Понимание концепций направленности и усиления антенн имеет важное значение для инженеров ВЧ. Эти параметры помогают в проектировании и анализе антенн для различных систем связи. В данной статье представлен пошаговый подход к вычислению этих важных характеристик антенн.

Понимание направленности антенны

Направление измеряет, насколько сфокусирован паттерн излучения антенны в определенном направлении. Это отношение максимальной интенсивности излучения к средней интенсивности излучения по всем направлениям. Более высокая направленность указывает на более сфокусированный луч, который может улучшить силу сигнала в определенном направлении.

Вычисление направленности

Директивность (D) может быть вычислена с помощью формулы:

D = 4π/Ω

где Ω — сплошной угол в стерадианах. Для практических целей, если известен паттерн излучения антенны, то направленность можно оценить, интегрировав нормализованный паттерн мощности по сфере.

Понять, как выигрывает Антенна

Прирост сочетает направленность антенны с ее эффективностью. Он указывает, насколько хорошо антенна преобразует входную мощность в радиоволны в определенном направлении. Прирост выражается в децибелах (dBi) относительно изотропного радиатора.

Расчет прибыли

Прибыль (G) может быть рассчитана как:

G = η × D

где η - эффективность антенны (от 0 до 1). Если эффективность неизвестна, коэффициент усиления можно приблизительно приравнять к направленности для идеальных антенн без потерь.

Краткое изложение шагов расчета

  • Определите радиационный рисунок антенны.
  • Вычислите твердый угол Ω из рисунка.
  • Вычислительная направленность с использованием D = 4π/Ω.
  • Оценка эффективности η, если таковая имеется.
  • Вычислить коэффициент усиления с помощью G = η × D.