Solución:
Sí, obtendrá más potencia de señal de una antena de 7 dBI que de una de 2,2 dBI (específicamente 4,8 dB). Lo resuelve al irradiar energía de manera más direccional que una antena idea que irradia uniformemente en todas las direcciones (0 dBI).
Este aumento de la intensidad de la señal de 4,8 dB es 10 ^ (4,8 / 10) = 3 veces más potencia. Eso aumentará su alcance en aproximadamente un 70% en condiciones ideales.
Dado que es direccional, deberá apuntarlo con más cuidado. Específicamente, la antena vinculada es prácticamente un cable vertical. Irradia en un círculo alrededor de la antena; su receptor no debe estar muy por encima o por debajo de este plano.
Puede pensar en antenas similares a su visión. 0dB se consideraría a usted como a usted sin nada artificial.
Ahora decide que le gustaría usar un par de binoculares para ver más lejos. El problema con los binoculares es que su rango de visión no es tan grande como el que tiene sin ellos. Sin embargo, los binoculares son útiles, te permiten ver cosas que antes no podías ver. Esto es similar a, digamos, una antena de 2,2 dB.
Ahora decide que quiere ver aún más lejos, por lo que saca un telescopio. Una vez más, está limitando el ángulo de visión, pero puede valer la pena para ver más lejos. Esto sería como una antena de 7dB.
Las antenas son un poco más complejas, su línea de base sería la capacidad de ver por igual en todas las direcciones (arriba, abajo, adelante, atrás, lo que sea) al mismo tiempo. Esta situación se llama antena isotrópica. De aquí es de donde proviene la ‘i’ en los dB, y es nuestra línea de base.
Volviendo al ejemplo de los binoculares y los telescopios, las antenas añaden un nivel de complejidad a esto debido a esta vista completa de 360 * con la que comienza. Podría tener una antena que tenga un patrón que aún le permita ver de frente, detrás, a la izquierda y a la derecha, pero que no le permita ver arriba o abajo. Este tipo de antena puede tener una ganancia porque se corta la de arriba y la de abajo. En gran medida, esto todavía se consideraría una antena omnidireccional porque todavía tiene una vista de 360 *, pero no podrá recibir muy bien directamente desde arriba o debajo de la antena.
El concepto básico que estoy tratando de entender es que la ganancia no puede surgir de la nada, hay que sacrificar una parte del patrón de antena para dar ganancia a otra parte del patrón de antena.
Entonces, a tu pregunta de:
Supongo que cualquier antena (2.4GHz) 2.2dBI producirá resultados similares, 100m
No necesariamente. Básicamente, podría tener una antena de 2.2dBI que tiene un patrón de antena realmente extraño que hace que tenga muchos nulos en los que tendría poco alcance, mientras que otras áreas podrían tener un alcance de 100 m. Para averiguarlo realmente, debe indagar en la hoja de datos de las antenas.
Vale la pena señalar que los fabricantes de antenas siempre harán todo lo posible para tratar de que su antena suene mejor que la de la competencia. Esto significa que pueden medir las ganancias de su antena de formas ligeramente diferentes para obtener el mayor número posible. Con buenas antenas, podrá obtener patrones de antena adecuados.
Las respuestas existentes tienen principalmente Abordé su pregunta, pero solo para la posteridad, quiero aclarar un par de cosas.
Tienes que tener cuidado con dBi, ya que es no equivalente a la potencia radiada total. Diferentes antenas pueden tener drásticamente diferentes eficiencias.
Lo que dBi te dice es el cima ganancia fuera de todas las direcciones posibles en comparación con una antena perfecta que irradia de manera uniforme y omnidireccional (isotrópica). También debe tener en cuenta que esta es una relación y que está en la escala logarítmica, por lo que 3 dB es 2 veces más, mientras que 20 dB es 100 veces más (y la i en dBi significa isotrópico).
De todos modos, lo importante a tener en cuenta es que una antena de 2,2 dBi podría tener una ganancia terrible en todas las direcciones excepto a lo que apunta directamente (un ancho de haz estrecho) y en realidad irradiar menos potencia total que una antena omnidireccional. *
Cuando se encuentra en entornos de línea de visión (LOS), esta ganancia máxima es probablemente todo lo que importa, siempre que la antena esté apuntada correctamente a la otra antena. ** Sin embargo, en interiores y sin línea de visión entornos visuales (NLOS), puede obtener una gran cantidad de trayectos múltiples que crearán patrones de interferencia locos: la señal rebotará en los pisos, techos, su refrigerador, su teléfono, etc., y dependiendo de dónde se encuentre, estos diferentes reflejos puede agregar de manera constructiva o destructiva, dándole un poder recibido drásticamente diferente. En estos entornos NLOS, la eficiencia de la antena (potencia radiada total) suele ser mucho más importante que la directividad (dBi).
* Por ejemplo, una antena perfecta de 3 dBi (ganancia 2x) irradiaría toda su potencia en 180 grados, tanto en azimut como en elevación (piense en la mitad de una esfera). En realidad, esto nunca se puede lograr, ya que siempre es un cambio gradual en la ganancia (en particular, cuando observa los patrones de haz, generalmente dibujan la línea de 3 dB, un mapa de calor mostraría un cambio gradual). Sin embargo, una antena que logró una ganancia de 3 dBi en solo un ancho de haz de 18 grados también se consideraría una antena de 3 dBi, a pesar de que irradia 1/100 de la potencia (ya que tiene 1/10 de ancho en azimut y 1/10 de ancho en azimut y 1/10 de de ancho en elevación).
** En ausencia de otros objetos / reflejos, la otra antena solo recibiría la potencia que se irradió directamente hacia ella, por lo que realmente no importa cuál sea la ganancia en cualquier otra dirección. Aunque, en realidad, incluso con rebotes en el suelo, puede obtener algunos patrones de interferencia desordenados.
Pensamiento final: si observa una calculadora de pérdida de ruta de espacio libre, por ejemplo, https://www.pasternack.com/t-calculator-fspl.aspx, esa ganancia de 2.2 dBi le da aproximadamente un rango adicional de 22 m (la misma pérdida de ruta en 78 m para una antena de 0 dBi como 100 m para una antena de 2,2 dBi). Su antena de 7 dBi daría otros 75 m, hasta 175 m para la misma pérdida de trayectoria. Nuevamente, esto es solo en un espacio libre ideal (sin reflejos / absorción) y una antena perfectamente puntiaguda.
También debe tener en cuenta que puede infringir la ley con una ganancia de antena demasiado alta: la FCC limita la transmisión sin licencia en la banda de 2.4 GHz a 1 vatio EIRP (potencia radiada isotrópica equivalente). Además, a cierta distancia, el protocolo bluetooth probablemente comenzará a fallar, ya que la latencia de la velocidad de la luz (aproximadamente 1 viaje de ida y vuelta a 175 m) puede romper cosas (aunque estoy mucho más familiarizado con WiFi).