Zisk antény je veľmi dôležitou súčasťou znalostnej štruktúry antén a samozrejme je to tiež jeden z dôležitých parametrov pre výber antény. Zisk antény hrá tiež veľkú úlohu v prevádzkovej kvalite komunikačného systému. Všeobecne povedané, zlepšenie zisku závisí predovšetkým od zmenšenia šírky vyžarovaného laloku vo zvislej rovine, pričom sa zachová výkon všesmerového žiarenia v horizontálnej rovine.
1. Definícia zisku antény:
Pomer hustoty toku vyžarovaného výkonu antény v určenom smere k maximálnej hustote toku vyžarovaného výkonu referenčnej antény pri rovnakom vstupnom výkone.
→ Dávajte pozor na nasledujúce body:
(1) Ak nie je špeciálne označený, zisk antény sa týka zosilnenia v maximálnom smere žiarenia;
(2) Za rovnakých podmienok platí, že čím vyšší je zisk, tým lepšia smerovosť a čím ďalej sa rádiová vlna pohybuje, to znamená, že sa zvyšuje vzdialenosť pokrytia. Šírka rýchlosti vlny však nebude stlačená a užší lalok, čo bude mať za následok horšiu rovnomernosť pokrytia.
(3) Anténa je pasívne zariadenie a nemôže generovať energiu. Zisk antény je len schopnosť efektívne koncentrovať energiu na vyžarovanie alebo príjem elektromagnetických vĺn v určitom smere.
2. Výpočtový vzorec zisku antény
Z definície zisku antény môžeme pochopiť, že zisk antény je v tesnom spojení so vzorom antény. Čím užší je hlavný lalok, tým menší je bočný lalok a tým vyšší je zisk.
2.4GHz22dBi bipolárna/krížovo polarizovaná MIMO parabolická anténa
(1) Pre parabolickú anténu možno na aproximáciu jej zisku použiť nasledujúci vzorec:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D/λ0)^2}
*Poznámka:
D: Parabolický priemer
λ0: Centrálna pracovná vlnová dĺžka
4.5: Štatistické empirické údaje
2.4GHz13dBi bipolárny všesmerový MIMO anténny konektor typu N
(2) Pre vertikálnu všesmerovú anténu možno na približný výpočet použiť aj nasledujúci vzorec:
G (dBi) = 10 Lg {2L/λ0}
*Poznámka:
L: dĺžka antény
λ0: Centrálna pracovná vlnová dĺžka
3. Zisk a prenos energie
Rádiofrekvenčný signál vysielaný rádiovým vysielačom sa prenáša do antény cez podávač (kábel) a anténa ho vyžaruje vo forme elektromagnetických vĺn. Potom, čo elektromagnetická vlna dorazí na miesto príjmu, je zachytená anténou (je prijatá iba malá časť energie) a odoslaná do rádiového prijímača cez podávač. Preto je v inžinierstve bezdrôtových sietí veľmi dôležité vypočítať vysielací výkon vysielacieho zariadenia a schopnosť žiarenia antény.
Vysielací výkon rádiových vĺn sa týka energie v rámci daného frekvenčného rozsahu a spravidla existujú dva štandardy merania alebo merania:
Výkon (W): Relatívny k lineárnej úrovni 1 watt (W).
Zisk (dBm): Relatívny pomer k 1 miliwattu (Milliwatt).
→ Tieto dva výrazy je možné navzájom previesť:
dBm = 10xlog ［Výkon mW］
mW = 10^[zisk dBm/10dBm]
V bezdrôtových systémoch sa antény používajú na premenu súčasných vĺn na elektromagnetické vlny. Počas procesu prevodu môžu byť vysielané a prijímané signály tiež „zosilnené“. Miera tohto zosilnenia energie sa nazýva „zisk“. Mernou jednotkou zisku antény je „dBi“.
Pretože energia elektromagnetických vĺn v bezdrôtovom systéme je generovaná prenosovou energiou vysielacieho zariadenia a zosilnením antény, je lepšie merať prenášanú energiu s rovnakým metrickým ziskom (dB), napríklad s výkonom vysielacie zariadenie má 100 mW alebo 20 dBm; Zisk je 10 dBi, potom:
Celková emisná energia = emisný výkon (dBm) + zisk antény (dBi)
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30 dBm
Alebo: = 1000 1 mW ＝ XNUMX W
[Pravidlo 3dB]
→ Každý dB je v systéme „s nízkym výkonom“ veľmi dôležitý, obzvlášť na „pravidlo 3dB“ je potrebné pamätať.
Každé zvýšenie alebo zníženie o 3dB znamená, že výkon sa zdvojnásobí alebo zníži na polovicu:
-3dB = výkon 1/2
-6dB = výkon 1/4
+3dB = 2x výkon
+6dB = 4x výkon
Napríklad bezdrôtový prenosový výkon 100 mW je 20 dBm, zatiaľ čo bezdrôtový prenosový výkon 50 mW je 17 dBm a vysielací výkon 200 mW je 23 dBm.
Náš ďalší produkt:
