Antenne gevinst - Direktivitet, effektivitet og dens konvertering

Antenne gevinst - Direktivitet, effektivitet og dens konvertering

Antenner bruges i dette moderne meddelelse til transmission af data og modtagelse af data via en kablet kanal eller trådløs kanal. Eller på en anden måde kan det defineres som transmission og modtagelse af radiobølger i al vandret retning eller bestemt retning. Disse antenner fungerer som en grænseflade mellem elektriske signaler og radiosignaler. Her videresendes elektriske signaler gennem metalledere, og radiosignaler udbredes gennem ledig plads. Heinrich Hertz var den første person, der udviklede en antenne i år 1886. Han har oprettet en dipolantenne og med elektriske signaler transmitterede og modtog han signalerne. Senere i året 1901 var Marconi videnskabsmanden, der sendte oplysningerne over Atlanterhavsregionen. Antenneparametrene er vigtigere. Parametrene er direktivitet (D), antenneforstærkning (G), opløsning, mønstre, antennestråleareal, antennestråleeffektivitet, antenneeffektivitet ( det ). I denne artikel vil vi diskutere den komplette information relateret til antenne-gain.



Hvad er en antenne gevinst?

Vi kan definere antennen gevinst som kombinationen af ​​antenneeffektivitet og direktivitet af antennen, og dette afhænger af disse parametre. Så disse to kan påvirke forstærkningen af ​​en antenne. Før vi først diskuterer denne antenneforstærkning, skal vi vide, hvad der er antennedirektiviteten.


Antennedirektivitet





Det kan defineres som forholdet mellem den maksimale strålingsintensitet for en testantenne og strålingsintensiteten for en isotrop antenne eller referenceantenne, der udstråler den samme effekt i alt. Direktivitet kan betegnes med D.

Direktivitet af antenne viser, hvordan den er i stand til at udstråle energien i en eller flere specifikke retninger. En antennes strålingsmønster bestemmer dens retningsværdi.



antennedirektivitet

antennedirektivitet

Derefter Direktivitet D = maksimal strålingsintensitet af en testantenne / strålingsintensitet af en isotrop antenne. Her er den isotropiske antenne en ideel antenne, der udstråler sin kraft lige eller ensartet i alle retninger til rummet. Der er ikke noget fysisk spørgsmål om isotrop antenne, og det kan kun tages som en referenceantenne.


På en anden måde kan antennedirektiviteten defineres som forholdet mellem den maksimale strålingsintensitet af testantennen og den gennemsnitlige strålingsintensitet af testantennen.

Antenneretning D = maksimal strålingsintensitet for en testantenne / gennemsnitlig strålingsintensitet for testantenne.

D = Ф (θ, Ф) maks / Ф gennemsnit
D = Ф (θ, Ф) max / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) max / Wr

Derfor er D = 4 π (maksimal strålingsintensitet) / total strålingseffekt.

Antenneeffektivitet

Dette er den vigtige parameter for en antenne. Effektiviteten af ​​en antenne er defineret som forholdet mellem effekt udstrålet i alle retninger og den samlede inputeffekt, der leveres til dens terminaler. På grund af modstandstab i antennen udsendes det samlede anvendte input ikke til dets målrettede retning. Antenneeffektivitet betegnet med ' det '. Antenneeffektivitet kan også kendes i procent, når den ganges med 100. Normalt ligger antenneeffektivitetsfaktoren mellem 0 og 1.

Antenneeffektivitet det = Effekt udstrålet af en antenne / totalindgang

det = Pr / (Pr + Pi) [Pr = udstrålet effekt Pi = ohmske tab i antennen]

Måling af antenneforøgelse

Gevinst beregnes for det meste i fortjenstetallet. Her er gevinsten betegnet med G eller power gain Gp. Ved gevinst kan vi beregne antennestrålingsmønsteret. ”Antenneforstærkning defineres som forholdet mellem maksimum strålingsintensiteten for en motivantenne i en given retning og maks. strålingsintensiteten af ​​en isotrop antenne ”når den samme mængde strøm tilføres begge antenner.

gevinstmønster

gevinstmønster

'Når direktivitet konverteres til decibel, kan vi definere det som antenneforstærkning'.

Gain G = Maksimal strålingsintensitet fra motivantennen (Фs) / Maksimal strålingsintensitet fra den isotrope antenne ((i)

Forstærkningen af ​​en antenne G = Antenneeffektivitet * Antenneretning D

Enheder til gevinst - dB (decibel), dBi (decibel i forhold til en isotrop antenne), dBd (decibel i forhold til dipolantenne)

Forstærkningsværdien angiver, hvor meget din antenne lykkedes, mens du konverterede inputeffekten til radiobølger i en bestemt retning, og hvordan den konverterer radiobølgerne til elektrisk form på modtagersiden. Nogle gange diskuteres forstærkningen som en funktion af vinklen. I dette tilfælde skal strålingsmønsteret tages i betragtning.

Antenne gevinstformel

Ved forstærkningsværdien kan vi vide, hvor meget signalforstærkning, der leveres til antennen via indgangen.

Det hjælper på modtagerstadiet, hvor meget strøm der kræves for at gengive det samme transmitterede signal fra kanalen.

Forøgelse af en motivantenne eller testantenne Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)

Hvor

Gt = Forøgelse af den testede antenne
Gi = Forøgelse af en isotrop antenne
Pt = Effekt udstrålet af testantenne
Pi = Effekt udstrålet af den isotrope antenne

Antenne gevinstkonvertering

Antenneforstærkning udtrykkes i decibel (dB), for hvis forstærkningen udtrykt i regelmæssige enheder som i watt i disse tilfælde ved beregning af den modtagne effekt, ville resultatet være meget lille, dvs. nogle gange vil det også give i eksponentiel form. Det er svært at overveje hver gang denne type værdier, så forstærkningen kan udtrykkes i form af decibel (dB). 5 dB betyder 5 gange energien i forhold til en isotrop antenne i dens maksimale strålingsretning.

De lineære enheder konverteres til decibel ved at følge denne ligning.

Pdb = 10 log10p

En anden enhed til antenneforstærkning er dBm. Det betyder decibel i forhold til et milliwatt.

1W = 1000mw = 0dB = 30dBm

dBi er en anden enhed til forstærkning af en antenne og dens forstærkningsdecibel i forhold til en isotrop antenne. dBi betyder dobbelt så stor effekt i forhold til en isotrop antenne i dens maksimale strålingsretning.

Så forstærkningen kan udtrykkes i enheder af decibel eller decibel milli-watt eller decibel isotrop antenne. For det meste udtrykkes det kun i decibel (dB).

Sådan øges antenneforøgelsen?

Forstærkningen af ​​en antenne viser dens evne til at udstråle signalerne til kanal i enhver retning. Hvis forstærkningen er mere, kan en sådan antenne transmitteres mere strøm til modtageren i en bestemt retning, og den dæmper alle andre signaler fra andre retninger. Hvis antennen udstråler signalerne ens i alle retninger, betyder det, at det kun er muligt med sfærisk antenne, der kaldes en isotrop antenne, og disse findes ikke i virkelige tider.

Hvis gevinsten mere altid er, er det en fordel for kredsløbet, men det afhænger kun af behovet. Følgende metoder er nyttige til at øge forstærkningen af ​​en antenne.

De er

  • Antennens effektive område.
  • Parabolske reflektorer
  • Elementarrays
  • Reflektorarrays
  • Antenneeffektivitet
  • Direktivitet.

Det antenne er mest nyttigt inden for kommunikation til udstråling og modtagelse af radiobølger gennem en elektrisk form i kanalen. Der findes forskellige typer i antennen. Antennetyper har en anden struktur med hver af dem. Efter behov er de blevet brugt, og hvis forstærkningen af ​​antennen kan være lav eller høj, dvs. kun afhængig af behovet. Hvis forstærkningen er mere, er den i stand til at udstråle signalerne i en bestemt retning til rummet. Hvis gevinsten er lav, er dens dækning bredere. Hvis du overholder de daglige kommunikationssystemer, kan vi få mere information om vigtigheden af ​​antennen og antenneforøgelsesværdien.