Zisk antény sa vzťahuje na vyžarovací výkonový zisk antény v konkrétnom smere vzhľadom na ideálnu bodovú anténu. Predstavuje vyžarovaciu schopnosť antény v konkrétnom smere, teda účinnosť príjmu signálu alebo vyžarovania antény v tomto smere. Čím vyšší je zisk antény, tým lepšie anténa funguje v konkrétnom smere a dokáže efektívnejšie prijímať alebo vysielať signály. Zisk antény sa zvyčajne vyjadruje v decibeloch (dB) a je jedným z dôležitých ukazovateľov na hodnotenie výkonu antény.
Ďalej vás prevediem základnými princípmi zisku antény a tým, ako vypočítať zisk antény atď.
1. Princíp zisku antény
Teoreticky vzaté, zisk antény je pomer hustoty výkonu signálu generovaného skutočnou anténou a ideálnou bodovou anténou v určitej polohe v priestore pri rovnakom vstupnom výkone. Tu sa spomína koncept bodovej antény. Čo to je? V skutočnosti je to anténa, o ktorej si ľudia myslia, že rovnomerne vyžaruje signály, a jej vyžarovací diagram signálu je rovnomerne rozptýlená guľa. V skutočnosti majú antény smery zisku žiarenia (ďalej len vyžarovacie plochy). Signál na vyžarovacej ploche bude silnejší ako hodnota žiarenia teoretickej bodovej antény, zatiaľ čo vyžarovanie signálu v ostatných smeroch je oslabené. Porovnanie medzi skutočnou hodnotou a teoretickou hodnotou tu predstavuje zisk antény.
Obrázok zobrazujeRM-SGHA42-10model produktu Získanie údajov
Stojí za zmienku, že pasívne antény, ktoré bežne vidia bežní ľudia, nielenže nezvyšujú vysielací výkon, ale ho aj spotrebúvajú. Dôvod, prečo sa stále považuje za antény so ziskom, je ten, že sa obetujú iné smery, smer žiarenia sa koncentruje a miera využitia signálu sa zlepšuje.
2. Výpočet zisku antény
Zisk antény v skutočnosti predstavuje stupeň koncentrovaného žiarenia bezdrôtového výkonu, takže úzko súvisí s vyžarovacím diagramom antény. Všeobecne sa chápe, že čím užší je hlavný lalok a čím menší je bočný lalok vo vyžarovacom diagrame antény, tým vyšší je zisk. Ako teda vypočítať zisk antény? Pre všeobecnú anténu možno na odhad zisku použiť vzorec G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}.
2θ3dB, E a 2θ3dB, H sú šírky lúča antény v dvoch hlavných rovinách; 32000 sú štatistické empirické údaje.
Čo by to teda znamenalo, keby bol bezdrôtový vysielač s výkonom 100 mW vybavený anténou so ziskom +3 dBi? Najprv prevedieme vysielací výkon na zisk signálu v dBm. Metóda výpočtu je:
100 mW = 10 lg, 100 = 20 dbm
Potom vypočítajte celkový vysielací výkon, ktorý sa rovná súčtu vysielacieho výkonu a zisku antény. Metóda výpočtu je nasledovná:
20 dBm + 3 dBm = 23 dBm
Nakoniec sa ekvivalentný vysielací výkon prepočíta takto:
10^ (23/10) ≈ 200 mW
Inými slovami, anténa so ziskom +3 dbi môže zdvojnásobiť ekvivalentný vysielací výkon.
3. Antény so spoločným ziskom
Antény našich bežných bezdrôtových smerovačov sú všesmerové antény. Ich vyžarovací povrch je v horizontálnej rovine kolmej na anténu, kde je zisk žiarenia najväčší, zatiaľ čo žiarenie nad hornou a spodnou časťou antény je výrazne oslabené. Je to trochu ako vziať signálnu pálku a trochu ju sploštiť.
Zisk antény je len „tvarovanie“ signálu a veľkosť zisku udáva mieru využitia signálu.
Existuje aj bežná dosková anténa, ktorá je zvyčajne smerová anténa. Jej vyžarovací povrch je vo vejárovitej oblasti priamo pred doskou a signály v ostatných oblastiach sú úplne oslabené. Je to trochu ako pridanie krytu reflektora na žiarovku.
Stručne povedané, antény s vysokým ziskom majú výhody dlhšieho dosahu a lepšej kvality signálu, ale musia obetovať vyžarovanie v jednotlivých smeroch (zvyčajne v smeroch, ktoré sú stratené). Antény s nízkym ziskom majú vo všeobecnosti veľký smerový dosah, ale krátky dosah. Keď bezdrôtové produkty opustia továreň, výrobcovia ich zvyčajne konfigurujú podľa scenárov použitia.
Chcel by som odporučiť ešte niekoľko anténnych produktov s dobrým ziskom pre každého:
RM-BDHA056-11 (0,5 – 6 GHz)
RM-DCPHA105145-20A (10,5 – 14,5 GHz)
RM-SGHA28-10 (26,5 – 40 GHz)
Čas uverejnenia: 26. apríla 2024
