Các đơn vị giá trị được sử dụng trong Wifi

Các đơn vị giá trị được sử dụng trong Wifi

Đơn vị tuyệt đối và đơn vị so sánh
Để đo đạc sự chính xác trong việc truyền-nhận tín hiệu vô tuyến, chúng ta sẽ có 2 dạng giá trị cần phải quan tâm, đó là đơn vị tuyệt đối và đơn vị so sánh

Đơn vị tuyệt đối
Giá trị tuyệt đối là 1 giá trị hay thông số cụ thể để gán cho một chủ thể. Ví dụ : bạn cao 170cm, nặng 65kg, thì 170cm và 65kg là các giá trị tuyệt đối dành cho bạn. Tương tự như vậy, với 1 thiết bị Wi-Fi phát tín hiệu ở công suất 200mW, thì 200mW chính là giá trị tuyệt đối đại diện cho mức công suất phát hoặc cường độ tín hiệu mà thiết bị nhận được.

Thông thường, đơn vị dùng để đo công suất là Watt, nhưng đối với Wi-Fi, công suất quá nhỏ, nên được đo đạc ở đơn vị miliWatt.

1mW = 1/1000W

Giá trị so sánh
Giá trị so sánh là giá trị dùng để nêu lên sự chênh lệch giữa 2 giá trị tuyệt đối. Ví dụ : 1 anh trai cao 2m, và bạn gái anh ta cao 1.5m. Ở đây chúng ta có 2 giá trị tuyệt đối là 2m và 1.5m. Nhưng nếu ta nói : chị gái cao bằng 3/4 anh trai, thì khi này 3/4 là giá trị so sánh.

Với vị dụ như trên, ta lấy 1.5/2 sẽ được 3/4 , được gọi là giá trị theo hệ số tuyến tính.

Còn với tín hiệu Wi-Fi, ta sử dụng giá trị theo hệ số Logarithm.

Decibels (dB) = 10 x log (P1/P2)

Trong đó :

P1 và P2 là hai giá trị tuyệt đối
P1 là giá trị cần được so sánh với P2
Ví dụ : P1 = 1000, P2 = 10. Ta có thể thấy P1 gấp 100 lần P2. Khi áp dụng vào công thức trên, chúng ta sẽ có Decibels = 10 x log (1000/10) = 20 dB. Như vậy, chúng ta cũng có thể phát biểu là P1 hơn P2 20dB

Đơn vị dBm
Với Wi-Fi, chúng ta có đơn vị dBm, về bản chất, dBm cũng chính là dB, cũng dùng đúng công thức trên, nhưng P2 lúc này là 1mW. Hay phát biểu đầy đủ : dBm là đơn vị đo công suất so với 1mW.

Ví dụ, Access Point phát sóng 100mW. Chúng ta áp dụng vào công thức trên sẽ được : 10 x log (100mW / 1mW) = 20dBm. Như vậy, 100mW = 20dBm hay 100mW gấp 100 lần của 1mW.

Tính toán với dB và dBm
Khi chuyển từ đơn vị Watt, miliWatt sang dB và dBm, tức là chúng ta chuyển từ hệ tuyến tính sang hệ Logarithm. Các phép tính nhân/chia bên hệ tuyến tính sẽ được thay bằng phép cộng/trừ bên hệ Logarithm. Việc tính toán lúc này sẽ trở nên dễ dàng hơn.

Ví dụ, ta có một máy phát tín hiệu với công suất 100mW, tín hiệu lan truyền trong không gian, bị suy hao và đến máy thu với mức năng lượng còn lại là 0.000031623mW. Như vậy, năng lượng đã bị suy hao là 100mW / 0.000031623mW = 3,162,255 lần. Khi đổi qua dùng dB, chúng ta sẽ có máy phát phát tín hiệu với công suất 20 dBm (~100mW), máy thu nhận được tín hiệu là -45dBm (~0.000031623mW). Mức suy hao là : 20dBm - (-45dBm) = 65dB

Tại sao lại không dùng hệ tuyến tính ?
Các bạn có thể thấy trong ví dụ trước, công suất tín hiệu nhận được tại máy thu là 0.000031623mW. Con số này quá nhỏ nên rất khó biểu diễn và tính toán. Còn khi chuyển sang hệ Logarithm, chúng ta có các con số như 20dBm, -45dBm, 65dB. Phép tính cũng là cộng/trừ. Việc tính toán và biểu diễn sẽ dễ dàng hơn.

Chuyển đổi giá trị giữa dBm và mW
Như đã giải thích ở trên, dBm là giá trị so sánh với 1mW, và đơn vị này được dùng thường xuyên để biểu thị giá trị cường độ tín hiệu.

Để chuyển từ mW sang dBm, ta dùng công thức : dBm = 10 x log (P1 /1mw)

Ví dụ, nếu muốn đổi 100mW sang dBm : 10 x log (100mW / 1mW) = 20dBm

Hoặc các bạn cũng có thể tham khảo công cụ tính nhanh sau : mW to dBm conversion - RapidTables.com

Hình dưới đây chụp từ 1 phần mềm phân tích Wi-Fi, ở cột Signal, các bạn có thể thấy các con số biểu thị cường độ tín hiệu được biểu diễn với đơn vị dBm



Đơn vị dBi
Trong bài đăng Hình dạng vùng phủ sóng - Khái niệm thường bị hiểu sai của Ăn-Ten (edubit.vn) , mình có nói về khái niệm a8nten isotropic. Đây là 1 dạng anten phát sóng đẳng hướng, nghĩa là vùng phủ sóng của anten là một hình cầu hoàn hảo. Nhưng thực tế, anten này không tồn tại. Anten Isotropic được xem như 1 đại lượng để các anten khác so sánh, cho ra đơn vị độ lợi của anten là dBi (decibel related isotropic).



Khi ta so sánh giữa 1 anten thông thường và anten isotropic, ta sẽ được 1 khái niệm gọi là độ lợi anten, đơn vị là dBi.



Độ lợi anten là sự tập trung vùng phủ sóng vào 1 hướng cố định của 1 anten so với anten isotropic, và chính vì vậy, anten càng tập trung hướng phát vào 1 góc, thì góc phát càng hẹp, sóng sẽ càng phát đi xa, và đồng nghĩa với việc độ lợi anten càng cao.

Trong datasheet của thiết bị sẽ luôn có hình dạng vùng phủ sóng kèm theo giá trị độ lợi anten. Mỗi loại anten khác nhau sẽ có hướng phát, vùng phủ và độ lợi khác nhau.


[You must be registered and logged in to see this link.]