Antenni võimendamine - suunavus, efektiivsus ja selle teisendamine

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Selles kaasaegses kasutatakse antenne suhtlemine andmete edastamiseks ja andmete vastuvõtmiseks juhtmega või traadita kanali kaudu. Või muul viisil võib seda defineerida kui raadiolainete edastamist ja vastuvõtmist igas horisontaalsuunas või kindlas suunas. Need antennid toimivad liidesena elektrisignaalide ja raadiosignaalide vahel. Siin edastatakse elektrisignaalid läbi metalljuhtmete ja raadiosignaalid levivad läbi vaba ruumi. Heinrich Hertz oli esimene inimene, kes töötas välja antenni aastal 1886. Ta on loonud dipoolantenni ning elektriliste signaalidega edastas ja võttis need vastu. Hiljem, 1901. aastal, oli Marconi teadlane, kes saatis teavet kogu Atlandi ookeani piirkonda. Antenni parameetrid on olulisemad. Parameetrid on suunavus (D), antenni võimendus (G), eraldusvõime, mustrid, antennikiire pindala, antennikiire efektiivsus, antenni efektiivsus ( ). Selles artiklis käsitleme kogu antenni võimendusega seotud teavet.

Mis on antenni võimendus?

Saame määratleda antenn võimendus antenni efektiivsuse ja antenni suunatavuse kombinatsioonina ning see sõltub nendest parameetritest. Nii et need kaks võivad mõjutada antenni võimendust. Enne selle antenni võimenduse arutamist peame teadma, mis on antenni suunavus.




Antenni suunavus

Seda saab määratleda testantenni maksimaalse kiirgustugevuse suhtena kokku sama võimsust kiirgava isotroopse antenni või võrdlusantenni kiirguse intensiivsusega. Direktiivsust saab tähistada D-ga.



Antenni suuna näitab, kuidas see suudab energiat kiirata ühes või mitmes konkreetses suunas. Antenni kiirgusmuster määrab selle suunavuse väärtuse.

antenni suunavus

antenni suunavus

Seejärel on suunavus D = testantenni maksimaalne kiirgusintensiivsus / isotroopse antenni kiirguse intensiivsus. Siin on isotroopne antenn ideaalne antenn, mis kiirgab oma võimsust võrdselt või ühtlaselt kogu ruumi suunas. Isotroopse antenni füüsikaline aine puudub ja seda saab võtta ainult etalonantennina.


Teisel viisil võib antenni suuna määrata testantenni maksimaalse kiirgusintensiivsuse ja testantenni keskmise kiirguse intensiivsuse suhtena.

Antenni suunavus D = testantenni maksimaalne kiirgustugevus / testantenni keskmine kiirgustugevus.

D = Ф (θ, Ф) max / Фavg
D = Ф (θ, Ф) max / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) max / Wr

Seetõttu on D = 4 π (maksimaalne kiirguse intensiivsus) / kogu kiirgusvõimsus.

Antenni efektiivsus

See on antenni oluline parameeter. Antenni efektiivsus on määratletud kui igas suunas kiiratava võimsuse suhe klemmidele tarnitud sisendvõimsusse. Antenni takistuse kadumise tõttu ei kiirgata kogu rakendatud sisendit selle suunatud suunas. Antenni efektiivsus, tähistatud tähisega “. Antenni efektiivsust saab teada protsentides ka siis, kui see korrutatakse 100-ga. Tavaliselt jääb antenni tõhusustegur 0 ja 1 vahele.

Antenni efektiivsus = Antenni kiiratav võimsus / kogu sisend

= Pr / (Pr + Pi) [Pr = kiirgusvõimsus Pi = oomi kaod antennis]

Antenni võimenduse mõõtmine

Kasum arvutatakse enamasti teenete arvu järgi. Siin tähistatakse võimendust G-ga või võimsuse juurdekasvuga Gp. Võimenduse abil saame arvutada antenni kiirgusmustri. 'Antenni võimendus on määratletud kui suhe antud antenni kiirguse intensiivsuse antud suunas maksimaalse ja maksimaalse vahel. isotroopse antenni kiirguse intensiivsus ”, kui mõlemale antennile rakendatakse sama võimsust.

kasu-muster

kasu-muster

'Kui suunavus teisendatakse detsibellidena, võime seda defineerida kui antenni võimendust'.

Gain G = objekti antenni maksimaalne kiirgustugevus (Фs) / isotroopse antenni maksimaalne kiirgustugevus (Фi)

Antenni võimendus G = Antenni efektiivsus * Antenni suunavus D

Gaini ühikud - dB (detsibellid), dBi (detsibellid võrreldes isotroopse antenniga), dBd (detsibellid dipoolantenni suhtes)

Võimenduse väärtus näitab, kui palju õnnestus teie antennil sisendvõimsust konkreetses suunas raadiolaineteks muundada ja kuidas see raadiolained vastuvõtja poolel elektriliseks muundab. Mõnikord arutatakse võimendust nurga funktsioonina. Sel juhul tuleb arvestada kiirguse mustriga.

Antenni võimendamise valem

Võimendusväärtuse järgi saame teada, kui palju signaali võimendamist annab antenn sisendile.

Vastuvõtja staadiumis aitab see, kui palju energiat on vaja kanalilt sama edastatud signaali taastootmiseks.

Objekti antenni või testantenni võimendus Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)

Kus

Gt = testitud antenni võimendus
Gi = isotroopse antenni võimendus
Pt = testantenni kiiratav võimsus
Pi = isotroopse antenni kiiratav võimsus

Antenni võimendamise teisendamine

Antenni võimendust väljendatakse detsibellides (dB), sest kui vastuvõetava võimsuse arvutamisel on normaalsetes ühikutes väljendatud võimendus, näiteks nendel juhtudel vattides väljendatud võimendus, siis oleks tulemus väga väike, st mõnikord annab see ka eksponentsiaalse kuju. Iga kord, kui seda tüüpi väärtusi on raske arvestada, saab võimendust väljendada detsibellides (dB). 5 dB tähendab 5-kordset energiat võrreldes isotroopse antenni kiirguse tippsuunas.

Lineaarsed ühikud teisendatakse detsibellideks, järgides seda võrrandit.

Pdb = 10 log10p

Teine antenni võimenduse mõõtühik on dBm. See tähendab detsibelli millivati ​​suhtes.

1W = 1000mw = 0dB = 30dBm

dBi on teine ​​üksus antenni võimendamiseks ja selle detsibellide suurendamiseks isotroopse antenni suhtes. dBi tähendab isotroopse antenni suhtes selle kiirguse tippsuunas kahekordset võimsust.

Nii et võimendust saab väljendada detsibellide või detsibellide ühikutes millivattides või detsibellides. Enamasti väljendatakse seda ainult detsibellides (dB).

Kuidas suurendada antenni kasvu?

Antenni võimendus näitab selle võimet signaale kiirata mis tahes suunas kanaliseerimiseks. Kui võimendus on suurem, saab sellise antenni vastuvõtjale edastada rohkem energiat ühes kindlas suunas ja see summutab kõik muud signaalid teistest suundadest. Kui antenn kiirgab signaale võrdselt igas suunas, tähendab see, et see on võimalik ainult sfäärilise antenni abil, seda nimetatakse isotroopseks antenniks ja neid reaalajas ei eksisteeri.

Kui võimendus on alati suurem, on see vooluringi eelis, kuid see sõltub ainult vajadusest. Järgmised meetodid on kasulikud antenni võimenduse suurendamiseks.

Nemad on

  • Antenni efektiivne ala.
  • Paraboolsed helkurid
  • Elementide massiivid
  • Helkurmassiivid
  • Antenni efektiivsus
  • Direktiivsus.

The antenn on kõige kasulikum sidevaldkonnas raadiolainete kiirgamiseks ja vastuvõtmiseks kanalis elektrivormi kaudu. Antenni on erinevaid. Antenni tüübid neil on igaühega erinev struktuur. Vastavalt vajadusele on neid kasutatud ja kui antenni võimendus võib olla madal või kõrge, st puhtalt ainult vajadusest. Kui võimendus on suurem, on see võimeline signaale ruumis kiirgama kindlas suunas. Kui võimendus on väike, on selle katvus laiem. Kui jälgite igapäevaseid sidesüsteeme, saame rohkem teavet antenni ja antenni võimenduse tähtsuse kohta.