Die doeltreffendheid van 'nantennaverwys na die vermoë van die antenna om inset-elektriese energie in uitgestraalde energie om te skakel. In draadlose kommunikasie het antenna-doeltreffendheid 'n belangrike impak op seinoordragkwaliteit en kragverbruik.
Die doeltreffendheid van die antenna kan deur die volgende formule uitgedruk word:
Doeltreffendheid = (Uitgestraalde krag / Invoerkrag) * 100%
Onder hulle is uitgestraalde krag die elektromagnetiese energie wat deur die antenna uitgestraal word, en insetkrag is die elektriese energie wat na die antenna ingebring word.
Die doeltreffendheid van 'n antenna word deur baie faktore beïnvloed, insluitend antenna-ontwerp, materiaal, grootte, bedryfsfrekwensie, ens. Oor die algemeen, hoe hoër die doeltreffendheid van die antenna, hoe meer effektief kan dit die inset-elektriese energie omskakel in uitgestraalde energie, waardeur die kwaliteit van seinoordrag verbeter word en kragverbruik verminder word.
Daarom is doeltreffendheid 'n belangrike oorweging wanneer antennas ontwerp en gekies word, veral in toepassings wat langafstand-oordrag vereis of streng vereistes vir kragverbruik het.
1. Antenne-doeltreffendheid
Figuur 1
Die konsep van antenne-effektiwiteit kan gedefinieer word deur Figuur 1 te gebruik.
Die totale antenna-effektiwiteit e0 word gebruik om die antenna-verliese by die inset en binne die antenna-struktuur te bereken. Met verwysing na Figuur 1(b), kan hierdie verliese te wyte wees aan:
1. Refleksies as gevolg van wanpassing tussen die transmissielyn en die antenna;
2. Geleier- en diëlektriese verliese.
Die totale antenna-doeltreffendheid kan verkry word met die volgende formule:
Dit wil sê, totale doeltreffendheid = produk van wanpassingsdoeltreffendheid, geleierdoeltreffendheid en diëlektriese doeltreffendheid.
Dit is gewoonlik baie moeilik om geleierdoeltreffendheid en diëlektriese doeltreffendheid te bereken, maar dit kan deur eksperimente bepaal word. Eksperimente kan egter nie die twee verliese onderskei nie, daarom kan die bogenoemde formule herskryf word as:
ecd is die stralingsdoeltreffendheid van die antenna en Γ is die refleksiekoëffisiënt.
2. Wins en Gerealiseerde Wins
Nog 'n nuttige maatstaf vir die beskrywing van antennaprestasie is wins. Alhoewel die wins van 'n antenna nou verwant is aan rigting, is dit 'n parameter wat beide die doeltreffendheid en rigting van die antenna in ag neem. Rigtingsvermoë is 'n parameter wat slegs die rigtingseienskappe van 'n antenna beskryf, dus word dit slegs deur die stralingspatroon bepaal.
Die wins van 'n antenna in 'n gespesifiseerde rigting word gedefinieer as "4π keer die verhouding van die stralingsintensiteit in daardie rigting tot die totale insetkrag." Wanneer geen rigting gespesifiseer word nie, word die wins in die rigting van maksimum straling gewoonlik geneem. Daarom is daar gewoonlik:
In die algemeen verwys dit na relatiewe wins, wat gedefinieer word as "die verhouding van die kragwins in 'n gespesifiseerde rigting tot die krag van 'n verwysingsantenna in 'n verwysingsrigting". Die insetkrag na hierdie antenna moet gelyk wees. Die verwysingsantenna kan 'n vibrator, horing of ander antenna wees. In die meeste gevalle word 'n nie-rigtinggewende puntbron as die verwysingsantenna gebruik. Daarom:
Die verband tussen totale uitgestraalde krag en totale insetkrag is soos volg:
Volgens die IEEE-standaard sluit "Wins nie verliese as gevolg van impedansie-wanpassing (refleksieverlies) en polarisasie-wanpassing (verlies) in nie." Daar is twee winskonsepte, een word wins (G) genoem en die ander word bereikbare wins (Gre) genoem, wat weerkaatsings-/wanpassingsverliese in ag neem.
Die verband tussen wins en rigting is:
As die antenna perfek by die transmissielyn pas, dit wil sê, die antenna-insetimpedansie Zin is gelyk aan die kenmerkende impedansie Zc van die lyn (|Γ| = 0), dan is die wins en die bereikbare wins gelyk (Gre = G).
Om meer oor antennas te wete te kom, besoek asseblief:
Plasingstyd: 14 Junie 2024
