Com caculate l'eficiència i l'antena de l'antena de guany

Aquí, anem a introduir dos paràmetres fonamentals de l'antena: eficiència de l'antena i guany de l'antena.
 

Eficiència de l'antena

L'eficiència d'una antena relaciona la potència subministrada a l'antena i la potència radiada o dissipada dins de l'antena. Una antena d’alta eficiència té la major part de l’energia present a l’entrada de la antena radiada. Una antena de baixa eficiència absorbeix la major part de l'energia com a pèrdues a l'antena o es reflecteix a causa d'un impedancemismatch.
 

[Nota lateral: la impedància de l’antena es discuteix en una secció posterior. El desajust d’impedància és simplement la potència reflectida des de l’antenna perquè la seva impedància no és el valor correcte; per tant, "impedancemismatch". ]
 

Les pèrdues associades a una antena arèticament les pèrdues per conducció (a causa de la conductivitat finita de l’antena) i les pèrdues dielèctriques (a causa de la conducció dins d’un dielèctric que pot estar present en una antena).

 

L'eficiència de l'antena (o eficiència de radiació) es pot escriure com la proporció de la potència irradiada a la potència d'entrada de l'antena:

L'eficiència és, en última instància, una proporció, que dóna un nombre d'entre 0 i 1. L'eficiència es cita sovint en termes d'apercentatge; per exemple, una eficiència de 0.5 és la mateixa que el 50%. L’eficiència de l’antena també es cita amb freqüència en decibels (dB); una eficiència del 0.1 és del 10% o (-10 dB) i una eficiència del 0.5 o del 50% és de -3 dB.

 

L'equació [1] de vegades es refereix a l'eficiència de radiació de l'antena. Això el distingeix d'un altre terme utilitzat, anomenat "eficiència total" d'una antena. L'eficiència total d'una antena és l'eficiència de radiació multiplicada per la pèrdua de desajust de la impedància de l'antena, quan es connecta a una línia de transmissió o receptor (ràdio o transmissor). Això es pot resumir a l’equació [2], on eficiència de l'antena és el rendiment total de l'antena, mismatchloss impedància, és la pèrdua de l'antena a causa de la diferència d'impedància,  i l'eficiència total de isthe eficiència de radiació de l'antena.

 

 

Des  sempre és entre 0 i 1, l'eficiència total de l'antena sempre és inferior a l'eficiència de radiació de l'antena. Dit d'una altra manera, l'eficiència de la radiació és la mateixa que l'eficiència total de l'antena si no hi havia pèrdua a causa de la impedància de coincidència.

 

L’eficiència és un dels paràmetres més importants de l’antena. Pot ser molt proper al 100% (o 0 dB) per a plats, hornantennas o dipols de mitja longitud d’ona sense materials amb pèrdua. % (-20 a -70 dB). Les pèrdues són freqüents en l'electrònica i els materials que envolten les antenes; Aquestes tendeixen a absorbir part de la potència radiada (convertint l’energia en calor), cosa que redueix l’eficiència de l’antena. Les antenes de ràdio del cotxe poden tenir una eficiència total de l’antena de -7 dB (1.5% d’eficiència) a les freqüències de ràdio AM; això és degut a que les freqüències operatives de les antenes són molt més petites que una longitud d’ona mitjana, cosa que redueix considerablement l’eficiència de les antenes. L'enllaç de ràdio es manté perquè la torre AM Broadcast utilitza una potència de transmissió molt alta.

 

La millora de la pèrdua de desajust d’impedància es discuteix a la secció de Gràfics de Smith i la concordança d’impedància. La comparació d’impedàncies pot millorar considerablement l’eficiència d’una antena.

 

Guany de l'antena

El terme Guany d'antena descriu la quantitat de potència que es transmet en la direcció de la radiació màxima a la d'una font isotropica. El guany d'antena es cita més sovint al full d'especificacions d'una antena real perquè té en compte les pèrdues reals que es produeixen.

 

Una antena amb un guany de 3 dB significa que la potència rebuda lluny de l’antena serà 3 dB superior (el doble) que la que es rebria d’una antena isòtropa sense pèrdues amb la mateixa potència d’entrada.

 

El guany d'antena de vegades es discuteix com una funció d'angle, però quan es cita un número únic, el guany és el "guany màxim" en totes les direccions. El guany d'antena (G) es pot relacionar amb la directivitat (D) mitjançant:

 

 

El guany d'una antena real pot ser tan gran com de 40 a 50 dB per a antenes de plat molt grans (tot i que això és rar). La directivitat pot ser tan baixa com 1.76 dB per a una antena real (exemple: antena dipolar curta), però teòricament mai pot ser inferior a 0 dB. No obstant això, el guany màxim de l’antena pot ser arbitràriament baix a causa de pèrdues o baixa eficiència. Les antenes elèctricament petites (petites en relació amb la longitud d’ona de la freqüència en què opera l’antena) poden ser molt ineficients, amb guanys d’antena inferiors a -10 dB (fins i tot sense comptabilització de la pèrdua de desajust d’impedància).

Deixa un missatge 

Llista de missatges