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#1 15-05-2010 21:50:14

juliette
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Comment calcule t'on les dbi ?

Bonsoir,
je voulais savoir comment mesure t'on les dbi d'une antenne a part avec un appareil ?
par exemple un amateur qui construit, comment peut il prévoir le dbi de sa futur antenne ?


[c]Il faut 1024 mètres pour faire 1 kilomètre[/c]

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#2 15-05-2010 22:16:58

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Salut Juliette

Pour ta question "comment les mesure-t-on", il n'y a pas le choix : toute mesure se fait toujours avec un appareil wink
Mais avant de construire une antenne, il est possible de calculer théoriquement son gain, dans toutes les directions. En général ca implique de calculer les équations des champs électromagnétiques : pour les cas simples (dipôles, parabole) ca peut se faire "à la main", mais pour des cas plus compliqués (comme des yagi), on a recours à des programmes qui les calculent (par des méthodes numériques, genre éléments finis).
En général, dans ce genre de programme, on commence par "dessiner" son antenne, en la décomposant en segments, puis on laisse le logiciel calculer les champs électromagnétiques qui y sont associés. On peut alors en déduire le gain, et donc les dBi (appelés aussi déciBels isotropes, parce qu'ils donnent le gain supplémentaire par rapport à une antenne isotrope = qui rayonne dans toutes les directions). Par exemple, on peut utiliser le logiciel 4nec2, qui donne des résultats de ce genre-là (on appelle ca un Radiation Pattern, diagramme de rayonnement) :

7ele_pattern.png
(vu la forme de celui-ci, c'est typiquement une Yagi tongue)
Pour info, les équations en jeu ici sont en général tellement compliquées (et souvent couplées, c-à-d que tout change en même temps) que tu ne peux pas "calculer" comment améliorer une antenne. Ce qu'on fait en général, c'est modifier un petit truc, resimuler et voir si on a amélioré le gain. C'est pour ca qu'on appelle parfois la conception d'antenne "de la magie noire", on sait pas très bien ce qu'on fait mais ca marche big_smile

Après, une fois que l'antenne est fabriquée, il y a toujours des différences par rapport à la théorie, donc pour connaître le vrai gain d'une antenne, il faut faire des mesures. Idéalement, ca doit se faire dans ce qu'on appelle une chambre anéchoïque, c-à-d une pièce dont les murs absorbent les ondes pour éviter qu'elles rebondissent et faussent les mesures wink

C'est un peu technique, mais je ne sais pas si ca répond à ta question ? smile

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#3 15-05-2010 22:32:32

juliette
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Ou merci tu réponds bien à ma question smile

maintenant mon autre question c'est comment savoir que l'on a bien une  19, 21 ou 27 dbi quand on a pas d'appareil ?
est ce que ça peut se voir ? du genre au nombre de "branches" sur un antenne yagi ?


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#4 15-05-2010 22:43:09

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Pas de façon facile, parce que le gain va dépendre non seulement de la forme, mais aussi des matériaux choisis, de la qualité des soudures,... Compter les éléments ne suffit pas hmm De même, il est difficile de simuler l'antenne sans connaître les propriétés des matériaux.
Sans appareil de mesure, tu auras donc du mal à vérifier que ton antenne est bien à 21 au lieu de 19 dBi wink

La seule chose que tu peux faire, c'est tester "en vrai". Tu utilises un adaptateur dont tu connais la puissance de sortie (par exemple une Alfa 36H en mode Français, pour la brider à  20 dBm => niveau stable), brancher ton antenne dessus, te mettre en vue directe à une distance connue (c'est le moment de resortir ses bouquins de Trigo) et mesurer la puissance reçue (par exemple avec Netstumbler) smile
Avec la loi de Friis tu peux alors en déduire le gain de ton antenne... Bon, c'est pas vraiment fiable comme système, mais c'est mieux que rien. Pour voir le gain précis, comme je te l'ai dit, ca demande du matériel un peu particulier wink

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#5 15-05-2010 22:58:15

juliette
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

donc l'arnaque est très facile pour les vendeur qui savent que les consommateurs ne vérifieront jamais ?


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#6 15-05-2010 23:08:27

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

juliette a écrit :

donc l'arnaque est très facile pour les vendeur qui savent que les consommateurs ne vérifieront jamais ?

Oui, dans une certaine mesure : s'ils voient que leur nouvelle yagi flambant neuve ne donne pas de meilleurs résultats que leur antenne de base à 2 dBi, ils décèleront l'arnaque.
Par contre, te vendre une antenne à 21 dBi alors qu'elle en fait 16, oui ca arrive et c'est très difficile à vérifier, à moins de connaître un professionnel ou un radio-amateur qui a le matériel nécessaire pour expertiser smile

D'où l'intérêt d'acheter auprès de fournisseurs "sérieux" (ou qui ont au moins bonne réputation), et pas auprès d'un vendeur chinois quelconque sur eBay wink

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#7 15-05-2010 23:16:10

juliette
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

ok

donc concrètement entre une 16 et 18 dbi, qu'est ce qui va changer ?


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#8 15-05-2010 23:26:05

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

2 dBi big_smile

En gros, ca veut dire que ton meilleur signal (celui pile en face de ton antenne) aura 2 dBi de moins, c-à-d qu'il sera à +/- 63% de ce que tu attends. Concrètement, si tu perds 3 dB tu perds la moitié de ton signal (en intensité). Ca se traduira sans doute par une bande passante (en MBps) un peu moins élevée...

Mais en gros, toi tu ne verras quasiment aucune différence, parce que la différence sera de 2 dBm à l'arrivée, et je *doute* que tu sois tellement à la limite des possibilités de ta carte smile Bon, c'est mieux si tu les as, mais ne va pas incendier la boutique où tu l'as achetée si tu te rends compte qu'elle est à 16 dB wink Par contre, si tu vois qu'elle est à peine mieux qu'une 5 dBi, là tu peux demander à te faire rembourser tongue

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#9 15-05-2010 23:34:23

juliette
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

antares145 a écrit :

2 dBi big_smile

En gros, ca veut dire que ton meilleur signal (celui pile en face de ton antenne) aura 2 dBi de moins, c-à-d qu'il sera à +/- 63% de ce que tu attends. Concrètement, si tu perds 3 dB tu perds la moitié de ton signal (en intensité). Ca se traduira sans doute par une bande passante (en MBps) un peu moins élevée...

J"ai pas compris l'histoire des 63% ni des 3db tu perds la moitié smile neutral sad


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#10 16-05-2010 11:00:01

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Au temps pour moi, j'aurais du commencer par le début, je pensais que tu savais déjà ce qu'étaient les décibels neutral

Le décibel, c'est une façon d'exprimer des grandeurs de façon logarithmique (ah ouais, là mes explications vont être mathématiques, accroche-toi big_smile).
Première question : pourquoi les utiliser ?
Hé bien parce qu'en matière de transmission sans fil, on travaille à la fois avec des grandeurs très grandes, et d'autres très petites. Par exemple, on passe de 1 W (puissance d'émission de l'Alfa 036H) à 0,000000000000125 W (sensibilité de l'ALfa 036H, le plus petit signal qu'elle peut décoder). Il est 10 trillions de fois plus petit ! Par contre, en décibels, on passe de 30 dBm à -99 dBm, c'est une échelle plus facile à manipuler, grâce au fait qu'en logarithme, les * deviennent des +, et les / deviennent des - smile
Seconde question : c'est quoi exactement un dBm ? Et la différence avec un dBi ?
La définition exacte d'un décibel (dB tout court) s'écrit comme ca : D=10*log(x) avec D la valeur en décibels, log le logarithme en base 10, et x la valeur à "traduire". Par exemple, la valeur en décibels de 100 c'est D=10*log(100)=10*2=20. Comme on ne précise pas les unités de mesure, on se base sur le Système International, et l'unité "par défaut" de la puissance c'est des Watts. Mais parfois, on aimerait travailler directement avec des milliwatts (c'est plus adapté dans notre cas). Ce qu'on fait alors, c'est exprimer x directement en milliwatts, et on appelle ca des dBm (m pour milliwatts). Je te passe les détails rigoureux de fraction et normalisation wink
Troisième question : ca correspond à quoi des décibels ?
Supposons que je te donne une valeur en décibels, et tu veux savoir à quoi ca correspond "en vrai". Par exemple : -3 dB. Hé bien tu prends la formule à l'envers : -3=10*log(x) <-> x=10^-0.3 =  0.501~0,5 = 1/2. On se rappelle que les - deviennent des /, donc ta valeur physique sera divisée par 2 => Une perte de 3 dB correspond à une puissance divisée par 2. De même, +3dB correspond à une puissance doublée smile
Second exemple : tu as 2 dB de moins que prévu sur ta Yagi, à quoi celà correspond-t-il ? --> -2=10*log(x) <-> x=10^-0.2 = 0.631 ~63% => 2 dB de pertes signifient que ton signal n'a plus que 63% de sa puissance.

C'est plus clair comme ca ? smile Désolé pour les maths, mais tu m'as pas trop laissé le choix big_smile

NB : je m'excuse auprès des puristes qui passeraient par ici, j'ai essayé de simplifier au maximum au prix de la rigueur, ne me lapidez pas merci wink

[EDIT] Un autre sujet qui parle de la même chose, il sera peut-être plus clair --> Rapport Emission / reception dB mW ???

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#11 16-05-2010 11:34:52

Dack
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Enorme ! L'explication de ouf !! Tres bien !! Tu n'a pas changé depuis le temps ^^

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#12 16-05-2010 12:17:20

juliette
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

antares145 a écrit :

<-> x=10^-0.2 = 0.631 ~63% => 2 dB de pertes signifient que ton signal n'a plus que 63% de sa puissance.

Merci antares pour ton explication très détaillée wink

maintenant quand tu dis l'antenne n'a plus que 63% de puissance c'est en émission ?
et donc en réception ça donne quoi ?

Dernière modification par juliette (16-05-2010 13:56:06)


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#13 16-05-2010 12:23:53

antares145
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Re : Comment calcule t'on les dbi ?

Rhaaa, t'as décidé de me faire réciter toute la théorie des antennes toi en fait, avoue ? big_smile

En matière d'antenne, tu as ce qu'on appelle le principe de réciprocité : les caractéristiques en émission sont les mêmes que celles en réception. Pour faire simple, c'est dû à la symétrie des équations de Maxwell, en électromagnétisme.
En clair, si ton antenne a un gain élevé dans une certaine direction (par exemple : droit dans l'axe de la Yagi), ce gain se retrouve à la fois en émission et en réception. Tu pourras donc émettre plus de puissance dans cette direction, mais tu auras également une meilleure réception (~amplification) de ce qui vient de cette direction particulière.

La Loi de Friis que je t'ai donnée plus haut le prouve : tu utilises le même gain, que tu sois en émission ou en réception wink Dans ton cas, si le signal en face est émis à la même puissance, si tu reçois 100 µW avec une antenne 18 dBi, tu recevras seulement 63 µW avec une 16 dBi, parce que l'antenne est moins sensible (elle se concentre moins sur cette direction) smile

Au passage, on ne dit pas que l'antenne gagne/perd de la puissance : c'est le gain qui varie, et ce n'est pas la même chose que la puissance wink

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