Новини - Принцип посилення антени, як розрахувати коефіцієнт посилення антени

Коефіцієнт посилення антени означає коефіцієнт посилення випромінюваної потужності антени в певному напрямку відносно ідеальної антени з точковим джерелом.Він відображає здатність випромінювання антени в певному напрямку, тобто ефективність прийому сигналу або випромінювання антени в цьому напрямку.Чим вищий коефіцієнт підсилення антени, тим краще антена працює в певному напрямку та може ефективніше приймати або передавати сигнали.Посилення антени зазвичай виражається в децибелах (дБ) і є одним із важливих показників для оцінки характеристик антени.

Далі я розповім вам про основні принципи посилення антени та про те, як розрахувати коефіцієнт посилення антени тощо.

1. Принцип підсилення антени

Теоретично кажучи, коефіцієнт підсилення антени – це співвідношення щільності потужності сигналу, створюваного фактичною антеною та ідеальною точковою антеною-джерелом у певному положенні в просторі за однакової вхідної потужності.Тут згадується концепція антени з точковим джерелом.Що це?Насправді це антена, яку люди уявляють рівномірно випромінює сигнали, а діаграма її сигналу є рівномірно розсіяною сферою.Насправді антени мають напрямки підсилення випромінювання (надалі - поверхні випромінювання).Сигнал на поверхні випромінювання буде сильнішим, ніж значення випромінювання теоретичної антени точкового джерела, тоді як випромінювання сигналу в інших напрямках послаблюється.Порівняння між фактичним значенням і теоретичним значенням тут є підсиленням антени.

На малюнку показаноRM-SGHA42-10модель продукту Приріст даних

Варто зазначити, що пасивні антени, які зазвичай бачать звичайні люди, не тільки не підвищують потужність передачі, але й споживають потужність передачі.Причина, чому він все ще вважається таким, що має посилення, полягає в тому, що інші напрямки приносяться в жертву, напрямок випромінювання зосереджується, а швидкість використання сигналу покращується.

2. Розрахунок підсилення антени

Посилення антени фактично представляє ступінь концентрованого випромінювання бездротової потужності, тому воно тісно пов’язане з діаграмою спрямованості антени.Загальне розуміння полягає в тому, що чим вужчий головний пелюсток і чим менший бічний пелюсток у діаграмі спрямованості антени, тим вище посилення.Отже, як розрахувати посилення антени?Для звичайної антени формулу G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} можна використати для оцінки її посилення.формула,
2θ3dB, E і 2θ3dB, H – ширини променя антени на двох основних площинах відповідно;32000 – статистичні емпіричні дані.

Отже, що означатиме, якщо бездротовий передавач потужністю 100 МВт буде оснащено антеною з посиленням +3dbi?Спочатку перетворіть потужність передачі в посилення сигналу dbm.Метод розрахунку:

100 мВт=10lg100=20 дБм

Потім розраховують загальну потужність передачі, яка дорівнює сумі потужності передачі та підсилення антени.Метод розрахунку такий:

20 дБм+3 дБм=23 дБм

Нарешті, еквівалентна потужність передачі перераховується таким чином:

10^（23/10）≈200 мВт

Іншими словами, антена з посиленням +3dbi може подвоїти еквівалентну потужність передачі.

3. Антени загального підсилення

Антени наших звичайних бездротових маршрутизаторів є всенаправленими антенами.Її поверхня випромінювання знаходиться в горизонтальній площині, перпендикулярній антені, де посилення випромінювання найбільше, тоді як випромінювання над верхньою і нижньою частинами антени значно послаблюється.Це схоже на те, щоб взяти сигнальну биту і трохи її розплющити.

Коефіцієнт посилення антени – це лише «формування» сигналу, а розмір посилення вказує на коефіцієнт використання сигналу.

Існує також звичайна пластинчаста антена, яка зазвичай є спрямованою антеною.Його поверхня випромінювання знаходиться в віялоподібній області безпосередньо перед пластиною, а в інших областях сигнали повністю ослаблені.Це схоже на додавання кришки прожектора до лампочки.

Коротше кажучи, антени з високим коефіцієнтом підсилення мають переваги більшого радіусу дії та кращої якості сигналу, але вони повинні жертвувати випромінюванням в окремих напрямках (зазвичай марнотратних напрямках).Антени з низьким коефіцієнтом посилення, як правило, мають великий діапазон спрямованості, але малий радіус дії.Коли бездротові продукти залишають завод, виробники зазвичай налаштовують їх відповідно до сценаріїв використання.

Я хотів би порекомендувати ще кілька антен із хорошим посиленням для всіх: