【無人機 學習筆記 5】天線之全向天線與定向天線工作原理
天線如何獲得增益？
首先，天線是“無源器件”，所以天線本身並不能給AP（AP是ACCESS POINT，接入點的意思；有了這個接入點，電腦才可以上網，平常使用的路由器就是一種AP）的訊號增加能量。然而我們一提到天線，最重要的指標就是說天線的“增益”，那麼天線是如何獲得訊號強度的“增益”呢？答案就是，靠控制訊號發射的角度。這個原理有些類似於手電筒，手電筒靠一面凹鏡，讓光線都集中在某一角度，來讓光線照到更遠的地方。手電筒及電池相當於AP裝置本身，而手電筒的燈泡和凹鏡就相當於我們的天線。如果摘掉手電筒的凹鏡，那麼就相當於使用一個增益很小的全向天線，光線照射很分散，覆蓋距離很近；有了凹鏡，則相當於使用了一個高增益的定向天線，光線集中，覆蓋距離很遠。
訊號總的能量是由AP決定的，天線則決定讓這些能量集中在某個角度內，這個角度越小，能量聚集度越高，獲得的訊號“增益”也就越大，訊號覆蓋的距離越遠；反之，如果覆蓋角度越大，能量聚集度越低，訊號覆蓋的距離越近。這就是天線獲得增益的基本原理。
全向天線
全向天線，一般指的是水平各個方位增益相同的天線，即水平方向360度覆蓋。水平方向增益的增加，是依靠垂直方向增益的減少來實現的。可以認為，全向天線增益越大，水平方向上覆蓋的範圍也就越大，垂直方向上覆蓋的範圍越小。
全向天線一般應用於室內環境，絕大多數室內型AP自帶的天線也都是全向天線，這些天線可以和AP一同放置在桌面上，牆壁上（如圖1所示），也可以單獨的採用吸頂方式安裝在天花板上（如圖2所示）。
定向天線
定向天線，在垂直方向和水平方向都不是360度覆蓋，一般來說覆蓋角度小，覆蓋的範圍也就越遠，如同我們前面談到的手電筒。實際場景中，通常室外會採用定向天線。
圖3：室外採用的定向天線
讀者可能會問，為什麼室外不能用全向天線呢？其實也不盡然，只是一般而言，室外部署全向天線不那麼容易。設想一下，室外一般要求覆蓋距離較遠，如果使用全向天線，那麼在增益較大的情況下，全向天線垂直方向上訊號較弱，如果AP放置位置較高（比如樓頂），則會出現“燈下黑”現象。那麼如果放置在地面附近呢？地面附近的問題就是樹木等遮擋物過多，可能無法實現對熱點位置的有效覆蓋。所以大多數情況下，還是使用定向天線在高處向室外熱點區域覆蓋，以保證可靠的訊號質量。
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作者：DreamingCatcher
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/derricker406/article/details/52711016