Làm thế nào để tính ăng-ten hiệu quả và ăng-ten tăng

Ở đây, chúng tôi sẽ giới thiệu hai tham số ăng-ten cơ bản: hiệu quả ăng ten và ăng-ten.
 

Ăng-ten hiệu quả

Hiệu quả của ăng-ten liên quan đến công suất được cung cấp cho ăng-ten và công suất được bức xạ hoặc tiêu tán trong ăng-ten. Một ăng-ten hiệu suất cao có hầu hết công suất hiện tại ở đầu vào của ăng ten bị bức xạ đi. Một ăng-ten hiệu suất thấp có hầu hết các năng lượng được phân bổ dưới dạng suy hao trong ăng-ten hoặc bị phản xạ đi do không phù hợp trở kháng.
 

[Lưu ý bên: Trở kháng ăng-ten sẽ được thảo luận trong phần sau. Trở kháng Không phù hợp chỉ đơn giản là công suất được phản ánh từ anantenna vì trở kháng của nó không phải là giá trị chính xác; do đó, "trở kháng không khớp". ]
 

Suy hao liên quan trong một ăng ten thường là suy hao dẫn (do độ dẫn hữu hạn của ăng ten) và suy hao điện (do dẫn điện trong chất điện môi có thể có trong ăng ten).

 

Hiệu suất của ăng-ten (hoặc hiệu suất bức xạ) có thể được viết bằng tỷ số giữa công suất bức xạ với công suất đầu vào của ăng-ten:

Hiệu quả cuối cùng là một tỷ lệ, cho một số từ 0 đến 1. Hiệu quả rất thường được trích dẫn theo tỷ lệ phần trăm; Ví dụ: hiệu suất 0.5 thì bằng 50%. Hiệu suất ăng ten cũng thường được tính bằng decibel (dB); hiệu suất 0.1 là 10% hoặc (-10 dB) và hiệu suất 0.5 hoặc 50% là -3 dB.

 

Phương trình [1] đôi khi được gọi là hiệu suất bức xạ của anten. Điều này phân biệt nó với thuật ngữ được sử dụng đôi khi không an toàn, được gọi là "tổng hiệu suất" của ăng-ten. Hiệu suất tổng của một ăng ten là hiệu suất bức xạ nhân với suy hao không phù hợp cản trở của ăng ten, khi được kết nối với máy thu bộ truyền dẫn (đài hoặc máy phát). Điều này có thể được tóm tắt trong Công thức [2], trong đó hiệu quả ăng ten là tổng hiệu suất của ăng-ten, mismatchloss trở kháng, là mất mát của ăng-ten do trở kháng không phù hợp,  và tổng hiệu quả isthe hiệu quả bức xạ ăng-ten.

 

 

từ  luôn luôn là một số trong khoảng từ 0 đến 1, tổng hiệu suất của ăng ten luôn nhỏ hơn hiệu suất bức xạ của ăng ten. Nói một cách khác, hiệu suất bức xạ giống như hiệu suất tổng của ăng-ten nếu không có suy hao do không phù hợp trở kháng.

 

Hiệu quả là một trong những thông số quan trọng nhất. Nó có thể rất gần 100% (hoặc 0 dB) đối với đĩa, đèn pha hoặc lưỡng cực nửa bước sóng không có vật liệu suy hao xung quanh chúng. Ăng-ten điện thoại di động hoặc ăng-ten wifi trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng, thường có hiệu suất từ ​​20% -70 % (-7 đến -1.5 dB). Tổn thất phụ thuộc vào các thiết bị điện tử và vật liệu bao quanh ăng-ten; chúng có xu hướng hấp thụ một phần công suất bức xạ (chuyển đổi năng lượng thành nhiệt), làm giảm hiệu suất của ăng-ten. Ăng ten radio trên ô tô có thể có tổng hiệu suất ăng ten là -20 dB (hiệu suất 1%) ở tần số vô tuyến AM; điều này là do các ăng ten nhỏ hơn nhiều so với nửa bước sóng ở tần số hoạt động, điều này làm giảm đáng kể hiệu quả của ăng ten. Liên kết vô tuyến được duy trì vì tháp phát sóng AM sử dụng công suất phát rất cao.

 

Cải thiện tình trạng mất không khớp trở kháng được đề cập trong Biểu đồ Smith và phần đối sánh trở kháng. Trở kháng có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của ăng-ten.

 

Antenna Gain

Thuật ngữ Antenna Gain mô tả mức năng lượng được truyền theo hướng của bức xạ đỉnh tới của nguồn đẳng hướng. Độ lợi của ăng-ten thường được trích dẫn nhiều hơn trong bảng thông số kỹ thuật của ăng-ten thực vì nó tính đến các tổn thất thực tế xảy ra.

 

Một ăng-ten có độ lợi 3 dB có nghĩa là công suất nhận được ở xa ăng-ten sẽ cao hơn 3 dB (gấp đôi) so với công suất nhận được từ một ăng-ten đẳng hướng không tổn hao có cùng công suất đầu ra.

 

Độ lợi ăng ten đôi khi được thảo luận như một hàm của góc, nhưng khi một số duy nhất được trích dẫn, độ lợi đó là 'độ lợi đỉnh' trên tất cả các hướng. Antenna Gain (G) có thể liên quan đến định hướng (D) bởi:

 

 

Độ lợi của một ăng-ten thực có thể cao tới 40 - 50 dB đối với ăng-ten đĩa rất lớn (mặc dù điều này rất hiếm). Khả năng định hướng có thể thấp tới 1.76 dB đối với một ăng-ten thực (ví dụ: ăng-ten lưỡng cực ngắn), nhưng về mặt lý thuyết không bao giờ có thể nhỏ hơn 0 dB. Tuy nhiên, độ lợi đỉnh của anantenna có thể thấp tùy ý do suy hao hoặc hiệu suất thấp. Các ăng ten nhỏ bằng điện (nhỏ so với bước sóng của tần số mà ăng ten hoạt động) có thể rất kém hiệu quả, với độ tăng ăng ten thấp hơn -10 dB (thậm chí không có tính toán tổn thất không phù hợp trở kháng).

Để lại lời nhắn 

Danh sách tin nhắn