Comprender los conceptos de la directividad y ganancia de la antena es esencial para los ingenieros de RF. Estos parámetros ayudan a diseñar y analizar antenas para diversos sistemas de comunicación. Este artículo proporciona un enfoque paso a paso para calcular estas características importantes de la antena.

Comprensión de la orientación de Antena

La directividad mide cómo enfocar el patrón de radiación de una antena en una dirección particular. Es una relación de la intensidad máxima de radiación a la intensidad media de radiación sobre todas las direcciones. La directividad superior indica un haz más concentrado, que puede mejorar la fuerza de la señal en una dirección específica.

Calculando la Directividad

La directividad (D) se puede calcular utilizando la fórmula:

D = 4π / Ω

donde Ω es el ángulo sólido en estedarios. Para fines prácticos, si se conoce el patrón de radiación de la antena, la directividad puede ser estimada integrando el patrón de potencia normalizado en la esfera.

Comprensión de la cola de Antena

La ganancia combina la directividad de la antena con su eficiencia. Indica lo bien que una antena convierte la potencia de entrada en ondas de radio en una dirección específica. La ganancia se expresa en decibeles (dBi) en relación con un radiador isotrópico.

Calculando la ganancia

El beneficio (G) se puede calcular como:

G = pira × D

donde la pira es la eficiencia de la antena (entre 0 y 1). Si la eficiencia no se conoce, la ganancia puede ser aproximada como igual a la directividad para las antenas ideales y sin pérdidas.

Resumen de las medidas de cálculo

  • Determinar el patrón de radiación de la antena.
  • Calcular el ángulo sólido Ω desde el patrón.
  • Computar la directividad usando D = 4π / Ω.
  • Estimar la eficiencia pira si está disponible.
  • Calcular ganancia con G = pira × D.