Zisk antény je velmi důležitou součástí znalostní struktury antén a samozřejmě je také jedním z důležitých parametrů pro výběr antény. Zisk antény také hraje velkou roli v provozní kvalitě komunikačního systému. Obecně lze říci, že zlepšení zisku závisí hlavně na zmenšení šířky vyzařovaného laloku ve svislé rovině, při zachování všesměrového záření na vodorovné rovině.
1. Definice zisku antény:
Poměr hustoty toku vyzařovaného výkonu antény v určeném směru k maximální hustotě toku vyzařovaného výkonu referenční antény při stejném vstupním výkonu.
→ Věnujte pozornost následujícím bodům:
(1) Není -li speciálně označen, zisk antény se týká zisku v maximálním směru záření;
(2) Za stejných podmínek platí, že čím vyšší zisk, tím lepší směrovost a čím dále se rádiová vlna pohybuje, to znamená, že se zvětšuje vzdálenost pokrytí. Šířka rychlosti vlny však nebude komprimována a užší lalok, což má za následek horší rovnoměrnost pokrytí.
(3) Anténa je pasivní zařízení a nemůže generovat energii. Zisk antény je jen schopnost efektivně koncentrovat energii k vyzařování nebo přijímání elektromagnetických vln v určitém směru.
2. Výpočtový vzorec zisku antény
Z definice zisku antény můžeme pochopit, že zisk antény úzce souvisí se vzorem antény. Čím užší hlavní lalok, tím menší postranní lalok a tím vyšší zisk.
2.4GHz 22dBi bipolární/cross-polarizovaná MIMO parabolická anténa
(1) Pro parabolickou anténu lze pro přiblížení jejího zisku použít následující vzorec:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D/λ0)^2}
*Poznámka:
D: Parabolický průměr
λ0: Centrální pracovní vlnová délka
4.5: Statistická empirická data
2.4GHz13dBi bipolární všesměrová MIMO anténní zásuvka typu N
(2) Pro svislou všesměrovou anténu lze pro přibližný výpočet použít také následující vzorec:
G (dBi) = 10Lg {2L/λ0}
*Poznámka:
L: délka antény
λ0: Centrální pracovní vlnová délka
3. Zisk a přenos energie
Výstup vysokofrekvenčního signálu z rádiového vysílače je přenášen do antény pomocí podavače (kabelu) a je vyzařován anténou ve formě elektromagnetických vln. Poté, co elektromagnetická vlna dorazí na místo příjmu, je přijímána anténou (je přijímána pouze malá část energie) a odeslána do rádiového přijímače přes podavač. Proto je v inženýrství bezdrátových sítí velmi důležité vypočítat vysílací výkon vysílacího zařízení a vyzařovací schopnost antény.
Vysílací výkon rádiových vln se vztahuje k energii v daném frekvenčním rozsahu a obvykle existují dva standardy měření nebo měření:
Výkon (W): Relativní k lineární úrovni 1 watt (W).
Zisk (dBm): Relativní k proporcionální úrovni 1 miliwatt (Milliwatt).
→ Tyto dva výrazy lze navzájem převést:
dBm = 10xlog ［Výkon mW］
mW = 10^[zisk dBm/10 dBm]
V bezdrátových systémech se antény používají k převodu proudových vln na elektromagnetické vlny. Během procesu převodu lze také „zesílit“ vysílané a přijímané signály. Míra tohoto zesílení energie se nazývá „zisk“. Měrnou jednotkou zisku antény je „dBi“.
Protože energie elektromagnetických vln v bezdrátovém systému je generována přenosovou energií vysílacího zařízení a zesílením antény, je lepší měřit vysílanou energii se stejným metrickým ziskem (dB), například výkonem vysílací zařízení má 100 mW nebo 20 dBm; Zisk je 10dBi, pak:
Celková emisní energie = emisní výkon (dBm) + zisk antény (dBi)
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30 dBm
Nebo: = 1000mW ＝ 1W
[Pravidlo 3dB]
→ Každý dB je v systému „nízkého výkonu“ velmi důležitý, zejména „pravidlo 3dB“ je třeba mít na paměti.
Každé zvýšení nebo snížení o 3dB znamená, že se výkon zdvojnásobí nebo sníží na polovinu:
-3 dB = 1/2 výkonu
-6 dB = 1/4 výkonu
+3dB = 2x výkon
+6dB = 4x výkon
Například bezdrátový přenosový výkon 100 mW je 20 dBm, zatímco bezdrátový přenosový výkon 50 mW je 17 dBm a přenosový výkon 200 mW je 23 dBm.
Náš další produkt:
