Ефикасност на антенатаопишува како ефикасно прифатената RF енергија се претвора во зрачена енергија. Тоа е клучен параметар на антената бидејќи загубата на проводници, диелектричните загуби и несовпаѓањето на импедансата можат да го намалат употребливото зрачење дури и кога антената има соодветен дијаграм.
Основната формула за ефикасност на зрачење е:
Ефикасност на зрачење, eрад= Прад/ Пприфатено
Вкупната ефикасност, исто така, вклучува несовпаѓање на влезот на антената:
Вкупна ефикасност, e0= (1 - |Γ|2) ерад
каде што Праде зрачена моќност, Pприфатеное прифатена моќност, а Γ е коефициент на влезна рефлексија. Ова упатство ги објаснува формулите за ефикасност на антената, механизмите за загуба, засилувањето, насоченоста, реализираното засилување и вообичаените методи на мерење.
Ефикасност на антената: Дефиниции и формули
Слика 1
Концептот на ефикасност на антената може да се дефинира со користење на Слика 1.
Вкупната ефикасност на антената e0 се користи за пресметување на загубите на антената на влезот и во рамките на структурата на антената. Со оглед на Слика 1(б), овие загуби може да се должат на:
1. Рефлексии поради несовпаѓање помеѓу далноводот и антената;
2. Проводнички и диелектрични загуби.
Вкупната ефикасност на антената може да се добие од следната формула:
Тоа е, вкупната ефикасност = производ од ефикасноста на несовпаѓање, ефикасноста на проводникот и ефикасноста на диелектрикот.
Обично е многу тешко да се пресмета ефикасноста на проводникот и диелектричната ефикасност, но тие можат да се утврдат со експерименти. Сепак, експериментите не можат да ги разликуваат двата вида загуби, па затоа горенаведената формула може да се препише како:
ecd е ефикасноста на зрачењето на антената, а Γ е коефициентот на рефлексија.
Добивка, насоченост и реализирана добивка
Насоченостопишува колку е концентриран моделот на зрачење во дадена насока.Добивањекомбинира насоченост со ефикасност на зрачење:
G = eрадD
каде што G е засилување, D е насоченост и eраде ефикасноста на зрачењето. Затоа, засилувањето ги зема предвид загубите на проводникот и диелектрикот, но нормално ја исклучува загубата на несовпаѓање на импедансата.
Општо земено, се однесува на релативно засилување, кое се дефинира како „однос на засилувањето на моќноста во одредена насока кон моќноста на референтната антена во референтна насока“. Влезната моќност на оваа антена мора да биде еднаква. Референтната антена може да биде вибратор, хорна или друга антена. Во повеќето случаи, како референтна антена се користи ненасочен точкест извор. Затоа:
Односот помеѓу вкупната зрачена моќност и вкупната влезна моќност е како што следува:
Реализирана добивкаго вклучува ефектот на несовпаѓање на влезните вредности и е поврзан со добивката од:
Gреализирано= (1 - |Γ|2)G
Кога антената е добро усогласена, реализираното засилување се приближува кон засилувањето. Ако несовпаѓањето е значајно, реализираното засилување е помало дури и кога шемата на зрачење и ефикасноста на зрачењето остануваат непроменети.
Односот помеѓу засилувањето и насоченоста е:
Ако антената е совршено прилагодена на преносната линија, |Γ| = 0 и реализираното засилување е еднакво на засилувањето. Во практичните системи, загубата на кабелот и референтната рамнина за калибрација исто така мора да се земат предвид при споредување на измерените и симулираните вредности.
Клучни фактори што ја намалуваат ефикасноста на антената
- Конечна спроводливост на проводникот и површинска грубост
- Диелектрични загуби во подлоги, радоми и потпорни материјали
- Несовпаѓање на импедансата на доводот
- Мрежи, конектори и структури на напојување со загуби за совпаѓање
- Инсталација во близина на метал, апсорбирачки материјали или човечко тело
- Производствени толеранции и распределба на струјата зависна од фреквенцијата
Како се мери ефикасноста на антената
Методот на мерење зависи од типот на антената, фреквентниот опсег и достапните тест капацитети. Вообичаените пристапи вклучуваат споредба на засилување-насоченост, интеграција на шемата на зрачење, мерења на реверберациска комора и методот Вилер-кап за соодветни електрично мали антени. Точната калибрација, корекција на загубите на кабли, усогласување на поларизацијата и јасно дефинирана референтна рамнина се од суштинско значење за значајни резултати.
Користење на ефикасност и засилување при избор на антена
Ефикасноста, засилувањето, реализираното засилување, пропусниот опсег, поларизацијата, ширината на зракот и VSWR треба да се евалуираат заедно. Антена со висока насоченост сепак може да испорача слабо реализирано засилување ако загубата или несовпаѓањето се прекумерни. Инженерите треба да ги споредат вредностите низ целиот работен опсег и под репрезентативни услови на монтажа.
Истражете го RF MISOантенски решенијаили прегледајте го нашиотможности за тестирање на антенатаЗа избор специфичен за апликацијата, споделете го оперативниот опсег, потребното засилување, поларизацијата, ограничувањата за монтирање и тест-окружувањето со тимот на RF MISO.
За да дознаете повеќе за антените, посетете ја страницата:
Време на објавување: 14 јуни 2024 година
