Warum ist der RSSI des Empfängers so viel niedriger als die Ausgangsleistung eines Senders?

Genau genommen ist der von einer 802.11-Schnittstelle gemeldete RSSI in willkürlichen Einheiten. Es ist nicht erforderlich, dass es drin ist$dBm$oder irgendetwas anderes; Die einzige Voraussetzung ist, dass stärkere Signale größer sind.

Aber lassen Sie uns einfach sagen, dass Ihr RSSI den empfangenen Strom anzeigt$dBm$. Sie wird aus zwei Gründen notwendigerweise viel geringer sein als die Sendeleistung des AP:

1. Ein intelligenter AP sendet nicht mit voller Leistung, es sei denn, dies ist erforderlich, um Interferenzen mit benachbarten APs zu reduzieren.

2. Der größte Teil der vom Sender abgestrahlten elektrischen Energie geht nutzlos in den Weltraum, wo sich der Empfänger nicht befindet.

Punkt 2 ist im Wesentlichen das Gesetz der umgekehrten Quadrate . Wenn der Sender 1 W aussendet, bedeutet dies für jede Kugel, die auf dieser Antenne zentriert ist, dass jede Sekunde 1 J Energie durch diese gesamte Kugel fließt. Abgesehen von Dingen, die diese Energie absorbieren oder reflektieren könnten, gilt dies unabhängig davon, wie groß die Kugel ist. Da aber die Kugel mit zunehmender Größe eine zunehmende Fläche hat, ist die in einer gegebenen Fläche verfügbare Energie kleiner. Wenn Sie die Sendeleistung durch die Kugelfläche dividieren, erhalten Sie die verfügbare Leistung pro Flächeneinheit in einiger Entfernung$r$:

Angenommen, ein 1-W-Sender in 10 m Entfernung wäre die Feldstärke (unter der Annahme einer isotropen Antenne):

Angesichts der Tatsache, dass Ihre typische Antenne in diesen Systemen viel kleiner ist als ¹$1m^2$, würden Sie erwarten, viel weniger als gerade zu erhalten$796\mu W$, oder$-1dBm$, wenngleich$1W$, oder$30dBm$wurde übermittelt.

Dies ist natürlich nur eine Annäherung. Die Erde wird einen Teil der Kraft reflektieren. Wände werden einen Teil davon aufnehmen. Die Effizienz der Leistungskopplung zwischen Antennen hängt von ihrer relativen Ausrichtung und Polarisation ab. Keine Antenne ist isotrop. Aber die grundlegende Wahrheit gilt immer noch: Die meiste Energie ging nutzlos in den Weltraum, einfach weil es keine Antenne gab, um sie zu empfangen.

^{1: Was uns hier wirklich wichtig ist, ist die Antennenapertur , die mit der physischen Größe der Antenne zusammenhängt, aber auch von anderen Aspekten ihres Designs beeinflusst wird. Ein Beispiel für eine Antenne mit einer Öffnung, die viel größer ist als ihre physische Größe, finden Sie unter Loopstick-Antenne . Dies ist jedoch ein ziemlich spezieller Fall, und Ihre typische Wi-Fi-Antenne wird immer noch eine kleinere Öffnung als haben$1m^2$.}

Von einer Antenne emittierte Leistung als elektromagnetische Strahlung folgt dem Gesetz des umgekehrten Quadrats , das besagt:

eine bestimmte physikalische Größe oder Intensität ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung von der Quelle dieser physikalischen Größe.

Der größte Teil der übertragenen Energie geht nicht direkt zum Empfänger. Auch wenn Sie sich in unmittelbarer Nähe befinden, „sieht“ der Empfänger nur einen kleinen Teil der Gesamtleistung.

Wenn Sie ein Koaxialkabel verwenden und den HF-Ausgang des Senders direkt mit dem Empfängereingang koppeln, würden Sie theoretisch einen Wert sehen, der viel näher an der Ausgangsleistung liegt. Ich bezweifle jedoch, dass der Empfänger mit so viel Leistung umgehen kann.

Abgesehen davon sagt Wikipedia :

Es gibt keine standardisierte Beziehung zwischen einem bestimmten physikalischen Parameter und dem RSSI-Wert. Der 802.11-Standard definiert keine Beziehung zwischen dem RSSI-Wert und dem Leistungspegel in mW oder dBm."

Ich würde RSSI (Received Signal Strength Indicator) daher nicht mit einer gemessenen oder bekannten Ausgangsleistung eines Senders vergleichen; sie sind nicht dasselbe.

Es hört sich so an, als würden Sie zwei verschiedene Dinge vergleichen: Die Leistung, die der Sender abgibt, und die Leistung, die von einem tatsächlichen Empfänger empfangen wird. Die beiden sind so unterschiedlich, weil der größte Teil der übertragenen Leistung nicht von der Antenne des Empfängers abgefangen wird, selbst wenn sie in der Nähe ist.

Stellen Sie sich den Sender wie eine Glühbirne vor, die Radiowellen in viele Richtungen aussendet. Betrachten Sie nun die Größe einer kleinen Antenne an einem Empfänger. Selbst "direkt neben" dem Sender wird diese kleine Antenne nur einen kleinen Bruchteil der vom Sender abgestrahlten Leistung abfangen.