Antenna design og gevinstberegning er viktige aspekter ved radiokommunikasjonssystemer. De påvirker signalstyrke, kvalitet og dekning. Denne artikkelen presenterer virkelige eksempler for å illustrere disse begrepene og deres praktiske applikasjoner.

Eksempel 1: Yagi-Uda Antenna for TV-mottak

Yagi-Uda-antennen brukes i stor grad til TV-mottak på grunn av dens høye gevinst- og retningsegenskaper. Dens design involverer flere elementer, inkludert et drevet element, reflektor og regissører. Fordelene til en typisk Yagi-antenne kan nå opp til 20 dBi, noe som forbedrer signalmottak fra fjerne sendere.

Beregne gevinsten innebærer å analysere antenns direkte og effektivitet. For eksempel kan en Yagi med fem elementer ha en direkteivitet på ca. 8 dBi. I betraktning av effektivitetstap kan den totale gevinsten være rundt 15-20 dBi, egnet for langdistanse TV-signaler.

Eksempel 2: Dipole Antenna i mobile enheter

Dipoleantenner er vanlige i mobiltelefoner på grunn av deres enkelhet og kompakte størrelse. De har typisk en gevinst nær 2,15 dBi, som er tilstrekkelig for kortdistansekommunikasjon. Designet involverer en balansert leder med en lengde på omtrent halvparten av bølgelengden til driftsfrekvensen.

Gain-beregning for en dipole vurderer dets strålingsmønster og effektivitet. Siden dipoler er omnidirektional i det horisontale planet, er deres gevinst relativt lav, men tilstrekkelig for cellulær kommunikasjon innen et begrenset område.

Eksempel 3: Parabolsk rett Antenna for satellittkommunikasjon

Parabole tallerkenantenner brukes til satellittkoblinger på grunn av deres høye gevinst og smale strålebredde. En typisk tallerken kan ha en diameter på 3 meter, noe som gir gevinster over 40 dBi. Gaven avhenger av tallerkenens størrelse og bølgelengde, beregnet ved hjelp av formelen:

Gain (dBi) = 20 log10] (D / λ) + konstant]

For en 3-meters skive som opererer ved 12 GHz (λ = 0,025 meter), kan gevinsten estimeres som følger:

Gevinst ⁇ 20 log10 (3 / 0,025) ⁇ 20 log]10] (120) ⁇ 20 × 2,08 ⁇ 41,6 dBi

Sammendrag av fremgangsmåter for utvinning

Gain-beregningen varierer basert på antennetype og bruk. Vanlige metoder inkluderer direkte analyse, fysiske dimensjoner i forhold til bølgelengde og effektivitetshensyn. Disse beregningene bidrar til å optimalisere antenneytelsen for spesifikke kommunikasjonsbehov.