBm
Dove sbaglio?
 
Attenzione...qui si parla di potenze...(da potenza fornita dal TX all'antenna a quella ricevuta dall'antenna ricevente)...ma se vuoi INOLTRE sapere il valore del campo em in ricezione (cosa che rai e altri broadcaster spesso forniscono) devi poi trasformare in dBuV/m: dalla potenza che ottieni in ricezione (per es in dBuV) togli il G dell'antenna, sommi attenuazione del cavo e sommi fattore K (funzione della frequenza) che a 500 MHz è circa 20...
Quindi se in realtà hai solo 55 dBuV in antenna i broadcaster ti dicono che hai un ottimo campo di 65 dBuV/m ...
 
Grazie per la precisazione BillyClay!!!
Vabbè ho capito che il valore del campo elettromagnetico si misura dBuV/m mentre dBuV,dBm fanno riferimento a delle potenze.
Fattore K???Quanti parametri da prendere in considerazione...per noi profani non è semplice :)
A me semplicemente basterebbe imparare a calcolare il segnale misurato in antenna per un determinata frequenza espresso in dBm(ho visto poi che esistono delle tabelle e/o tools in internet per convertirlo in dBuV) conoscendo la ERP di un'antenna trasmittente,la distanza dall'antenna trasmittente e il guadagno dell' antenna.
Ritornando sempre al post di Tuner come faccio a ricavare 8,42 dBm partendo da una ERp di 50 dBm ad una distanza di 3,5 km alla frequenza di 650 Mhz per un'antenna con 8 dBi di guadagno?Esiste qualche equazione?O il mio ragionamento è sbagliato ed è tutto piu' complicato?
 
Tuner ha scritto:
Procedi così:

Attenuazione di tratta (dB) = 32,46 + 20log(Km) + 20log(Mhz)

Alle potenze ed ai guadagni ci pensiamo dopo.
Clicca per espandere...
Scusa Tuner non avevo visto il tuo post che stavo rispondendo a BillyClay.
Allora sempre facendo riferimento ai tuoi dati abbiamo:
attenuazione di tratta (dB) = 32,46 + 20log(3,5) + 20log(650)=32,46+10,89+56,26=99,61
E qui mi trovo con quanto avevi calcolato tu.Poi come procedo?
 
Con una potenza ERP di 50dBm, a 3.5Km su un'antenna isotropica misureremmo 50 - 99,61 = -49.6 dBm

A questo punto, sommi a quel livello il guadagno (iso) dell'antenna "reale" (la tua) ed ottieni la potenza in dBm.

...dopodichè, trasformi la potenza in dBm nel livello equivalente espresso in dBuV
 
Ok allora:
-49.6 + 8= -41.6 dBm = 67,75 dBuV
Giusto?Pero' non mi trovo col tuo valore di 8,42 dBm :eusa_think::eusa_think::eusa_think:
 
-41.6 dBm corrispondono a 65.39 dBuV (@50 OHm), ovvero a 67.15 dBuV (@75 Ohm)

Se veniva fuori 8.42 dBm, è segno che c'era un errore.
 
Io per il calcolo da dBm e dBuV , sottraggo 108,8 dB per i carichi a 75 Ohm (per arrotondare puoi fare 108)

Esempio: 0 dBuV corrispondono a 108 dBm

quindi: 70dBuV corrispondono a 70 - 108 = -38dBm

la ERP(campo elettromagnetico che investe l'antenna) la calcolo in questo modo:

Antenna calibrata logperiodica con guadagno 10db rispetto ad un dipolo , cavo con attenuazione calibrata di 2 db , il coefficente di antenna varia dai 10 ai 14 db in base alla frequenza io utilizzo 12 db in centro banda quindi procedi con il calcolo

segnale in antenna (S) + coefficente (ANTc) + attenuazione cavo (Ac)

Esempio di campo elettromagnetico , ho in ingresso dell'antenna calibrata 70dBuV sulla frequenza 609,00 Mhz ,quindi la ERP sarà
S+ANTc+Ac = 70+12+2 = 84dBm/V

Se vuoi calcolare con precisione il coefficente puoi usare questa formula : ANTc= 20 log (2Pigreco/lunghezza d'onda) - Ga.
 
No No avevi detto bene!!! l'ERP è dimensionalmente una potenza!!! NON un campo e può essere correttamente espressa in dBm o dBW o altra unità di misura di potenza. SOLO il campo em va invece espresso in dBuV/m
 
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