Ефикасноста наантенасе однесува на способноста на антената да ја претвори влезната електрична енергија во зрачена енергија. Во безжичните комуникации, ефикасноста на антената има важно влијание врз квалитетот на преносот на сигналот и потрошувачката на енергија.
Ефикасноста на антената може да се изрази со следната формула:
Ефикасност = (Израчена моќност / Влезна моќност) * 100%
Меѓу нив, зрачената моќност е електромагнетната енергија зрачена од антената, а влезната моќност е електричната енергија што се внесува во антената.
Ефикасноста на антената е под влијание на многу фактори, вклучувајќи го дизајнот на антената, материјалот, големината, работната фреквенција итн. Општо земено, колку е поголема ефикасноста на антената, толку поефикасно може да ја претвори влезната електрична енергија во зрачена енергија, со што се подобрува квалитетот на преносот на сигналот и се намалува потрошувачката на енергија.
Затоа, ефикасноста е важен фактор при дизајнирање и избор на антени, особено во апликации кои бараат пренос на долги растојанија или имаат строги барања за потрошувачка на енергија.
1. Ефикасност на антената
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.
2. Добивка и реализирана добивка
Друга корисна метрика за опишување на перформансите на антената е засилувањето. Иако засилувањето на антената е тесно поврзано со насоченоста, тоа е параметар што ги зема предвид и ефикасноста и насоченоста на антената. Насоченоста е параметар што ги опишува само насочните карактеристики на антената, па затоа се одредува само според шемата на зрачење.
Засилувањето на антената во одредена насока се дефинира како „4π пати поголемо од односот на интензитетот на зрачењето во таа насока кон вкупната влезна моќност“. Кога не е одредена насока, генерално се зема засилувањето во насоката на максималното зрачење. Затоа, генерално постои:
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:
Според IEEE стандардот, „Засилувањето не ги вклучува загубите поради несовпаѓање на импедансата (загуба на рефлексија) и несовпаѓање на поларизацијата (загуба).“ Постојат два концепта на засилување, едниот се нарекува засилување (G), а другиот се нарекува остварливо засилување (Gre), што ги зема предвид загубите од рефлексија/несовпаѓање.
Односот помеѓу засилувањето и насоченоста е:
Ако антената е совршено прилагодена на далноводот, односно влезната импеданса на антената Zin е еднаква на карактеристичната импеданса Zc на линијата (|Γ| = 0), тогаш засилувањето и остварливото засилување се еднакви (Gre = G).
За да дознаете повеќе за антените, посетете ја страницата:
Време на објавување: 14 јуни 2024 година
