Giới thiệu về Đồ thị bức xạ Ăng-ten (Antenna) của Access Point

- Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn làm cách nào để đọc và hiểu được các Đồ thị bức xạ ăng-ten và chỉ ra điều này ảnh hưởng như thế nào đến kế hoạch triển khai mạng không dây cho bạn. Các sơ đồ và bản vẽ sẽ dựa vào các số liệu được đưa ra bởi Ubiquiti UniFi.

VẬY, BIỂU ĐỒ BỨC XẠ LÀ GÌ?
- Trong mỗi thiết bị không dây, ăng-ten thực hiện tính năng thiết yếu là chuyển đổi năng lượng điện thành sóng vô tuyến để dữ liệu có thể được gửi và nhận thông qua phổ không dây (wireless spectrum). Tất cả các ăng-ten, cho dù là một ăng-ten dipole (lưỡng cực) đơn giản hay một dải nhiều ăng-ten, sẽ nhận nguồn và truyền nó trong hình dạng ba chiều riêgn biệt tỏa ra từ ăng-ten. Đồ thị bức xạ ăng-ten này thường được nhà sản xuất cung cấp kèm theo tài liệu về thiết bị, và đã được các hãng đo theo tiêu chuẩn chất lượng tiêu chuẩn.

- Thông thường, các hình ảnh chỉ ra hình dạng của một mẫu bức xạ bằng cách đo mức 'độ lợi - gain' ở một hoặc nhiều tần số, bằng cách lấy các mặt cắt từ nhiều góc khác nhau (biểu đồ mặt phẳng) hoặc sử dụng các biểu đồ/đồ thị truyền tải hình ảnh dạng 3D của vật thể.

- Ví dụ, Ubiquiti đã cung cấp cả hai loại đồ thị cho mỗi model UniFi AP hiện có để giúp quản trị viên hiểu rõ hơn và lên kế hoạch triển khai AP UniFi trong các môi trường đó.

ANTENNA GAIN (ĐỘ LỢI ĂNG-TEN) LÀ GÌ?
- Điều cần thiết để hiểu các mẫu bức xạ ăng-ten là biết chúng đo được những gì. Độ lợi ăng-ten đo lượng mức độ hiệu quả của một ăng-ten gửi và nhận tín hiệu theo một hướng cụ thể. Điều này được định lượng bằng cách sử dụng đẳng hướng decibel (dBi). Ăng-ten đẳng hướng là một ăng-ten về lý thuyết phát sóng theo mọi hướng như nhau. Hay nói cách khác, bộ phát đẳng hướng giống như quả bóng được bơm căng là một hình cầu hoàn hảo.

- Do đó dBi đo định hướng/mức độ hiệu quả thực tế của độ lợi ăng-ten so với lý thuyết về ăng-ten này. Nếu bạn nhìn vào vòng trong của ví dụ dưới đây, vòng màu đỏ ở 0dBi thể hiện mẫu ăng-ten của bộ phát đẳng hướng ở cùng cường độ công suất (trong trường hợp này là 5.2GHz).

​

- Tiếp tục ví dụ trên, ăng-ten có hiệu suất lớn hơn 10dB theo hướng 0 độ so với lý thuyết đằng hướng. Và ở góc 270 độ, bạn nên tránh triển access point với ăng-ten này cho client xung quanh vùng với góc bị suy yếu này.

CÁC LOẠI MẶT PHẲNG: HIỂU VỀ PHƯƠNG VỊ VÀ ĐỘ CAO:
- Có hai loại mặt phẳng chính: Phương vị (Azimuth) và Độ cao (Elevation). Góc phương vị biểu thị chế độ xem mắt chim của mẫu ăng-ten, biểu thị độ lợi vươn ra các góc ngang.

​

- Với các biểu đồ phương vị do Ubiquiti cung cấp, hãy hình dung bạn đang đứng ngay phía dưới AP được treo lên trần và nhìn lên với biểu đồ đi ra các hướng theo chiều ngang từ điểm phát sóng.

​

- Các vòng có màu khác nhau biểu thị cách chế độ xem phương vị thay đổi khi bạn đứng hơi chếch từ ngay bên dưới AP theo mức tăng 10 độ (Góc: 70, 80 và 90 độ).

- Cách AP bao xa, các đường nỳ được vẽ cho biết mức độ khuếch đại mà AP truyền tải theo hướng đó. Thang đo được cung cấp bởi mức tăng dBi bắt đầu từ chu vi bên ngoài với 10, 5, 0, -5, -10….

- Loại mặt phẳng thứ hai là Biểu đồ mặt phẳng độ cao. Biểu đồ này biểu thị một mặt cắt ngang của mẫu bữc xạ ăng-ten nếu bạn nhìn nó từ ngang tầm mắt với AP từ một góc cụ thể trên phương nằm ngang.

​

- Vì đa phần các Access Point UniFi được thiết kế để gắn trên trần hoặc tường, tín hiệu đã được tối ưu hóa cho hướng đối diện với mặt gắn hoặc theo hướng đối diện với biệu tượng U. Do đó, Ubiquiti đã chọn loại trừ độ cao từ 90 - 270.

HÌNH DUNG CÁC MẪU MẶT PHẲNG:
- Khi đã hiểu cách đọc các biểu mẫu bức xạ ăng-ten, sẽ rất hữu ích để bạn hình dung ra sơ đồ theo cách ba chiều.

- Cùng nhìn vào kết xuất 3D của một ví dụ chung về phương vị kết hợp và các biểu đồ độ cao vuông góc để giúp người dùng hình dung rõ hơn những gì các biểu đồ đã thảo luận ở trên cho chúng ta thấy.

​

- Trong ví dụ này, chúng ta đang nhìn vào AP treo trần. Dựa vào hướng của U, chúng ta có thể sử dụng dữ liệu bức xạ ăng-ten mẫu để hình dung từng mặt phẳng có liên kết với nhau. Mặt màu đỏ là phương vị, xanh dương là độ cao từ 0/180, và xanh lá là độ cao từ 90/270. Lưu ý rằng mô hình / mức tăng không được chia tỷ lệ và trong triển khai môi trường thực sẽ phát đi xa hơn nhiều so với các hình hiển thị. Những gì hình mẫu cung cấp cho bạn dấu hiệu về hình dạng của mẫu bức xạ ăng-ten và cho bạn biết phần lớn rằng điều này sẽ cung cấp khá nhiều mức tín hiệu phù hợp cho mọi hướng.

- Hiểu được vị trí của các mẫu mặt phẳng này so với AP có thể giúp bạn hình dung sơ bộ về hình dạng ba chiều của mẫu ăng-ten sẽ trong như thế nào.

NHỮNG MẪU BỨC XẠ 3D:
- Là một giải pháp thay thế cho các mặt phẳng – Các mẫu bức xạ 3D có thể giúp bạn dễ dàng hình dung được hình dạng thực tế của các mẫu bức xạ hơn. Đôi khi những mẫu 3D này có thể được cung cấp dưới dạng hình 3D được xuất ra, nhưng cũng có thể được cung cấp ở dạng nhiều màu sắc như sau.

​

- Biểu đồ trên kết hợp cả sơ đồ mặt phẳng phương vị và mặt phẳng độ cao theo mọi hướng. Màu sắc khác nhau trong toàn bộ biểu đồ có thể được xác định bằng cách sử dụng thang màu bên phải.

- Góc từ 0 – 360 độ dọc theo chu vi / đường kính đại diện cho phương vị theo mọi hướng từ tâm của AP. Để giúp hình dung, UniFi đã cung cấp 5 chấm màu riêng biệt để chỉ hướng của biểu đồ.

​

- Như bạn có thể thấy, hình 3D là sự trình bày trực quan về độ tăng định hướng nếu bạn đứng đối diện với AP.

- Hình ảnh dưới đây cho thấy mỗi vòng tăng dần trong biểu đồ đại diện cho điều gì, với thang tăng dần là: 15, 30, 45, 60, 75 và 90 độ.

​

- Đa phần các biểu đồ bức xạ 3D ở trên được lấy từ UniFi – Biểu đồ bức xạ Antenna UniFi – UAP như hình trên chỉ bao gồm không gian bức xạ ra từ AP trong mặt phẳng đi ra từ mặt của AP. Tuy nhiên, đối với một số AP không nhằm mục đích gắn lên tường hoặc trần, như UniFi Mesh Access Point, thay vì nâng lên 90 độ, tỷ lệ biểu đồ được mở rộng thành 180 độ.

​

CÁCH SỬ DỤNG CÁC BIỂU ĐỒ BỨC XẠ ĐỂ TRIỂN KHAI:
- Khi chuẩn bị triển khai mạng vô tuyến, biểu đồ bức xạ ăng-ten rất hữu ích. Hãy xem thêm một ví dụ dưới:

​

- Trong hình ví dụ trên, chúng ta có thể sử dụng các mẫu bức xạ để biết nơi đặt AP cho hợp lý nhằm đạt được mức tối ưu, mạng lại kết nối tốt nhất cho thiết bị không dây như TV hoặc thiết bị cảm biến trong nhà. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng khi xem xét các không gian nhỏ hơn như phòng khách, độ lợi ăng-ten nãy sẽ tạo ra ít sự khác biệt hơn nhiều so với những gì có thể xuất hiện trong ví dụ này.

- Khi sử dụng các biểu đồ này, hãy xem xét hình dạng chung của tín hiệu và sử dụng nó để làm thông tin để triển khai các Access point UniFi của mình, tức là đặt U6-PRO trên trần nhà trên một khu vực cụ thể thay vì đặt ở vị trí ngang so với client.

- Đừng quá lo lắng về những biến số nhỏ trong tín hiệu vì tác động có thể không đáng kể đến về hiệu suất, ví dụ di chuyển một bàn chỉ để cải thiện gần 1 dB của tín hiệu trong một hướng nhất định. Mặc dù nó có thể khác theo biểu đồ, nhưng hình dạng tổng quan chính là khía cạnh hướng dẫn bạn việc triển khai mạng không dây.

- Các mẫu bức xạ ăng-ten là một công cụ có giá trị khi lập kế hoạch mạng với hiệu suất tối ưu. Hy vọng bài viết này cung cấp cho bạn các kiến thức và phương pháp đọc đồ thị bức xạ ăng-ten, từ đó giúp bạn có thể dùng làm tham chiếu khi chọn mua (với cả các hãng AP khác như Cisco, Rukus, Aruba...) và lên kế hoạch triển khai mạng không dây.

---o0o---​