Bagaimana pengiraan antena gain

Dijangka selesai membaca dalam 10 minit

Mendapatkan merujuk kepada nisbah kuasa kepadatan isyarat yang dihasilkan oleh sebenar antena dan yang ideal terpancar unit di tempat yang sama di ruang bawah keadaan yang sama input kuasa. Ia kuantitatif menerangkan tahap yang antena menumpukan input listrik memancarkan. Keuntungan jelas berkait rapat dengan antena corak. Itu lebih sempit utama lobus corak, lebih kecil sisi lobus, dan yang lebih tinggi badan.

Yang maksud fizikal mendapatkan dapat memahami dengan cara ini ------ Untuk menjana isyarat ukuran tertentu pada titik tertentu lebih jarak tertentu, jika sesuai bukan arah titik sumber yang digunakan sebagai pemancar antena , 100W input listrik diperlukan, dan Ketika antena arah dengan keuntungan G = 13 dB = 20 digunakan sebagai antena pemancar, input listrik hanya butuh 100/20 = 5W. Dalam erti kata lain, mendapatkan antena, dalam segi radiasi kesan dalam arah maksimum radiasi, adalah pelbagai daripada kuasa input dibandingkan dengan yang ideal bukan arah titik sumber.

Yang mendapatkan setengah gelombang simetri oscillator adalah G = 2.15 dBi. Empat setengah gelombang simetri osilator disusun atas dan ke bawah di sepanjang garis tegak untuk bentuk yang tegak kuarter array dengan keuntungan kira-kira G = 8.15 dBi (itu unit dBi menunjukkan bahwa objek perbandingan adalah sebuah tempat yang ideal sumber dengan seragam radiasi di semua arah).

Jika setengah-gelombang simetri oscillator digunakan sebagai perbandingan objek, unit keuntungan adalah dBd.

Yang mendapatkan setengah gelombang simetri oscillator adalah G = 0dBd (kerana ia adalah berbanding dengan sendirinya, nisbah 1 dan logaritma adalah nol.) Menegak kuarter array mempunyai keuntungan tentang G = 8.15-2.15 = 6dBd.

Beberapa formula pengiraan antena gain

1) Itu lebih sempit antena lobus utama lebar, lebih tinggi badan. Untuk umum antena, keuntungan boleh anggaran menggunakan formula berikut:

G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, x 2θ3dB, H)}

Dalam formula, 2θ3dB, E dan 2θ3dB, H adalah lobus lebar antena pada dua utama pesawat;

Tiga puluh dua ribu adalah statistik pengalaman data.

2) Untuk antena parabola, keuntungan boleh dianggarkan oleh formula berikut:

G (dBi) = 10Lg {4.5 x (D / λ0) 2}

Di mana D adalah diameter paraboloid;

λ0 adalah pusat bekerja panjang gelombang;

4.5 adalah statistik pengalaman data.

3) Untuk tegak omnidirectional antena , ada anggaran formula pengiraan

G (dBi) = 10Lg {2/ λ0}

Di mana L adalah panjang antena;

λ0 adalah pusat bekerja panjang gelombang;

Kira-kira db, dBi, dBd dan unit-unit lain antena

Beberapa kawan-kawan cenderung untuk mengelirukan unit-unit ini lebih mudah. DB nilai berdasarkan logaritma nilai-nilai.

(1) dB, yang hanya nilai relatif, itu adalah, dengan logaritma dari nilai A lebih B. Ia sering digunakan untuk mengatakan berapa banyak yang dB Yang lebih tinggi atau lebih rendah daripada B, tetapi ia adalah tidak munasabah untuk mengatakan berapa banyak Yang ada keuntungan dB, karena kita tidak tahu apa yang B adalah. Ia adalah hanya itu banyak rakan-rakan kami kadang-kadang secara lisan mengatakan berapa banyak dB demi kesederhanaan, tapi ini tidak cukup tepat, tetapi sering ia adalah salah dan salah. Lalai adalah dBi, atau anda boleh meminta lagi.

(2) dBd, yang mempunyai standar rujukan nilai, yang adalah, B dinyatakan sebagai ruang bebas setengah-gelombang yang dibuat manusia antena. Dengan cara ini, nilai A dan B adalah bersatu objek rujukan. Kau katakan yang sama yang baik yang antena ini 10dBd, Dia memahami bahwa anda antena bisa mengumpulkan 10 kali tenaga utama radiasi arah daripada setengah gelombang dibuat manusia antena , yang adalah 10 kali lebih baik.

(3) dBi, maksud unit ini agak rumit, tetapi ia adalah nisbah unit yang terbaik mewakili sebenar keadaan alam sekitar. Di sini, objek rujukan B adalah titik sumber oscillator (tidak ada apa-apa objek, boleh dianggap sebagai relatif pendek panjang gelombang) kecil segmen oscillator, atau mikro-segmen bar), dalam definisi standard, titik ini sumber oscillator harus sesuai bulat omnidirectional radiasi, dan kemudian ada matematik tertentu hubungan dengan dBd, itu adalah, 1dBd = 2.14 dBi. Bagaimanapun, sebenarnya, paling antena dipengaruhi oleh pemasangan ketinggian, yang paling penting adalah tanah kesan. Disebabkan oleh cermin kesan tanah, beam bentuk sering berubah, dan ia sering 2-5dB lebih tinggi dalam beberapa arah. Sekarang anda harus memahami 19dBi. Banyak biasa antena pengeluar sering seperti untuk menggunakan dBi untuk menandakan mendapat nilai antena. Mereka biasanya menunjukkan pemasangan ketinggian atau pengiraan kaedah yang ditandai, nilai, atau apa dia menghasilkan adalah pemasangan persekitaran yang semua orang biasanya tahu, apa-apa sebagai bumbung-antena dipasang. Penerangan sering ditinggalkan.

Menghantar kuasa dan mendapatkan

Yang frekuensi radio output isyarat dengan pemancar radio dihantar ke antena melalui feeder (kabel), yang dipancarkan oleh antena dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Setelah gelombang elektromagnetik tiba di menerima tempat, ia adalah yang diterima oleh antena (menerima sahaja yang sangat kecil sebahagian daripada kuasa) dan dihantar ke penerima radio melalui feeder. Oleh karena itu, dalam kejuruteraan jaringan nirkabel , ia adalah sangat penting untuk mengira pemancar kuasa pemancar peranti dan terpancar kemampuan antena.

Tx ini pendek untuk Menghantar. Kuasa yang dihantar gelombang radio merujuk kepada tenaga pada frekuensi yang diberikan lingkungan. Th sebelum biasanya dua langkah-langkah atau ukuran:

Kuasa (W)-linear tahap relatif untuk 1 Watt.

Keuntungan (dBm)-berkadar tahap relatif untuk 1 milliwatt.

Dua ungkapan yang boleh ditukar untuk satu sama lain:

dBm = 10 x log [kuasa mW]

mW = 10 [mendapatkan dBm / 10 dBm]

Dalam tanpa wayar sistem, antena digunakan untuk menukar semasa gelombang ke dalam gelombang elektromagnetik. Semasa penukaran proses, dan disebarkan menerima isyarat juga boleh "dikuatkan". Ini ukuran tenaga penguatan menjadi "Keuntungan". Unit pengukuran untuk antena mendapat adalah "dBi".

Sejak elektromagnetik gelombang energi dalam sistem nirkabel dihasilkan oleh transmisi tenaga peranti pemancar dan penguatan dan tindihan antena, ia adalah yang terbaik untuk mengukur transmisi tenaga dengan ukuran yang sama-mendapatkan (dB). Sebagai contoh, kuasa pemancar peranti 100mW, atau 20dBm; keuntungan 10dBi, kemudian:

Total transmit energy = transmit power (dBm) + antenna gain (dBi)

= 20dBm + 10dBi

= 30dBm

Atau: = 1000mW

= 1W

Tiap-tiap dB adalah sangat penting dalam "rendah kuasa" sistem, terutama mengingat itu "3dB peraturan".

Tiap-tiap 3dB meningkat atau menurun bermakna dua kali ganda atau separuh kuasa:

-3 dB = kuasa 1/2

-6 dB = 1/4 kuasa

+3 dB = 2x kuasa

+6 dB = 4x kuasa

Untuk contoh, 100mW wireless transmisi kuasa 20dBm, yang 50mW wireless transmisi kuasa 17dBm, dan 200mW transmisi kuasa 23dBm.

Apakah antena?

Sebuah antena penukaran peranti atau transducer antara berpandu gelombang dan bebas ruang gelombang.

Itu asas fungsi adalah untuk mengirimkan dan menerima gelombang radio: apabila pemancar, ia menukarkan arus frekuensi tinggi ke dalam gelombang elektromagnetik; ketika ia menerima, ia menukarkan elektrik gelombang ke arus frekuensi tinggi.

Antena keuntungan

Di bawah keadaan yang input kuasa yang sama, nisbah kuasa kepadatan isyarat yang dihasilkan oleh sebenar antena dan sesuai terpancar unit yang sama titik dalam ruang. Ia kuantitatif menerangkan tahap yang antena menumpukan input listrik memancarkan. Keuntungan jelas berkait rapat dengan pola antena. Itu lebih sempit utama lobus corak, lebih kecil sebelah lobus, dan yang lebih tinggi badan.

Salah satu petunjuk utama antena adalah produk yang arah koefisien dan kecekapan, yang merupakan prestasi antena radiasi atau penerimaan radio gelombang. Parameter yang mencirikan antena gain adalah dBd dan dBi. DBi adalah keuntungan relatif ke titik sumber antena, radiasi di semua arah adalah seragam; dBd relatif untuk keuntungan simetri array antena dBi = dBd + 2.15. Bawah keadaan yang sama, lebih tinggi keuntungan, lagi jarak gelombang radio bergerak. Biasanya, antena mendapatkan satu SMS arah pangkalan stesen adalah 18dBi dan omnidirectional adalah 11dBi.

2020-3-25