Efikasnost anantenaodnosi se na sposobnost antene da pretvara ulaznu električnu energiju u energiju zračenja. U bežičnim komunikacijama, efikasnost antene ima važan utjecaj na kvalitet prijenosa signala i potrošnju energije.
Efikasnost antene može se izraziti sljedećom formulom:
Efikasnost = (izražena snaga / ulazna snaga) * 100%
Među njima, Zračena snaga je elektromagnetna energija koju zrači antena, a Ulazna snaga je ulaz električne energije u antenu.
Na efikasnost antene utiču mnogi faktori, uključujući dizajn antene, materijal, veličinu, radnu frekvenciju, itd. Uopšteno govoreći, što je veća efikasnost antene, to efikasnije može pretvoriti ulaznu električnu energiju u energiju zračenja, čime poboljšanje kvaliteta prijenosa signala i smanjenje potrošnje energije.
Stoga je efikasnost važan faktor pri dizajniranju i odabiru antena, posebno u aplikacijama koje zahtijevaju prijenos na velike udaljenosti ili imaju stroge zahtjeve u pogledu potrošnje energije.
1. Efikasnost antene
Slika 1
Koncept efikasnosti antene može se definisati pomoću slike 1.
Ukupna efikasnost antene e0 se koristi za izračunavanje gubitaka antene na ulazu i unutar strukture antene. Pozivajući se na Sliku 1(b), ovi gubici mogu biti uzrokovani:
1. Refleksije zbog neusklađenosti između dalekovoda i antene;
2. Provodnik i dielektrični gubici.
Ukupna efikasnost antene može se dobiti iz sljedeće formule:
To jest, ukupna efikasnost = proizvod efikasnosti neusklađenosti, efikasnosti provodnika i dielektrične efikasnosti.
Obično je vrlo teško izračunati efikasnost provodnika i dielektričnu efikasnost, ali se one mogu odrediti eksperimentima. Međutim, eksperimenti ne mogu razlikovati ta dva gubitka, pa se gornja formula može prepisati kao:
ecd je efikasnost zračenja antene, a Γ je koeficijent refleksije.
2. Dobitak i ostvareni dobitak
Još jedna korisna metrika za opisivanje performansi antene je pojačanje. Iako je pojačanje antene usko povezano sa usmjerenošću, to je parametar koji uzima u obzir i efikasnost i usmjerenost antene. Usmjerenost je parametar koji opisuje samo smjerne karakteristike antene, tako da je određena samo dijagramom zračenja.
Pojačanje antene u određenom smjeru je definirano kao "4π puta odnos intenziteta zračenja u tom smjeru prema ukupnoj ulaznoj snazi." Kada smjer nije specificiran, općenito se uzima pojačanje u smjeru maksimalnog zračenja. Stoga općenito postoji:
Općenito, to se odnosi na relativno pojačanje, koje je definirano kao "omjer pojačanja snage u određenom smjeru prema snazi referentne antene u referentnom smjeru". Ulazna snaga ove antene mora biti jednaka. Referentna antena može biti vibrator, sirena ili druga antena. U većini slučajeva, neusmjereni tačkasti izvor se koristi kao referentna antena. dakle:
Odnos između ukupne snage zračenja i ukupne ulazne snage je sljedeći:
Prema IEEE standardu, "Pojačanje ne uključuje gubitke zbog neusklađenosti impedancije (gubitak refleksije) i neusklađenosti polarizacije (gubitak)." Postoje dva koncepta dobitka, jedan se zove dobitak (G), a drugi se naziva ostvarivi dobitak (Gre), koji uzima u obzir gubitke od refleksije/neusklađenosti.
Odnos između dobitka i usmjerenosti je:
Ako je antena savršeno usklađena sa dalekovodom, odnosno, ulazna impedansa antene Zin jednaka je karakterističnoj impedanciji Zc linije (|Γ| = 0), tada su pojačanje i dostižno pojačanje jednaki (Gre = G ).
Da saznate više o antenama, posjetite:
Vrijeme objave: Jun-14-2024
