Buenas respuestas hasta ahora. Trataré de expresar las mías de manera diferente ya que, personalmente, encuentro que a veces es más fácil entender nuevos conceptos cuando los escuchas expresados de diferentes maneras.
Frecuencia. Entre los tres, piense en este como la constante. Es decir, ni la ganancia de antena ni la potencia de salida o la potencia recibida alterarán su valor. Eso no quiere decir que la frecuencia debe ser constante, solo que la ganancia y la potencia no lo afectan.
Ganancia. La ganancia de la antena se ve absolutamente afectada por la frecuencia. La forma en que describimos la ganancia de una antena depende de la frecuencia para la que fue diseñada. Las frecuencias más bajas generalmente se definen en dBd (en relación con una antena dipolo) y las frecuencias más altas generalmente se definen en dBm (en relación con una antena isotrópica). Tenga en cuenta que dije “generalmente”. Cualquiera de los dos está bien para cualquier caso, siempre que indique claramente cuál, pero por convención, sub 1 GHz suele ser dBd y por encima de 1 GHz suele ser dBm. Sin embargo, cuando se habla de la banda ISM de 900 MHz, la mayoría de las personas usan dBm. De todos modos, algunas antenas se construyen para una frecuencia muy específica y la ganancia para ellas se define para esa frecuencia específica. Algunas antenas están construidas para un rango, o incluso para más de un rango de frecuencias. La ganancia se definirá para cada rango, generalmente en el medio de ese rango. Esto se debe a que la forma física y el tamaño de una antena determinarán la ganancia para esa antena en cada frecuencia específica.
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Más sobre ganancia. La ganancia de una antena también se define para la dirección en la que se dirige la mayor potencia cuando esa antena se excita a la frecuencia deseada. Una antena isotrópica es una antena puntual teórica que se irradia en todas las direcciones por igual, en un patrón perfectamente esférico. La ganancia para este tipo de antena es exactamente 0 cuando se usa dBm como escala. Una antena altamente direccional tendrá una alta ganancia, con un aumento significativo en la potencia dirigida en una dirección particular. Eso significa, necesariamente, que en algunas otras direcciones hay menos ganancia que el ejemplo isotrópico. No puedes crear energía con una antena. Solo puede aumentarlo en algunas direcciones y disminuirlo en otras. De manera similar, cuando se recibe, esa misma antena altamente direccional se excitará fácilmente por la energía de esa misma dirección y cualquier excitación de la energía (a la frecuencia específica) en otras direcciones se atenuará en comparación con el modelo isotrópico.
Último bit en ganancia. La ganancia no se ve afectada por el poder. El poder se ve afectado por la ganancia. No puede aumentar o disminuir la ganancia cambiando el poder.
Poder. Hay dos aspectos de la alimentación que son particularmente útiles al modelar el comportamiento de RF: la potencia de salida (Tx Power) y la potencia recibida (Rx Power). La potencia de salida, en este contexto, se define como la potencia que sale del transmisor antes del cableado que conduce a la antena o, a veces, hace referencia a la potencia justo antes de la antena. En cualquier caso, no incluye la ganancia de la antena. Cuando se incluye esa ganancia, se denomina EIRP (Potencia Radiada Isotrópica Efectiva), al menos para el caso de dBm. Si nos atenemos a las expresiones dB, dado que son proporciones, puede comenzar simplemente con la potencia Tx, restar la pérdida de cable (en dBm) y agregar ganancia de antena (en dBi). De nuevo, estoy usando el lenguaje dBm aquí.
Cuando una señal sale de una antena, existe un desajuste de impedancia entre la antena y el medio a través del cual viaja la señal (aire en la mayoría de los casos). Esto dará como resultado una gran pérdida de señal. La distancia a través de la cual viaja la señal y la frecuencia de esa señal determinarán una pérdida adicional (conocida como FSL o pérdida de espacio libre). Suponiendo que no haya obstáculos dentro de la primera zona de Fresnel (se producen más matemáticas, busque esto por separado), podemos estimar con mucha precisión la intensidad de la señal recibida por la antena receptora, siempre que sepamos la ganancia de esa antena para la frecuencia especificada . Ahora puede agregar la ganancia de esa antena en dBi y restar la pérdida de cable en dBm y tendrá la potencia Rx (intensidad de la señal recibida) vista en la radio receptora.
Para recapitular: (Tx pwr) – (pérdida de cable de Tx) + (ganancia de Tx) – FSL + (ganancia de Rx) – (pérdida de cable de Rx) = (Px de Rx).
- Puedes ver por qué me gusta usar medidas de dB aquí.
Además, para recapitular y responder completamente la pregunta:
- La potencia depende tanto de la frecuencia como de la ganancia.
- La ganancia se define a una frecuencia específica.
- La frecuencia es independiente de la potencia o ganancia.
