Hogyan caculate az antenna Hatékonyság és antenna erősítés

Itt, mindjárt a két alapvető antenna paraméterei: antenna hatékonyság és a antenna nyeresége.
 

Antenna hatékonyság

Az antenna hatékonysága az antennára leadott energiát és az antennán belül kisugárzott vagy elvezetett energiát jelenti. A nagy hatásfokú antennának a theantenna bemeneténél meglévő teljesítményének legnagyobb része kisugárzik. Az alacsony hatásfokú antennának a legtöbb energiája abszorbeálódik veszteségként az antennán belül, vagy visszaverődik az impedancia különbség miatt.
 

[Mellékjegyzet: Az antenna impedanciáját egy későbbi szakasz tárgyalja. Az impedancia eltérése egyszerűen az anantennából visszavert teljesítmény, mert az impedancia nem a helyes érték; ezért "impedancemismatch". ]
 

Az antennán belüli veszteségek aretipikusan vezetési veszteségeket (az antenna véges vezetőképessége miatt) és dielektromos veszteségeket (dielektrikumon belüli vezetés miatt, amely jelen lehet egy antennán belül).

 

Az antenna hatékonysága (vagy sugárzási tényezője) felírható a sugárzott teljesítmény és az antenna bemeneti teljesítményének arányában:

A hatékonyság végső soron egy arány, amely 0 és 1 közötti számot ad meg. A hatékonyságot nagyon gyakran idézzük az apercentázsban; például a 0.5-ös hatékonyság megegyezik az 50% -kal. Az antennahatékonyságot gyakran decibelben (dB) is megadják; hatékonysága 0.1 10% vagy (-10 dB), 0.5 vagy 50% hatékonysága pedig -3 dB.

 

Az [1] egyenletet néha az antenna sugárzási hatékonyságára utalják. Ez megkülönbözteti a máskor használt terminustól, amelyet antenna "teljes hatékonyságának" neveznek. Az antenna teljes hatékonysága a sugárzás hatékonysága, szorozva az antenna impedancia eltérési veszteségével, amikor egy távvezetékhez vagy vevőhöz (rádióhoz vagy adóhoz) csatlakozik. Ezt összefoglalhatjuk a [2] egyenletben, ahol antenna hatásfoka az antenna teljes hatékonyságát, impedancia mismatchloss, az antenna miatti impedancia eltérés,  és a teljes hatékonyság isthe antenna sugárzási hatékonyságát.

 

 

Óta  mindig 0 és 1 között van, az antenna teljes hatásfoka mindig kisebb, mint a theantenna sugárzási hatásfoka. Másképpen elmondható, hogy a sugárzás hatékonysága megegyezik az antenna teljes hatásfokával, ha az impedancia-eltérés miatt nem volt veszteség.

 

A hatékonyság az egyik legfontosabbantenna paraméter. Nagyon közel lehet a 100% -hoz (vagy 0 dB-hez) az edények, a hornantennák vagy a félhullámú dipólusok körül, veszteséges anyagok nélkül. A mobiltelefon-antennák vagy a fogyasztói elektronikai termékek wifi-antennáinak hatékonysága általában 20% -70 % (-7 és -1.5 dB között). A veszteségeket gyakran okozzák az antennákat körülvevő elektronika és anyagok; ezek hajlamosak elnyelni a kisugárzott teljesítmény egy részét (az energiát hővé alakítva), ami csökkenti az antenna hatékonyságát. Az autórádió-antennák teljes antenna-hatásfoka -20 dB (1% -os hatásfok) lehet az AM rádiófrekvenciákon; ez azért van, mert az antennák sokkal kisebbek, mint egy félhullámhossz az üzemi frekvencián, ami jelentősen csökkenti az antenna hatékonyságát. A rádiós kapcsolat fenntartva van, mert az AM Broadcast torony nagyon nagy adóteljesítményt használ.

 

Az impedancia eltérési veszteségének javítását a Smith diagramok és az impedancia egyeztetés szakasz tárgyalja. Az impedancia-megfeleltetés nagymértékben javíthatja az antenna hatékonyságát.

 

Antenna erősítés

Az Antenna Gain kifejezés azt írja le, hogy mekkora erőt továbbítanak a csúcs sugárzás irányában egy izotropikus forrásé. Az antennaerősítést gyakrabban egy valós antenna műszaki adatlapja idézi, mert figyelembe veszi a tényleges veszteségeket.

 

A 3 dB erősítésű antenna azt jelenti, hogy az antennától távol vett energia 3 dB-rel nagyobb (kétszer akkora) lesz, mint amit ugyanolyan bemeneti teljesítményű veszteségmentes izotróp antennától kapnánk.

 

Az antennaerősítést néha a szög függvényében tárgyalják, de ha egyetlen számot idézünk, akkor az erősítés a „csúcserősítés” minden irányban. Az antennaerősítés (G) az alábbiakkal hozható összefüggésbe a direktivitással (D):

 

 

A valódi antenna erősítése 40-50 dB lehet a nagyon nagy antennáknál (bár ez ritka). Az irányíthatóság akár 1.76 dB is lehet egy valódi antenna esetében (például: rövid dipól antenna), de elméletileg soha nem lehet kisebb, mint 0 dB. Az anantenna csúcserősítése azonban önkényesen alacsony lehet a veszteségek vagy az alacsony hatékonyság miatt. Az elektromosan kicsi antennák (kicsiek ahhoz a frekvencia hullámhosszához képest, amelyen az antenna működik) nagyon hatástalanok lehetnek, az antenna -10 dB-nél kisebb nyereséggel (még anélkül is) az impedancia eltérési veszteség elszámolása).

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista