Efektyvumasantenareiškia antenos gebėjimą konvertuoti įėjimo elektros energiją į spinduliuojamą energiją. Belaidžio ryšio srityje antenos efektyvumas turi didelę įtaką signalo perdavimo kokybei ir energijos suvartojimui.
Antenos efektyvumą galima išreikšti šia formule:
Efektyvumas = (spinduliuojama galia / įėjimo galia) * 100%
Tarp jų spinduliuotės galia yra antenos skleidžiama elektromagnetinė energija, o įvesties galia yra antenai tiekiama elektros energija.
Antenos efektyvumą įtakoja daugelis veiksnių, įskaitant antenos konstrukciją, medžiagą, dydį, veikimo dažnį ir kt. Apskritai, kuo didesnis antenos efektyvumas, tuo efektyviau ji gali konvertuoti įėjimo elektros energiją į spinduliuojamą energiją, taip pagerindama signalo perdavimo kokybę ir sumažindama energijos suvartojimą.
Todėl efektyvumas yra svarbus aspektas projektuojant ir renkantis antenas, ypač tose srityse, kurioms reikalingas didelis atstumas arba griežti energijos suvartojimo reikalavimai.
1. Antenos efektyvumas
1 pav.
Antenos efektyvumo sąvoką galima apibrėžti naudojant 1 paveikslą.
Bendras antenos efektyvumas e0 naudojamas antenos nuostoliams įėjime ir antenos konstrukcijoje apskaičiuoti. Remiantis 1(b) paveikslu, šie nuostoliai gali būti dėl:
1. Atspindžiai dėl perdavimo linijos ir antenos neatitikimo;
2. Laidininko ir dielektriniai nuostoliai.
Bendrą antenos efektyvumą galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
Tai yra, bendras efektyvumas = neatitikimo efektyvumo, laidininko efektyvumo ir dielektrinio efektyvumo sandauga.
Paprastai labai sunku apskaičiuoti laidininko efektyvumą ir dielektrinį efektyvumą, tačiau juos galima nustatyti eksperimentiškai. Tačiau eksperimentai negali atskirti šių dviejų nuostolių, todėl aukščiau pateiktą formulę galima perrašyti taip:
ecd yra antenos spinduliuotės efektyvumas, o Γ yra atspindžio koeficientas.
2. Pelnas ir realizuotas pelnas
Kitas naudingas antenos veikimo apibūdinimo rodiklis yra stiprinimo koeficientas. Nors antenos stiprinimo koeficientas yra glaudžiai susijęs su kryptingumu, tai yra parametras, kuris atsižvelgia tiek į antenos efektyvumą, tiek į kryptingumą. Kryptingumas yra parametras, apibūdinantis tik antenos kryptines charakteristikas, todėl jį lemia tik spinduliuotės modelis.
Antenos stiprinimas nurodyta kryptimi apibrėžiamas kaip „4π, padaugintas iš spinduliuotės intensyvumo ta kryptimi ir bendros įėjimo galios santykio“. Kai kryptis nenurodyta, paprastai imamas stiprinimas maksimalios spinduliuotės kryptimi. Todėl paprastai yra:
Apskritai tai reiškia santykinį stiprinimą, kuris apibrėžiamas kaip „galios stiprinimo tam tikra kryptimi ir etaloninės antenos galios etalonine kryptimi santykis“. Šios antenos įėjimo galia turi būti lygi. Etaloninė antena gali būti vibratorius, raginė arba kita antena. Daugeliu atvejų kaip etaloninė antena naudojamas nekryptinis taškinis šaltinis. Todėl:
Bendrosios spinduliuotės galios ir bendros įėjimo galios santykis yra toks:
Pagal IEEE standartą, „Stiprinimas neapima nuostolių dėl impedanso neatitikimo (atspindžio nuostolių) ir poliarizacijos neatitikimo (nuostolių)“. Yra dvi stiprinimo sąvokos: viena vadinama stiprinimu (G), o kita – pasiekiamu stiprinimu (Gre), kuris atsižvelgia į atspindžio / neatitikimo nuostolius.
Ryšys tarp stiprinimo ir kryptingumo yra toks:
Jei antena idealiai suderinta su perdavimo linija, t. y. antenos įėjimo varža Zin yra lygi linijos charakteristinei varžai Zc (|Γ| = 0), tai stiprinimo koeficientas ir pasiekiamas stiprinimo koeficientas yra lygūs (Gre = G).
Norėdami sužinoti daugiau apie antenas, apsilankykite:
Įrašo laikas: 2024 m. birželio 14 d.
