Antenos efektyvumas yra susijęs su antenai tiekiama galia ir antenos skleidžiama galia. Labai efektyvi antena išspinduliuos didžiąją dalį į anteną tiekiamos energijos. Neefektyvi antena sugeria didžiąją dalį antenoje prarastos galios. Neefektyvi antena taip pat gali turėti daug energijos atspindėti dėl varžos neatitikimo. Sumažinkite neefektyvios antenos spinduliuojamą galią, palyginti su efektyvesne antena.
[Šalutinė pastaba: antenos varža aptariama vėlesniame skyriuje. Varžos neatitikimas atspindi antenos galią, nes varža yra neteisinga vertė. Todėl tai vadinama varžos nesutapimu. ]
Antenos praradimo tipas yra laidumo praradimas. Laidumo nuostoliai atsiranda dėl riboto antenos laidumo. Kitas praradimo mechanizmas yra dielektriniai nuostoliai. Antenos dielektriniai nuostoliai atsiranda dėl laidumo dielektrinėje medžiagoje. Antenoje arba aplink ją gali būti izoliacinės medžiagos.
Antenos efektyvumo ir spinduliuojamos galios santykis gali būti parašytas kaip antenos įėjimo galia. Tai yra [1] lygtis. Taip pat žinomas kaip radiacijos efektyvumo antenos efektyvumas.
[1 lygtis]
Efektyvumas yra santykis. Šis santykis visada yra dydis nuo 0 iki 1. Efektyvumas dažnai nurodomas procentiniu tašku. Pavyzdžiui, 0,5 efektyvumas yra iki 50% toks pat. Antenos efektyvumas taip pat dažnai nurodomas decibelais (dB). 0,1 efektyvumas lygus 10%. Tai taip pat lygu -10 decibelų (-10 decibelų). 0,5 efektyvumas lygus 50%. Tai taip pat lygu -3 decibelams (dB).
Pirmoji lygtis kartais vadinama antenos spinduliavimo efektyvumu. Tai išskiria jį nuo kito dažniausiai vartojamo termino, vadinamo bendruoju antenos efektyvumu. Bendras efektyvus antenos spinduliavimo efektyvumas, padaugintas iš antenos varžos neatitikimo praradimo. Varžos neatitikimo nuostoliai atsiranda, kai antena yra fiziškai prijungta prie perdavimo linijos arba imtuvo. Tai galima apibendrinti formulėje [2].
[2 lygtis]
formulė [2]
Impedanso neatitikimo nuostoliai visada yra nuo 0 iki 1. Todėl bendras antenos efektyvumas visada yra mažesnis už spinduliavimo efektyvumą. Norėdami tai pakartoti, jei nėra nuostolių, spinduliavimo efektyvumas yra lygus bendram antenos efektyvumui dėl varžos neatitikimo.
Efektyvumo didinimas yra vienas iš svarbiausių antenos parametrų. Jis gali būti labai artimas 100 % su palydovine lėkšte, rago antena arba pusės bangos ilgio dipoliu, be jokių nuostolingų medžiagų. Mobiliųjų telefonų antenų arba plataus vartojimo elektronikos antenų efektyvumas paprastai yra 20–70%. Tai atitinka -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB). Dažnai dėl elektronikos ir anteną supančių medžiagų praradimo. Jie linkę sugerti tam tikrą spinduliuojamą galią. Energija paverčiama šilumos energija ir nėra spinduliuotės. Tai sumažina antenos efektyvumą. Automobilių radijo antenos gali veikti AM radijo dažniais, kurių antenos efektyvumas yra 0,01. [Tai yra 1% arba -20 dB. ] Šis neefektyvumas atsiranda dėl to, kad antena yra mažesnė nei pusė bangos ilgio esant veikimo dažniui. Tai labai sumažina antenos efektyvumą. Belaidžiai ryšiai palaikomi, nes AM transliavimo bokštai naudoja labai didelę perdavimo galią.
Varžos nesutapimo nuostoliai aptariami Smith diagramos ir Impedance Matching skyriuose. Varžos suderinimas gali labai pagerinti antenos efektyvumą.
Antenos stiprinimas
Ilgalaikis antenos stiprinimas apibūdina, kiek galios perduodama didžiausios spinduliuotės kryptimi, palyginti su izotropiniu šaltiniu. Antenos stiprinimas dažniau nurodomas antenos specifikacijų lape. Antenos stiprinimas yra svarbus, nes atsižvelgiama į faktinius nuostolius.
Antena su 3 dB stiprinimo galia reiškia, kad iš antenos gaunama galia yra 3 dB daug didesnė nei gaunama iš be nuostolių izotropinės antenos su tokia pačia įvesties galia. 3 dB prilygsta dvigubam maitinimo šaltiniui.
Antenos stiprinimas kartais aptariamas kaip krypties arba kampo funkcija. Tačiau kai vienas skaičius nurodo stiprinimą, tada šis skaičius yra didžiausias stiprinimas visomis kryptimis. Antenos stiprinimo "G" galima palyginti su futuristinio tipo "D" kryptingumu.
[3 lygtis]
Tikros antenos, kuri gali siekti labai didelės palydovinės antenos, stiprinimas yra 50 dB. Kaip tikros antenos (pvz., trumpo dipolio antenos) kryptingumas gali būti net 1,76 dB. Kryptis niekada negali būti mažesnė nei 0 dB. Tačiau didžiausias antenos stiprinimas gali būti savavališkai mažas. Taip yra dėl nuostolių ar neefektyvumo. Elektriškai mažos antenos yra palyginti mažos antenos, veikiančios antenos veikimo dažnio bangos ilgyje. Mažos antenos gali būti labai neefektyvios. Antenos stiprinimas dažnai yra mažesnis nei -10 dB, net jei neatsižvelgiama į varžos neatitikimą.
Paskelbimo laikas: 2023-11-16
