Kuidas Arvutatakse antenni tõhusus ja võimendus

Siin me tutvustada kahte põhilist antenni parameetrid: antenni tõhusus ja võimenduse.
 

Antenn Efficiency

Antenni efektiivsus on seotud antennile edastatud võimsusega ja seal antenni kiiratud või hajutatud võimsusega. Kõrge kasuteguriga antenn kiirgab suurema osa elektriteantenni sisendist. Madala kasuteguriga antennil on enamus energiat neeldunud kadudena antennis või peegeldub impedantside mittevastavuse tõttu.
 

[Kõrvalmärkus: Antenni takistust käsitletakse hilisemas osas. Takistuse mittevastavus on lihtsalt anantennast peegelduv võimsus, kuna selle takistus pole õige väärtus; seega "impedantside mittevastavus". ]
 

Antenni seonduvad kaod aretüüpselt juhtivuskaod (antenni lõpliku juhtivuse tõttu) ja dielektrilised kaod (juhtmestikust dielektrikus, mis võib olla antennis).

 

Antenni efektiivsuse (või kiiritusteguri) saab kirjutada kiiratud võimsuse ja antenni sisendvõimsuse suhtena:

Efektiivsus on lõppkokkuvõttes suhe, mis annab numbri vahemikus 0 kuni 1. Tõhusust tsiteeritakse väga sageli protsentuaalselt; näiteks efektiivsus 0.5 on sama mis 50%. Antennaefektiivsust tsiteeritakse sageli detsibellides (dB); efektiivsus 0.1 on10% või (-10 dB) ja efektiivsus 0.5 või 50% on -3 dB.

 

Valemit [1] nimetatakse mõnikord antenni kiirgusefektiivsuseks. See eristab seda mõnikord kasutatud terminist, mida nimetatakse antenni "üldiseks efektiivsuseks". Antenni summaarne efektiivsus on kiirgusefektiivsus, mis on korrutatud antenni takistuse mittevastavuse kaotusega, kui see on ühendatud ülekandeliiniga või vastuvõtjaga (raadio või saatja). Selle võib kokku võtta võrrandist [2], kus antenni efektiivsus on antenni üldine efektiivsus, takistus mismatchloss, on antenni kadumise tõttu impedantsi ebakõla,  ja üldine efektiivsus isthe antenni kiirguse efektiivsus.

 

 

Alates  on alati arv vahemikus 0 kuni 1, antenni koguefektiivsus on alati väiksem kui antenni kiirgusefektiivsus. Teisel viisil öeldes on kiirgusefektiivsus sama kui antenni kogutõhusus, kui impedantside mittevastavuse tõttu pole kadusid.

 

Efektiivsus on üks olulisemaid antenniparameetreid. Nõude, hornantennide või poollainepikkuste dipoolide puhul võib see olla väga lähedal 100% -le (või 0 dB), ilma et nende ümber oleksid kadudeta materjalid. Mobiiltelefoni antennide või olmeelektroonikatoodete wifi-antennide kasutegur on tavaliselt 20% -70 % (-7 kuni -1.5 dB). Kaod tekivad sageli antenne ümbritseva elektroonika ja materjalide tõttu; need kipuvad absorbeerima osa kiiratud võimsusest (muundades energia soojuseks), mis vähendab antenni efektiivsust. Autoraadio antennide koguantennitõhusus võib AM raadiosagedustel olla -20 dB (1% kasuteguriga); seda seetõttu, et antennid on töö sagedusel palju väiksemad kui pool lainepikkust, mis alandab oluliselt antenni efektiivsust. Raadioühendus on säilinud, kuna AM Broadcast torn kasutab väga suurt edastusvõimsust.

 

Impedantside mittevastavuse kaotuse parandamist arutatakse Smithi graafikute ja impedantsi sobitamise osas. Takistuste mittevastavus võib antenni tõhusust oluliselt parandada.

 

Antenna Gain

Termin Antenna Gain kirjeldab, kui palju võimsust kandub tippkiirguse suunas isotroopse ressursi omale. Antenni võimendust tsiteeritakse sagedamini reaalse antenni spetsifikatsioonis, kuna see võtab arvesse tegelikke kadusid, mis tekivad.

 

3 dB võimendusega antenn tähendab, et antennist kaugel vastuvõetav võimsus on 3 dB suurem (kaks korda suurem) kui see, mis oleks saadud sama sisendvõimsusega kadudeta isotroopselt antennilt.

 

Antenni võimendust käsitletakse mõnikord nurga all, kuid kui tsiteeritakse ühte numbrit, on võimendus kõigi suundade „tipptõus”. Antenni võimendust (G) saab seostada suunatusega (D) järgmiselt:

 

 

Tõelise antenni võimendus võib olla väga suur - 40–50 dB väga suurte antennantennide puhul (ehkki see on haruldane). Suunavus võib tõelise antenni puhul olla nii madal kui 1.76 dB (näiteks lühike dipoolantenn), kuid teoreetiliselt ei tohi see kunagi olla väiksem kui 0 dB. Anantenni tipptugevus võib kadude või vähese efektiivsuse tõttu olla meelevaldselt väike. Elektriliselt väikesed antennid (väikesed selle antennil töötava sageduse lainepikkuse suhtes) võivad olla väga ebaefektiivsed, kuna antenni võimendus on väiksem kui -10 dB (isegi ilma impedantsi mittevastavuse kaotuse arvestamine).

Jäta sõnum 

Sõnumite nimekiri