Новости - Принцип усиления антенны, как рассчитать усиление антенны

Усиление антенны относится к усилению излучаемой мощности антенны в определенном направлении относительно идеальной антенны с точечным источником.Он представляет собой мощность излучения антенны в определенном направлении, то есть эффективность приема сигнала или излучения антенны в этом направлении.Чем выше коэффициент усиления антенны, тем лучше антенна работает в определенном направлении и может более эффективно принимать или передавать сигналы.Коэффициент усиления антенны обычно выражается в децибелах (дБ) и является одним из важных показателей для оценки характеристик антенны.

Далее я познакомлю вас с основными принципами усиления антенны, а также с тем, как рассчитать усиление антенны и т. д.

1. Принцип усиления антенны

Теоретически коэффициент усиления антенны представляет собой отношение плотности мощности сигнала, генерируемого реальной антенной и идеальной антенной точечного источника в определенной позиции в пространстве при одинаковой входной мощности.Здесь упоминается концепция антенны с точечным источником.Что это такое?Фактически, люди представляют себе антенну, излучающую сигналы равномерно, а диаграмма направленности ее сигнала представляет собой равномерно рассеянную сферу.Фактически антенны имеют направления усиления излучения (далее называемые поверхностями излучения).Сигнал на поверхности излучения будет сильнее значения излучения теоретической точечной антенны, тогда как излучение сигнала в других направлениях ослабляется.Здесь сравнение фактического значения и теоретического значения представляет собой коэффициент усиления антенны.

На картинке изображенРМ-СГХА42-10Модель продукта Получение данных

Стоит отметить, что пассивные антенны, которые обычно видят обычные люди, не только не увеличивают мощность передачи, но и потребляют мощность передачи.Причина, по которой все еще считается, что он имеет усиление, заключается в том, что другие направления приносятся в жертву, направление излучения концентрируется и коэффициент использования сигнала улучшается.

2. Расчет усиления антенны

Коэффициент усиления антенны фактически представляет собой степень концентрированного излучения беспроводной мощности, поэтому он тесно связан с диаграммой направленности антенны.Общее понимание состоит в том, что чем уже главный лепесток и чем меньше боковые лепестки диаграммы направленности антенны, тем выше коэффициент усиления.Так как же рассчитать усиление антенны?Для обычной антенны для оценки ее усиления можно использовать формулу G (дБи) = 10Lg {32000/(2θ3дБ, E × 2θ3дБ, H)}.формула,
2θ3dB, E и 2θ3dB, H — ширина луча антенны в двух основных плоскостях соответственно;32000 – статистические эмпирические данные.

Так что же будет означать, если беспроводной передатчик мощностью 100 МВт будет оснащен антенной с коэффициентом усиления +3 дБи?Сначала преобразуйте мощность передачи в коэффициент усиления сигнала, дБм.Метод расчета:

100 МВт = 10lg100 = 20 дБм

Затем рассчитайте общую мощность передачи, которая равна сумме мощности передачи и усиления антенны.Метод расчета следующий:

20дБм+3дБм=23дБм

Наконец, эквивалентная мощность передачи пересчитывается следующим образом:

10^(23/10)≈200МВт

Другими словами, антенна с коэффициентом усиления +3 дБи может удвоить эквивалентную мощность передачи.

3. Антенны с общим усилением

Антенны наших обычных беспроводных маршрутизаторов являются всенаправленными.Его поверхность излучения находится в горизонтальной плоскости, перпендикулярной антенне, где коэффициент усиления излучения наибольший, тогда как излучение над верхом и снизу антенны сильно ослаблено.Это немного похоже на то, как если бы вы взяли сигнальную биту и немного ее расправили.

Усиление антенны — это всего лишь «формирование» сигнала, а размер усиления указывает степень использования сигнала.

Существует также обычная пластинчатая антенна, которая обычно представляет собой направленную антенну.Его поверхность излучения находится в веерообразной зоне непосредственно перед пластиной, а сигналы на остальных участках полностью ослаблены.Это немного похоже на добавление крышки прожектора к лампочке.

Короче говоря, антенны с высоким коэффициентом усиления имеют преимущества большей дальности действия и лучшего качества сигнала, но они должны жертвовать излучением в отдельных направлениях (обычно впустую).Антенны с низким коэффициентом усиления обычно имеют большую направленность, но короткую дальность действия.Когда беспроводные продукты покидают завод, производители обычно настраивают их в соответствии со сценариями использования.

Я хотел бы порекомендовать еще несколько антенн с хорошим коэффициентом усиления для всех: