Корисен параметар за пресметување на приемната моќност на антената еефективна областилиефективна блендаДа претпоставиме дека рамнински бран со иста поларизација како приемната антена паѓа врз антената. Понатаму да претпоставиме дека бранот патува кон антената во насока на максимално зрачење на антената (насоката од која би се примила најголемата моќност).

Потоаефективна блендапараметарот опишува колку енергија се добива од даден рамнински бран. Некаpда биде густината на моќноста на рамнинскиот бран (во W/m^2). АкоП_тпретставува моќност (во вати) на терминалите на антената достапна за приемникот на антената, тогаш:

Оттука, ефективната површина едноставно претставува колку енергија е зафатена од рамнинскиот бран и испорачана од антената. Оваа површина ги зема предвид загубите својствени за антената (омски загуби, диелектрични загуби итн.).

Општа релација за ефективниот отвор во однос на максималното засилување на антената (G) на која било антена е дадена со:

Ефективниот отвор или ефективната површина може да се измери на вистински антени со споредба со позната антена со даден ефективен отвор или со пресметка користејќи го измереното засилување и горенаведената равенка.

Ефективниот отвор ќе биде корисен концепт за пресметување на примената моќност од рамнински бран. За да го видите ова во акција, одете на следниот дел за формулата за пренос на Фрис.

Равенката за пренос на Фрис

На оваа страница, воведуваме една од најфундаменталните равенки во теоријата на антени,Фрисова трансмисиона равенкаФрисовата равенка за пренос се користи за пресметување на моќноста примена од една антена (со засилувањеG1), кога се пренесува од друга антена (со засилувањеG2), одделени со растојаниеRи работи на фреквенцијаfили бранова должина ламбда. Оваа страница вреди да се прочита неколку пати и треба целосно да се разбере.

Изведување на формулата за пренос на Friis

За да започнеме со изведување на Фрисовата равенка, разгледајте две антени во слободен простор (без пречки во близина) одделени со растојаниеR:

Да претпоставиме дека () вати од вкупната моќност се доставуваат до предавателската антена. Засега, да претпоставиме дека предавателската антена е сенасочна, без загуби и дека приемната антена е во далечното поле на предавателската антена. Тогаш густината на моќностаp(во вати на квадратен метар) од рамнинскиот бран што паѓа на приемната антена на растојаниеRод предавателната антена е дадена со:

Слика 1. Предавателни (Tx) и приемни (Rx) антени одделени соR.

Ако предавателската антена има засилување на антената во насока на приемната антена дадена со (), тогаш равенката за густина на моќност погоре станува:

Членот за засилување влијае на насоченоста и загубите на реална антена. Сега да претпоставиме дека приемната антена има ефективен отвор даден од（）Потоа, моќноста што ја прима оваа антена ( ) е дадена со:

Бидејќи ефективниот отвор за која било антена може да се изрази и како:

Добиената моќност може да се запише како:

Равенка1

Ова е познато како Фрисова формула за пренос. Таа ги поврзува загубите на патеката во слободниот простор, добивките на антената и брановата должина со приемната и предавателната моќност. Ова е една од основните равенки во теоријата на антените и треба да се запомни (како и изведувањето погоре).

Друга корисна форма на Фрисовата равенка за пренос е дадена во равенката [2]. Бидејќи брановата должина и фреквенцијата f се поврзани со брзината на светлината c (видете ја страницата за вовед во фреквенцијата), ја имаме Фрисовата формула за пренос во однос на фреквенцијата:

Равенка2

Равенката [2] покажува дека повеќе енергија се губи на повисоки фреквенции. Ова е фундаментален резултат од Фрисовата равенка за пренос. Ова значи дека за антени со одредени добивки, преносот на енергија ќе биде најголем на пониски фреквенции. Разликата помеѓу примената и пренесената енергија е позната како загуба на патека. Кажано на поинаков начин, Фрисовата равенка за пренос вели дека загубата на патека е поголема за повисоки фреквенции. Важноста на овој резултат од Фрисовата формула за пренос не може да се прецени. Затоа мобилните телефони генерално работат на помалку од 2 GHz. Може да има поголем фреквентен спектар достапен на повисоки фреквенции, но поврзаната загуба на патека нема да овозможи квалитетен прием. Како понатамошна последица од Фрисовата равенка за пренос, да претпоставиме дека ве прашуваат за антени од 60 GHz. Забележувајќи дека оваа фреквенција е многу висока, може да кажете дека загубата на патека ќе биде превисока за комуникација на долги растојанија - и апсолутно сте во право. На многу високи фреквенции (60 GHz понекогаш се нарекува регион на mm (милиметарски бран)), загубата на патека е многу висока, па затоа е можна само комуникација од точка до точка. Ова се случува кога приемникот и предавателот се во иста просторија и се свртени еден кон друг. Како понатамошна последица од Формулата за пренос на Friis, дали мислите дека операторите на мобилни телефони се задоволни од новиот LTE (4G) опсег, кој работи на 700 MHz? Одговорот е да: ова е пониска фреквенција од онаа на која традиционално работат антените, но од равенката [2], забележуваме дека загубата на патеката затоа ќе биде помала. Оттука, тие можат да „покријат повеќе површина“ со овој фреквентен спектар, а еден извршен директор на Verizon Wireless неодамна го нарече овој „спектар со висок квалитет“, токму поради оваа причина. Забелешка: Од друга страна, производителите на мобилни телефони ќе мора да вградат антена со поголема бранова должина во компактен уред (пониска фреквенција = поголема бранова должина), па затоа работата на дизајнерот на антени стана малку покомплицирана!

Конечно, ако антените не се поларизирани, горенаведената примена моќност може да се помножи со факторот на загуба на поларизација (PLF) за правилно да се земе предвид ова несовпаѓање. Горенаведената равенка [2] може да се измени за да се добие генерализирана формула за пренос на Фрис, која вклучува несовпаѓање на поларизацијата: