Účinnosť ananténaoznačuje schopnosť antény premieňať vstupnú elektrickú energiu na energiu vyžarovanú.V bezdrôtovej komunikácii má účinnosť antény dôležitý vplyv na kvalitu prenosu signálu a spotrebu energie.
Účinnosť antény možno vyjadriť nasledujúcim vzorcom:
Účinnosť = (vyžiarený výkon / vstupný výkon) * 100 %
Medzi nimi je vyžarovaný výkon elektromagnetická energia vyžarovaná anténou a vstupný výkon je elektrická energia privádzaná do antény.
Účinnosť antény je ovplyvnená mnohými faktormi, vrátane konštrukcie antény, materiálu, veľkosti, prevádzkovej frekvencie atď. Všeobecne povedané, čím vyššia je účinnosť antény, tým efektívnejšie dokáže premeniť vstupnú elektrickú energiu na energiu vyžarovanú, čím zlepšenie kvality prenosu signálu a zníženie spotreby energie.
Preto je účinnosť dôležitým faktorom pri navrhovaní a výbere antén, najmä v aplikáciách, ktoré vyžadujú prenos na veľké vzdialenosti alebo majú prísne požiadavky na spotrebu energie.
1. Účinnosť antény
postava 1
Koncept účinnosti antény možno definovať pomocou obrázku 1.
Celková účinnosť antény e0 sa používa na výpočet strát antény na vstupe a v rámci štruktúry antény.S odkazom na obrázok 1(b), tieto straty môžu byť spôsobené:
1. Odrazy spôsobené nesúladom medzi prenosovým vedením a anténou;
2. Straty vodiča a dielektrika.
Celkovú účinnosť antény možno získať z nasledujúceho vzorca:
To znamená, že celková účinnosť = súčin účinnosti nesúladu, účinnosti vodiča a dielektrickej účinnosti.
Zvyčajne je veľmi ťažké vypočítať účinnosť vodiča a dielektrickú účinnosť, ale dajú sa určiť experimentmi.Experimenty však nedokážu rozlíšiť tieto dve straty, takže vyššie uvedený vzorec možno prepísať ako:
ecd je účinnosť žiarenia antény a Γ je koeficient odrazu.
2. Zisk a realizovaný zisk
Ďalšou užitočnou metrikou na popis výkonu antény je zisk.Aj keď zisk antény úzko súvisí so smerovosťou, je to parameter, ktorý zohľadňuje účinnosť aj smerovosť antény.Smerovosť je parameter, ktorý popisuje iba smerové charakteristiky antény, takže je určená iba vyžarovacím diagramom.
Zisk antény v určitom smere je definovaný ako "4π-násobok pomeru intenzity žiarenia v tomto smere k celkovému príkonu."Ak nie je určený žiadny smer, zosilnenie sa vo všeobecnosti berie v smere maximálneho žiarenia.Preto vo všeobecnosti existuje:
Vo všeobecnosti sa to týka relatívneho zisku, ktorý je definovaný ako "pomer výkonu v určitom smere k výkonu referenčnej antény v referenčnom smere".Vstupný výkon tejto antény musí byť rovnaký.Referenčnou anténou môže byť vibrátor, klaksón alebo iná anténa.Vo väčšine prípadov sa ako referenčná anténa používa nesmerový bodový zdroj.Preto:
Vzťah medzi celkovým vyžiareným výkonom a celkovým príkonom je nasledujúci:
Podľa štandardu IEEE „Zisk nezahŕňa straty spôsobené nesúladom impedancie (strata odrazu) a nesúladom polarizácie (strata).“Existujú dva koncepty zisku, jeden sa nazýva zisk (G) a druhý sa nazýva dosiahnuteľný zisk (Gre), ktorý zohľadňuje straty spôsobené odrazom/nesúladom.
Vzťah medzi ziskom a smerovosťou je:
Ak je anténa dokonale prispôsobená prenosovému vedeniu, to znamená, že vstupná impedancia antény Zin sa rovná charakteristickej impedancii Zc vedenia (|Γ| = 0), potom sú zisk a dosiahnuteľný zisk rovnaké (Gre = G ).
Ak sa chcete dozvedieť viac o anténach, navštívte:
Čas odoslania: 14. júna 2024
