A eficiencia dunantenarefírese á capacidade da antena para converter a enerxía eléctrica de entrada en enerxía irradiada.Nas comunicacións sen fíos, a eficiencia da antena ten un impacto importante na calidade da transmisión do sinal e no consumo de enerxía.
A eficiencia da antena pódese expresar coa seguinte fórmula:
Eficiencia = (Potencia radiada / Potencia de entrada) * 100%
Entre eles, a potencia irradiada é a enerxía electromagnética irradiada pola antena e a potencia de entrada é a enerxía eléctrica de entrada á antena.
A eficiencia dunha antena vese afectada por moitos factores, incluíndo o deseño da antena, o material, o tamaño, a frecuencia de funcionamento, etc. En xeral, canto maior sexa a eficiencia da antena, máis eficazmente pode converter a enerxía eléctrica de entrada en enerxía irradiada, polo que mellorando a calidade da transmisión do sinal e reducindo o consumo de enerxía.
Polo tanto, a eficiencia é unha consideración importante á hora de deseñar e seleccionar antenas, especialmente en aplicacións que requiren transmisión a longa distancia ou teñen requisitos estritos de consumo de enerxía.
1. Eficiencia da antena
Figura 1
O concepto de eficiencia da antena pódese definir usando a Figura 1.
A eficiencia total da antena e0 úsase para calcular as perdas de antena na entrada e dentro da estrutura da antena.En referencia á Figura 1(b), estas perdas poden deberse a:
1. Reflexións por desaxuste entre a liña de transmisión e a antena;
2. Perdas de condutores e dieléctricas.
A eficiencia total da antena pódese obter a partir da seguinte fórmula:
É dicir, eficiencia total = produto da eficiencia desaxustada, a eficiencia do condutor e a eficiencia dieléctrica.
Normalmente é moi difícil calcular a eficiencia dos condutores e a eficiencia dieléctrica, pero pódense determinar mediante experimentos.Non obstante, os experimentos non poden distinguir as dúas perdas, polo que a fórmula anterior pódese reescribir como:
ecd é a eficiencia de radiación da antena e Γ é o coeficiente de reflexión.
2. Ganancia e ganancia realizada
Outra métrica útil para describir o rendemento da antena é a ganancia.Aínda que a ganancia dunha antena está moi relacionada coa directividade, é un parámetro que ten en conta tanto a eficiencia como a directividade da antena.A directividade é un parámetro que só describe as características direccionais dunha antena, polo que só está determinada polo patrón de radiación.
A ganancia dunha antena nunha dirección especificada defínese como "4π veces a relación entre a intensidade da radiación nesa dirección e a potencia total de entrada".Cando non se especifica ningunha dirección, tómase xeralmente a ganancia na dirección da máxima radiación.Polo tanto, xeralmente hai:
En xeral, refírese á ganancia relativa, que se define como "a relación entre a ganancia de potencia nunha dirección especificada e a potencia dunha antena de referencia nunha dirección de referencia".A potencia de entrada desta antena debe ser igual.A antena de referencia pode ser un vibrador, unha trompeta ou outra antena.Na maioría dos casos, utilízase unha fonte puntual non direccional como antena de referencia.Polo tanto:
A relación entre a potencia radiada total e a potencia total de entrada é a seguinte:
Segundo o estándar IEEE, "A ganancia non inclúe as perdas debidas á falta de coincidencia de impedancia (perda de reflexión) e de polarización (perda)".Hai dous conceptos de ganancia, un chámase ganancia (G) e outro chámase ganancia alcanzable (Gre), que ten en conta as perdas por reflexión/desajuste.
A relación entre ganancia e directividade é:
Se a antena está perfectamente adaptada á liña de transmisión, é dicir, a impedancia de entrada da antena Zin é igual á impedancia característica Zc da liña (|Γ| = 0), entón a ganancia e a ganancia alcanzable son iguais (Gre = G). ).
Para obter máis información sobre as antenas, visite:
Hora de publicación: 14-Xun-2024
