Novinky - Princip zisku antény, jak vypočítat zisk antény

Zisk antény se vztahuje k vyzařovanému výkonu antény v určitém směru vzhledem k ideální bodové anténě. Představuje vyzařovací schopnost antény v určitém směru, tj. účinnost příjmu signálu nebo vyzařování antény v tomto směru. Čím vyšší je zisk antény, tím lépe anténa pracuje v určitém směru a může efektivněji přijímat nebo vysílat signály. Zisk antény se obvykle vyjadřuje v decibelech (dB) a je jedním z důležitých ukazatelů pro hodnocení výkonu antény.

Dále vás seznámím se základními principy zisku antény a s tím, jak vypočítat zisk antény atd.

1. Princip zisku antény

Teoreticky vzato je zisk antény poměr hustoty výkonu signálu generované skutečnou anténou a ideální bodovou anténou v určité poloze v prostoru při stejném vstupním výkonu. Zde je zmíněn koncept bodové antény. Co to je? Ve skutečnosti se jedná o anténu, o které si lidé představují, že vyzařuje signály rovnoměrně, a její vyzařovací diagram signálu je rovnoměrně rozptýlená koule. Antény mají ve skutečnosti směry zisku záření (dále jen radiační plochy). Signál na radiační ploše bude silnější než hodnota záření teoretické bodové antény, zatímco vyzařování signálu v ostatních směrech je oslabeno. Porovnání mezi skutečnou hodnotou a teoretickou hodnotou zde představuje zisk antény.

Obrázek ukazujeRM-SGHA42-10model produktu Získání dat

Stojí za zmínku, že pasivní antény, které běžně vidí běžní lidé, nejenže nezvyšují vysílací výkon, ale také jej spotřebovávají. Důvod, proč se stále považuje za antény se ziskem, je ten, že se obětují jiné směry, směr vyzařování se koncentruje a míra využití signálu se zlepšuje.

2. Výpočet zisku antény

Zisk antény ve skutečnosti představuje stupeň koncentrovaného vyzařování bezdrátového výkonu, takže úzce souvisí s vyzařovacím diagramem antény. Obecně se chápe, že čím užší je hlavní lalok a čím menší je postranní lalok ve vyzařovacím diagramu antény, tím vyšší je zisk. Jak tedy vypočítat zisk antény? Pro obecnou anténu lze k odhadu jejího zisku použít vzorec G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}. vzorec,
2θ3dB, E a 2θ3dB, H jsou šířky vyzařovacího paprsku antény ve dvou hlavních rovinách; 32000 jsou statistická empirická data.

Co by tedy znamenalo, kdyby byl bezdrátový vysílač s výkonem 100 mW vybaven anténou se ziskem +3 dBi? Nejprve převeďte vysílací výkon na zisk signálu v dBm. Výpočetní metoda je následující:

100 mW = 10 lg, 100 = 20 dbm

Poté vypočítejte celkový vysílací výkon, který se rovná součtu vysílacího výkonu a zisku antény. Výpočetní metoda je následující:

20 dBm + 3 dBm = 23 dBm

Nakonec se ekvivalentní vysílací výkon přepočítá takto:

10^ (23/10) ≈ 200 mW

Jinými slovy, anténa se ziskem +3 dbi může zdvojnásobit ekvivalentní vysílací výkon.

3. Antény se společným ziskem

Antény našich běžných bezdrátových routerů jsou všesměrové antény. Jejich vyzařovací plocha je v horizontální rovině kolmé k anténě, kde je zisk vyzařování největší, zatímco vyzařování nad horní a spodní částí antény je značně zeslabeno. Je to trochu jako vzít signální netopýr a trochu ho zploštit.

Zisk antény je pouze „tvarování“ signálu a velikost zisku udává míru využití signálu.

Existuje také běžná desková anténa, která je obvykle směrová. Její vyzařovací plocha je ve vějířovité oblasti přímo před deskou a signály v ostatních oblastech jsou zcela zeslabeny. Je to trochu jako přidání krytu reflektoru na žárovku.

Stručně řečeno, antény s vysokým ziskem mají výhody delšího dosahu a lepší kvality signálu, ale musí obětovat vyzařování v jednotlivých směrech (obvykle směrech, které jsou zbytečné). Antény s nízkým ziskem mají obecně velký směrový dosah, ale krátký dosah. Když bezdrátové produkty opouštějí továrnu, výrobci je obvykle konfigurují podle scénářů použití.

Rád bych doporučil ještě několik anténních produktů s dobrým ziskem pro každého: