L’abbreviazione dBi è una misura del suono espresso come potenza acustica o elettrica relativa a un radiatore isotropo (i), misurata in decibel (dB). È comunemente usato per esprimere il guadagno di un’antenna, che è una misura di quanto l’antenna aumenta la potenza effettiva del segnale. I decibel sono una rappresentazione logaritmica delle grandezze e sono un modo conveniente per rappresentare grandi numeri in un modo che corrisponda bene anche alla vasta gamma dinamica di suoni che gli esseri umani possono percepire.
Il dBi è espresso come rapporto di guadagno relativo, confrontando il guadagno di un’antenna con uno standard di riferimento. Lo standard di riferimento è un radiatore isotropico, un’antenna matematicamente ideale che distribuisce uniformemente equamente l’energia in tutte le direzioni. Esprimere il guadagno come rapporto dBi standardizza i confronti tra diverse antenne.
Il guadagno di un’antenna non isotropa è un guadagno passivo, perché l’antenna non aggiunge potenza ma la ridistribuisce per fornire più potenza irradiata in una particolare direzione. L’aspetto della messa a fuoco di un’antenna si traduce nell’aumento della potenza del segnale. Più alto è il valore dBi, più l’antenna irradia preferenzialmente potenza in una particolare direzione. Il guadagno è direttamente correlato alla direttività o alle proprietà direzionali di un’antenna e tiene conto dell’efficienza dell’antenna.
La direzionalità dell’antenna è un compromesso tra il guadagno e l’ampiezza del raggio dell’antenna. Un aumento del guadagno si traduce in una maggiore copertura in una particolare direzione, con associata una diminuzione dell’area o dell’angolo di copertura. Le antenne con valori elevati di dBi devono essere puntate con attenzione nella direzione desiderata. L’orientamento di un’antenna con un basso rating dBi non è così critico, perché l’antenna si avvicina a irradiare ugualmente in tutte le direzioni.
Un’antenna ad alto guadagno ha un fascio stretto con una buona qualità del segnale su lunghe distanze, ma non è l’ideale per un’applicazione che richiede la ricezione su una vasta area geografica. Un’antenna con un basso valore dBi avrà una portata più corta con una copertura più ampia. Ad esempio, la maggior parte delle antenne Wi-Fi sono a basso guadagno e non devono essere orientate in una direzione particolare rispetto alla stazione base. Le antenne a guadagno più elevato possono essere utili per migliorare la ricezione nelle aree rurali dove la potenza del segnale è debole.
Il guadagno è solo uno dei parametri standard utilizzati per misurare le prestazioni di un’antenna. Oltre al guadagno, gli ingegneri devono considerare la frequenza, la larghezza di banda, l’impedenza e la polarizzazione quando scelgono un’antenna per una particolare applicazione. Anche la durata di un’antenna e la sua capacità di gestire condizioni meteorologiche estreme possono essere un problema. A parità di tutti gli altri fattori, le antenne a guadagno più elevato sono più costose delle antenne a guadagno inferiore.