“ 功率放大器”、“增益放大器”和天线,都是用于扩展标准无线网络设备的传输距离。但是由于性能指标不同,使用方法和扩展距离的范围不同。“功率放大器”通常只对输出功率进行放大,而“增益放大器”才进行双向放大。
即使是“增益放大器”,由于技术指标的差别,对覆盖半径、传输距离和传输速率有着直接的影响。在比较“增益放大器”时,下列指标是需要特别关注的:
• 功率放大增益。是指对输出功率的放大倍数,每放大 3dBm ,功率放大一倍,但不超过最大输出功率。例如,标准 AP 的输出功率为 15dBm (或 36mW ),功率放大 12dBm ,意味着功率放大后的输出功率为 27dBm (或 500mW )。
• 低噪放大增益。低噪声放大增益是指接收信号的放大倍数,每放大 3dBm ,信号放大一倍。例如, 接收端信号场强为 - 80dBm ,低噪放大 14dBm ,意味着放大后接收信号的强度为- 66dBm 。
• 接收灵敏度。接收灵敏度是指“功率放大器”或“增益放大器”接收最小信号的门限,因此,当信号强度低于接收灵敏度时,低噪放大增益的大小毫无用处。例如,一般的ZIGBEE接收灵敏度为-90dBm ,如果“增益放大器”的接收灵敏度仍为- 90dBm ,随着发射端与接收端距离延长,信号被衰减到- 90dBm ,低于“增益放大器”接收灵敏度,则“增益放大器”低噪放大(接收信号放大)的功能失效。
• 噪声系数。噪声系数是指“功率放大器”或“增益放大器”产生的噪声干扰量值。由于“功率放大器”或“增益放大器”要承担双向通信的功能,因此功率输出的信号会对低噪接收产生干扰,干扰越大,接收效果越差。通常“增益放大器”的噪声系数 ≤ 3dBm ,否则“功率放大器”或“增益放大器”存在质量问题。
• 信噪比。把接收到的信号强度减去噪声系数就是信噪比。例如,信号强度为- 75dBm ,噪声系数为 3dBm ,则信噪比为- 78dBm 。
由上述概念看出,“功率放大器”由于没有低噪声放大(接收信号放大),必须在点对点无线链路中两端同时使用,单端使用没有作用。如果“增益放大器”的接收灵敏度不能高于(小于)标准无线网络设备的接收灵敏度 ,对扩大传输距离也没有什么作用。通过下列表格比较“功率放大器”和不同性能指标的“增益放大器”对传输距离的影响。
|
性能指标
|
标准
|
功率放大器
|
增益放大器 A
|
增益放大器 B
|
|
功率放大
|
15dBm
|
12dBm
|
12dBm
|
12dBm
|
|
低噪放大
|
-
|
0dBm
|
12dBm
|
14dBm
|
|
接收灵敏度 (11Mbps)
|
-83dBm
|
-83dBm
|
-83dBm
|
-98dBm
|
|
天线增益
|
6dBi
|
6dBi
|
6dBi
|
6dBi
|
| 系统总增益(上行) |
106dBm |
106dBm |
106dBm |
119dBm |
|
系统总增益(下行)
|
106dBm
|
118dBm
|
118dBm
|
118dBm
|
|
最大覆盖半径(单端)
|
100m
|
75m
|
75m
|
400m
|
| 系统总增益(上下行对称) |
106dBm |
118dBm |
118dBm |
132dBm |
|
最大点对点距离(双端)
|
100m
|
300m
|
300m
|
1600m
|
由上述表格比较看出:“功率放大器”和低灵敏度的“增益放大器 A ”用于无线覆盖时,不仅不会扩展距离,反而由于本机的噪声干扰,减少覆盖半径;当用于点对点无线链路时,对传输距离增加有限;而“增益放大器 B ”同时具备双向增益放大和提高了接收灵敏度,无论是用于无线覆盖,还是用于点对点无线链路,都有明显扩展距离的效果
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