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產品介紹 概述
本天線參考指南旨在提供必要信息，以幫助讀者了解在使用Cisco® Aironet®無線局域網系統或無線網橋系統時的天線問題和各種考慮因素。本文具體介紹了天線的部署和設計、限制和功能，以及關于天線的基本理論。此外，本文檔中也包括思科系統公司®天線和附件的信息，以及可用天線的安裝場合、法規遵從性信息，技術規格與圖片。
天線簡介
每款Cisco Aironet無線產品都能適用于多種環境。實施天線系統能大幅擴展覆蓋范圍，提高性能。如需優化思科無線局域網的整體性能，了解如何運用適當的天線和正確部署來優化無線覆蓋范圍是非常重要的。一個天線系統由多個組件組成，包括天線、安裝硬件、連接器、天線布線，在某些情況下，還包括一個避雷器。如需咨詢具體信息，請訪問以下網址，聯系一位Cisco Aironet合作伙伴： http://tools.cisco.com/WWChannels/LOCATR/jsp/partner_locator.jsp
思科合作伙伴能提供現場工程幫助，以滿足客戶的復雜需求。
無線技術
在上世紀80年代中期，美國聯邦通信委員會(FCC)修改了無線頻譜法規中有關未許可設備管理的第15部分。所作的修改授權無線網絡產品能使用擴展頻譜調制而在工業、科學和醫療(ISM)頻帶中運行。這類調制過去一直僅允許軍用產品使用。ISM頻率有三個不同的頻帶，分別為900 MHz、2.4 GHz和5 GHz。本文討論2.4和5-GHz頻帶。
ISM頻帶一般無需特定許可證，即允許用戶使用無線產品，但不同國家有不同規定。在美國，無需FCC許可證。產品本身必須滿足某些認證要求才能銷售，如運行時發射器輸出功率低于1W(美國)、天線增益或有效全向輻射功率(EIRP)值最高等。
Cisco Aironet產品線使用2.4和5-GHz頻帶。在美國，有三個頻帶被定義為未許可頻帶，稱為ISM頻帶。ISM頻帶如下：
900 MHz(902-928 MHz)
2.4 GHz(2.4-2.4835 GHz)—IEEE 802.11b
5 GHz(5.15-5.35和5.725-5.825 GHz)—IEEE 802.11a、HIPERLAN/1和HIPERLAN/2。該頻帶也稱為UNII頻帶，有3個子頻帶：UNII1(5.150-5.250 GHz)、UNII2(5.250-5.350 GHz)和UNII3(5.725-5.825 GHz)
每個頻帶都有不同的特性。較低的頻率覆蓋范圍較大，但帶寬有限，因此數據傳輸率較低。較高的頻率覆蓋范圍小，在遇到堅硬物體時衰減幅度大。
直接序列擴展頻譜
直接序列(DS)擴展頻譜方法將冗余信息編碼為RF信號。每個數據位被擴展為一串碼片，稱為碼片序列或Barker序列。美國FCC規定，碼片率在1和2-Mbps時為10個碼片，在11-Mbps時為8個碼片。因此，在11 Mbps時，每一位數據傳輸8位碼片。碼片序列通過擴展頻譜頻率信道并行傳輸。
跳頻擴展頻譜
跳頻(FH)擴展頻譜使用以預定義時間和信道從一個頻率跳轉到另一頻率的無線收發器。法規要求使用任意一個信道的最長時間為400毫秒。對于1-Mb和2-Mb FH系統，跳轉模式必須包括75個不同的信道。再次使用任一信道前，必須已使用過每個信道。而對于支持10-Mb數據傳輸速率的寬頻跳頻(WBFH)系統，法規要求使用至少15個信道，且它們不能重疊。因為只有83 MHz的頻譜，它將系統限制為15個信道，這會造成可擴展性問題。
在發射器功率和天線都相同的情況下，DS系統的覆蓋范圍、可擴展性和吞吐率都要優于FH系統。因此，思科在擴展頻譜產品中僅支持DS系統。
正交頻分多路復用
與較早的DS系統相比，在802.11a和802.11g數據傳輸中使用的正交頻分多路復用(OFDM)提供了更高性能。在OFDM系統中，每個音與鄰接的音正交， 因此不像DS那樣需要安全頻帶。此安全頻帶降低了帶寬使用效率，浪費了50%的可用帶寬。因為OFDM由多個窄頻音組成，窄頻干擾只會影響信號的很小一部分，而對其他部分的頻率幾乎無影響。
天線的屬性和額定值
天線為無線系統提供了三個基本屬性-增益、方向和極化。增益主要衡量功率的增長。方向是對發射模式的整形。天線非常類似于手電筒中的反射罩。反射罩向一個特定方向集中并強化光束，相當于無線系統中拋物面碟式天線對RF源所起的作用。
額定天線增益以分貝為單位，是一個比值。天線額定值一般是各向同性天線或偶極天線的增益。各向同性天線是一個理論化的天線，具有統一的三維輻射模式(類似于無反射罩的燈泡)。dBi用于比較特定天線與理論化的各向同性天線的功率水平。美國FCC在計算中使用dBi。各向同性天線被認為功率值為0 dB;例如，與其自身相比時為零增益/損耗。
與各向同性天線不同，偶極天線是實際天線(偶極天線是Cisco Aironet接入點、基站和工作組網橋的標準配置)。偶極天線的輻射模式與各向同性天線不同，其輻射模式為水平360度、垂直75度(假定偶極天線垂直部署)，覆蓋形狀為環形。因為波束“稍微”集中，所以偶極天線在水平方向的增益比各向同性天線高2.14dB。也就是說，偶極天線的增益為2.14 dBi(與各向同性天線相比)。
一些天線的額定值是以偶極天線為基準得出的，以dBd表示。因此，偶極天線的增益為0 dBd(= 2.14 dBi)。
請注意，本文多數地方談到偶極天線時，都稱其增益為2.2 dBi。實際數據是2.14 dBi，但通常小數進位為2.2 dBi。
天線類型
思科提供了不同類型的天線，與2.4 GHz接入點和網橋產品線，以及5 GHz BR1400網橋共用。每款銷售的天線都已得到了FCC認可。每種天線類型提供不同的覆蓋范圍。隨著天線增益的提高，覆蓋范圍會受到一定影響。通常增益天線提供較長的覆蓋距離，單僅覆蓋某一特定方向。下面的輻射模式介紹了思科提供的各類天線的覆蓋范圍，這其中包括：全向、八木和平板式天線。
全向天線
全向天線(圖1)提供360度輻射模式。這類天線用于需要天線信號覆蓋所有方向的場合。標準的2.14 dBi“Rubber Duck”天線即是一種全向天線。 |
