Yagi-Uda antenner används i stor utsträckning i kommunikationssystem för deras höga vinst och direktivitet. Beräkning av dessa parametrar hjälper till att utforma effektiva antenner för specifika tillämpningar. Denna artikel förklarar de grundläggande metoderna för att bestämma vinst och direktivitet i Yagi-Uda antenner.
Förstå Directivity
Direktivitet mäter hur fokuserade antennens strålningsmönster är i en viss riktning. Det beräknas genom att jämföra den maximala strålningsintensiteten med den genomsnittliga strålningsintensiteten över alla riktningar. Högre direktivitet indikerar en mer fokuserad stråle.
Formeln för direktivitet (D) är:
]]D = 4π × (Antenna gain mönster)]
Beräkning av vinst
Gain kombinerar antennens direktivitet med dess effektivitet. Det indikerar hur väl antennen omvandlar ingångsströmmen till radiovågor i en viss riktning. Gain uttrycks i decibel (dBi).
Den typiska formeln för vinst (G) är:
]G = Direktivitet × Effektivitet
Effektivitet står för förluster i antennkomponenterna. För Yagi-Uda-antenner är effektiviteten vanligtvis hög, ofta över 80%.
Uppskattning av vinst och riktning
För praktiska beräkningar kan en Yagi-Uda-antenn approximeras med antalet element. En vanlig approximation är:
]]D ≈ 10 × log[[][[[]]]
där N är antalet element i antennen. Fördelen kan sedan beräknas genom att multiplicera direktiv med effektivitet.
- Räkna antalet element i antennen.
- Uppskattningsdirektivitet med approximationsformeln.
- Multiplicera direktiviteten genom effektivitet för att hitta vinst.
- Express vinst i decibel (dBi).