アンテナ指向性とゲインの概念を理解することは、RFエンジニアにとって不可欠です。 これらのパラメータは、さまざまな通信システム用のアンテナの設計と分析に役立ちます。 この記事では、これらの重要なアンテナ特性を計算するためのステップバイステップのアプローチを提供します。

アンテナ指向性を理解する

アンテナの放射線パターンが特定の方向にある方向性を測定する方法。それはすべての方向に平均放射線強度に対する最大の放射線強度の比率です。より高い指向性は、特定の方向の信号強度を向上させることができるより焦点のビームを示しています。

直接的な計算

式を使用して、指向性(D)を計算することができます。

D = 4π/Ω[

Ωは、ステアディアンの固形角です。 実用的な目的のために、アンテナの放射線パターンが知られている場合は、直接性は、球上の正規化された電力パターンを統合することによって推定することができます。

アンテナ利益の理解

アンテナの指向性を効率性と組み合わせる。アンテナが特定の方向に入力電力を電波に変換する方法を示します。イソトロピックラジエーターに相対的にデシベル(dBi)でゲインが表現されます。

利益計算

ゲイン(G)は次のように計算できます。

G = η × D]

η がアンテナの効率(0～1)である場合。効率が不明な場合は、理想のロスレスアンテナの指向性に等しいと判断できます。

計算ステップのまとめ

  • アンテナの放射線パターンを決定します。
  • パターンからソリッドアングルΩを計算します。
  • D = 4π/Ω を用いた計算指向性
  • 効率を η を省略可能であれば。
  • G = η × D でゲインを計算する。