Efektivitāteantenaattiecas uz antenas spēju pārveidot ieejas elektrisko enerģiju izstarotajā enerģijā. Bezvadu sakaros antenas efektivitātei ir būtiska ietekme uz signāla pārraides kvalitāti un enerģijas patēriņu.
Antenas efektivitāti var izteikt ar šādu formulu:
Efektivitāte = (izstarotā jauda / ieejas jauda) * 100%
Starp tiem izstarotā jauda ir antenas izstarotā elektromagnētiskā enerģija, un ieejas jauda ir antenai pievadītā elektriskā enerģija.
Antenas efektivitāti ietekmē daudzi faktori, tostarp antenas konstrukcija, materiāls, izmērs, darba frekvence utt. Vispārīgi runājot, jo augstāka ir antenas efektivitāte, jo efektīvāk tā var pārveidot ieejas elektrisko enerģiju izstarotajā enerģijā, tādējādi uzlabojot signāla pārraides kvalitāti un samazinot enerģijas patēriņu.
Tāpēc efektivitāte ir svarīgs apsvērums, projektējot un izvēloties antenas, īpaši lietojumprogrammās, kurām nepieciešama tālsatiksmes pārraide vai kurām ir stingras prasības attiecībā uz enerģijas patēriņu.
1. Antenas efektivitāte
1. attēls
Antenas efektivitātes jēdzienu var definēt, izmantojot 1. attēlu.
Kopējā antenas efektivitāte e0 tiek izmantota, lai aprēķinātu antenas zudumus ieejā un antenas struktūrā. Atsaucoties uz 1.b attēlu, šie zudumi var būt saistīti ar:
1. Atstarojumi, ko rada pārraides līnijas un antenas neatbilstība;
2. Vadītāja un dielektriskie zudumi.
Kopējo antenas efektivitāti var iegūt no šādas formulas:
Tas ir, kopējā efektivitāte = neatbilstības efektivitātes, vadītāja efektivitātes un dielektriskās efektivitātes reizinājums.
Parasti ir ļoti grūti aprēķināt vadītāja efektivitāti un dielektrisko efektivitāti, taču tās var noteikt ar eksperimentiem. Tomēr eksperimenti nevar atšķirt šos divus zudumus, tāpēc iepriekš minēto formulu var pārrakstīt šādi:
ecd ir antenas starojuma efektivitāte un Γ ir atstarošanas koeficients.
2. Ieguvums un realizētais ieguvums
Vēl viens noderīgs rādītājs antenas veiktspējas aprakstīšanai ir pastiprinājums. Lai gan antenas pastiprinājums ir cieši saistīts ar virzienspēju, tas ir parametrs, kas ņem vērā gan antenas efektivitāti, gan virzienspēju. Virziens ir parametrs, kas apraksta tikai antenas virzienspējas raksturlielumus, tāpēc to nosaka tikai starojuma diagramma.
Antenas pastiprinājums noteiktā virzienā tiek definēts kā "4π reizināts ar starojuma intensitātes attiecību šajā virzienā pret kopējo ieejas jaudu". Ja virziens nav norādīts, parasti tiek ņemts pastiprinājums maksimālā starojuma virzienā. Tāpēc parasti ir:
Vispārīgi runājot, tas attiecas uz relatīvo pastiprinājumu, kas tiek definēts kā "jaudas pastiprinājuma attiecība noteiktā virzienā pret atskaites antenas jaudu atskaites virzienā". Šīs antenas ieejas jaudai jābūt vienādai. Atskaites antena var būt vibrators, raga vai cita antena. Vairumā gadījumu par atskaites antenu tiek izmantots nevirzīts punktveida avots. Tāpēc:
Kopējās izstarotās jaudas un kopējās ieejas jaudas attiecība ir šāda:
Saskaņā ar IEEE standartu, "Pastiprinājums neietver zudumus, kas rodas impedances neatbilstības (atstarošanas zudumu) un polarizācijas neatbilstības (zudumu) dēļ." Pastāv divi pastiprinājuma jēdzieni: vienu sauc par pastiprinājumu (G), bet otru sauc par sasniedzamo pastiprinājumu (Gre), kas ņem vērā atstarošanas/neatbilstības zudumus.
Saistība starp pastiprinājumu un virzienspēju ir šāda:
Ja antena ir perfekti saskaņota ar pārraides līniju, tas ir, antenas ieejas impedance Zin ir vienāda ar līnijas raksturīgo impedanci Zc (|Γ| = 0), tad pastiprinājums un sasniedzamais pastiprinājums ir vienādi (Gre = G).
Lai uzzinātu vairāk par antenām, lūdzu, apmeklējiet:
Publicēšanas laiks: 2024. gada 14. jūnijs
