Como caculate a ganancia de eficiencia da antena e antena

Aquí, imos presentar dous parámetros fundamentais da antena: eficiencia antena a ganancia da antena.
 

Eficiencia antena

A eficiencia dunha antena relaciona a potencia entregada á antena e a potencia irradiada ou disipada dentro da antena. Unha antena de alta eficiencia ten a maior parte da enerxía presente na entrada da antena radiada. Unha antena de baixa eficiencia absorbe a maior parte da enerxía como perdas dentro da antena ou reflíctese por impedancia.
 

[Nota lateral: a impedancia da antena discútese nunha sección posterior. O desaxuste de impedancia é simplemente a potencia reflectida na anantena porque a impedancia non é o valor correcto; de aí, "impedancemismatch". ]
 

As perdas asociadas dentro dunha antena aretípicamente son as perdas por condución (debido á condutividade finita da antena) e as perdas dieléctricas (debido á condución dentro dun dieléctrico que pode estar presente dentro dunha antena).

 

A eficiencia da antena (ou eficiencia de radiación) pódese escribir como a relación da potencia irradiada á potencia de entrada da antena:

A eficiencia é en última instancia unha proporción, dando un número entre 0 e 1. A eficiencia cítase moi a miúdo en termos de porcentaxe; por exemplo, unha eficiencia de 0.5 é a mesma que o 50%. A eficiencia da antena tamén se cita con frecuencia en decibelios (dB); unha eficiencia de 0.1 é un 10% ou (-10 dB) e unha eficiencia de 0.5 ou 50% é de -3 dB.

 

A ecuación [1] ás veces refírese á eficiencia da radiación da antena. Isto distíngueno dun termo usado noutras ocasións, chamado "eficiencia total" dunha antena. A eficiencia total dunha antena é a eficiencia de radiación multiplicada pola perda de desaxuste da impedancia da antena, cando está conectada a unha liña de transmisión ou receptor (radio ou transmisor). Isto pódese resumir na ecuación [2], onde a eficiencia da antena é a eficiencia total da antena, a falta de impedimento da antena, é a perda da antena por desaxuste da impedancia,  e eficiencia total é a eficiencia radiolóxica da antena.

 

 

Desde  É sempre entre 0 e 1, a eficiencia total da antena é sempre inferior á eficiencia da radiación da antena. Dito doutro xeito, a eficiencia da radiación é a mesma que a eficiencia total da antena se non houbo perda por impedancia.

 

A eficiencia é un dos parámetros máis importantes da antena. Pode estar moi preto do 100% (ou 0 dB) para pratos, hornantenas ou dipolos de media lonxitude de onda sen materiais perdedores ao redor. As antenas de teléfono móbil ou as antenas wifi nos produtos electrónicos de consumo normalmente teñen unha eficiencia do 20% ao 70 % (-7 a -1.5 dB). As perdas son frecuentes para a electrónica e os materiais que rodean as antenas; estes tenden a absorber parte da enerxía irradiada (convertendo a enerxía en calor), o que diminúe a eficiencia da antena. As antenas de radio de coche poden ter unha eficiencia total de antenas de -20 dB (eficiencia do 1%) nas frecuencias de radio AM; isto é porque as antenas son moito máis pequenas que a media lonxitude de onda coa frecuencia operativa, o que reduce moito a eficiencia da antena. O enlace de radio mantense porque a torre AM Broadcast usa unha potencia de transmisión moi alta.

 

A mellora da perda de desaxuste de impedancia discútese na sección de Charts de Smith e correspondencia de impedancia. O impedimento pode mellorar moito a eficiencia dunha antena.

 

Antena Ganancia

O termo Antenna Gain describe a cantidade de potencia que se transmite na dirección da máxima radiación á dunha fonte isotrópica. A ganancia da antena cítase máis comúnmente na folla de especificacións dunha antena real porque ten en conta as perdas reais que se producen.

 

Unha antena cunha ganancia de 3 dB significa que a potencia recibida lonxe da antena será 3 dB maior (o dobre) que a que se recibiría dunha antena isótropa sen perdas coa mesma potencia de entrada.

 

A ganancia da antena ás veces discútese como unha función de ángulo, pero cando se cita un único número a ganancia é a "ganancia máxima" en todas as direccións. A ganancia da antena (G) pode estar relacionada coa directividade (D) por:

 

 

A ganancia dunha antena real pode ser tan grande como 40-50 dB para antenas de parede moi grandes (aínda que isto é raro). A directividade pode ser tan baixa como 1.76 dB para unha antena real (exemplo: antena dipolar curta), pero teoricamente nunca pode ser inferior a 0 dB. Non obstante, a ganancia máxima da anantena pode ser arbitrariamente baixa debido a perdas ou baixa eficiencia. As antenas eléctricamente pequenas (pequenas en relación á lonxitude de onda da frecuencia na que opera a antena) poden ser moi ineficientes, con ganancias de antena inferiores a -10 dB (incluso sen contabilización da perda de desaxuste da impedancia).

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes