Účinnost antény souvisí s výkonem dodávaným do antény a výkonem vyzařovaným anténou.Vysoce účinná anténa bude vyzařovat většinu energie dodané anténě.Neefektivní anténa absorbuje většinu energie ztracené v anténě.Neefektivní anténa může mít také velké množství energie odražené kvůli nesouladu impedance.Snižte vyzařovaný výkon neefektivní antény ve srovnání s účinnější anténou.
[Poznámka vedle: Impedance antény je diskutována v další kapitole.Nesoulad impedance se odráží od výkonu antény, protože impedance je nesprávná hodnota.Proto se tomu říká impedanční nesoulad.]
Typ ztráty v anténě je ztráta vedení.Ztráty ve vedení jsou způsobeny konečnou vodivostí antény.Dalším mechanismem ztráty je dielektrická ztráta.Dielektrické ztráty v anténě jsou způsobeny vedením v dielektrickém materiálu.Uvnitř nebo kolem antény může být přítomen izolační materiál.
Poměr účinnosti antény k vyzářenému výkonu lze zapsat jako příkon antény.Toto je rovnice [1].Také známá jako účinnost antény s radiační účinností.
[Rovnice 1]
Účinnost je poměr.Tento poměr je vždy veličina mezi 0 a 1. Účinnost se často udává v procentech.Například účinnost 0,5 je až z 50 % stejná.Účinnost antény se také často uvádí v decibelech (dB).Účinnost 0,1 se rovná 10 %.To se také rovná -10 decibelům (-10 decibelům).Účinnost 0,5 se rovná 50 %.To se také rovná -3 decibelům (dB).
První rovnici se někdy říká vyzařovací účinnost antény.To jej odlišuje od jiného běžně používaného termínu nazývaného celková účinnost antény.Total Effective Efficiency Účinnost vyzařování antény vynásobená ztrátou impedance nesouladu antény.Ke ztrátám při nesouladu impedance dochází, když je anténa fyzicky připojena k přenosové lince nebo přijímači.To lze shrnout do vzorce [2].
[Rovnice 2]
vzorec [2]
Ztráta impedančního nesouladu je vždy číslo mezi 0 a 1. Celková účinnost antény je proto vždy nižší než účinnost vyzařování.Abych to zopakoval, pokud nedochází k žádným ztrátám, účinnost vyzařování se rovná celkové účinnosti antény v důsledku impedančního nesouladu.
Zlepšení účinnosti je jedním z nejdůležitějších parametrů antény.Může být velmi blízko 100% se satelitní parabolou, rohovou anténou nebo dipólem s poloviční vlnovou délkou bez jakéhokoli ztrátového materiálu kolem.Antény mobilních telefonů nebo antény spotřební elektroniky mají obvykle účinnost 20 % až 70 %.To je ekvivalentní -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB).Často kvůli ztrátě elektroniky a materiálů obklopujících anténu.Ty mají tendenci absorbovat určitou vyzařovanou energii.Energie se přeměňuje na tepelnou energii a nedochází k žádnému záření.To snižuje účinnost antény.Antény autorádia mohou pracovat na rádiových frekvencích AM s účinností antény 0,01.[To je 1% nebo -20 dB.] Tato neefektivita je způsobena tím, že anténa je menší než polovina vlnové délky při pracovní frekvenci.To značně snižuje účinnost antény.Bezdrátová spojení jsou zachována, protože vysílací věže AM využívají velmi vysoký vysílací výkon.
Ztráty při nesouladu impedance jsou diskutovány v částech Smithův diagram a Přizpůsobení impedance.Impedanční přizpůsobení může výrazně zlepšit účinnost antény.
Zisk antény
Dlouhodobý zisk antény popisuje, kolik energie je přenášeno ve špičkovém směru záření vzhledem k izotropnímu zdroji.Zisk antény je častěji uváděn ve specifikačním listu antény.Zisk antény je důležitý, protože bere v úvahu skutečné ztráty, ke kterým dochází.
Anténa se ziskem 3 dB znamená, že výkon přijímaný z antény je o 3 dB mnohem vyšší, než by byl přijímaný z bezztrátové izotropní antény se stejným vstupním výkonem.3 dB odpovídá dvojnásobku napájení.
Zisk antény je někdy diskutován jako funkce směru nebo úhlu.Pokud však jedno číslo určuje zisk, pak toto číslo představuje maximální zisk pro všechny směry."G" zisku antény lze porovnat se směrovostí "D" futuristického typu.
[Rovnice 3]
Zisk skutečné antény, která může být vysoká jako velmi velká satelitní anténa, je 50 dB.Směrovost může být až 1,76 dB jako u skutečné antény (jako je krátká dipólová anténa).Směrovost nemůže být nikdy menší než 0 dB.Špičkový zisk antény však může být libovolně malý.To je způsobeno ztrátami nebo neefektivitou.Elektricky malé antény jsou relativně malé antény, které pracují na vlnové délce frekvence, na které anténa pracuje.Malé antény mohou být velmi neefektivní.Zisk antény je často pod -10 dB, i když se nebere v úvahu nesoulad impedance.
Čas odeslání: 16. listopadu 2023
