Antena

Detaljno poznavanje pojačanja antene

Dobitak antene je vrlo važan dio strukture znanja o antenama, a naravno, također je jedan od važnih parametara za odabir antene. Pojačanje antene također ima veliku ulogu u kvaliteti rada komunikacijskog sustava. Općenito govoreći, poboljšanje pojačanja uglavnom ovisi o smanjenju širine režnjeva okomitog zračenja, uz zadržavanje višesmjernog zračenja u horizontalnoj ravnini.

1、 Definicija pojačanja antene:
Omjer gustoće toka snage zračenja antene u određenom smjeru i maksimalne gustoće toka snage zračenja referentne antene pri istoj ulaznoj snazi.
→ Obratite pozornost na sljedeće točke:
(1) Osim ako nije drugačije navedeno, pojačanje antene odnosi se na pojačanje u maksimalnom smjeru zračenja;
(2) Pod istim uvjetima, što je veće pojačanje, to je bolja usmjerenost, i što dalje putuje radio val, odnosno veća je udaljenost pokrivenosti. Međutim, širina brzine vala neće biti komprimirana, a što je režanj uži, to je jednolikost pokrivenosti lošija.
(3) Antena je pasivna komponenta i ne može stvarati energiju. Dobitak antene samo je sposobnost učinkovitog koncentriranja energije za zračenje ili primanje elektromagnetskih valova u određenom smjeru.

2、 Formula za izračun pojačanja antene
Iz definicije pojačanja antene možemo naučiti da je pojačanje antene usko povezano s dijagramom antene. Što je glavni režanj uži, bočni je režanj manji i dobitak je veći.


2.4 GHz 22 dBi bipolarna/križno polarizirana MIMO parabolična antena
(1) Za paraboličnu antenu njezin se dobitak može približno izračunati sljedećom formulom:
G(dBi)=10Lg{4.5 × (D/ λ 0)^2}
* Napomena:
D: Paraboloidni promjer
λ 0: Središnja radna valna duljina
4.5: Statistički empirijski podaci


2.4 GHz 13 dBi bipolarna višesmjerna MIMO antena – ženski konektor tipa N
(2) Za okomitu višesmjernu antenu, sljedeća formula se također može koristiti za približan izračun:
G(dBi)=10Lg{2L/ λ 0}
* Napomena:
50: Duljina antene
λ 0: Središnja radna valna duljina

3、 Dobitak i prijenos snage
Radiofrekventni signal koji emitira radio odašiljač prenosi se do antene kroz dovod (kabel) i zrači ga antena u obliku elektromagnetskog vala. Kada elektromagnetski val stigne na prijemno mjesto, prima ga antena (primi se samo mali dio snage) i šalje do radio prijamnika preko dovodnika. Stoga je u inženjeringu bežične mreže vrlo važno izračunati snagu prijenosa odašiljača i kapacitet zračenja antene.
Snaga prijenosa radio valova odnosi se na energiju unutar određenog frekvencijskog pojasa. Obično postoje dvije vrste mjernih standarda:
Snaga (W): linearna razina u odnosu na 1 Watt.
Dobitak (dBm): u odnosu na proporcionalnu razinu od 1 milivata.
→ Dva izraza mogu se pretvoriti jedan u drugi:
DBm=10 x log [snaga mW]
MW=10 ^ [pojačanje dBm/10 dBm]
U bežičnim sustavima, antene se koriste za pretvaranje strujnih valova u elektromagnetske valove. Tijekom pretvorbe, odaslani i primljeni signali također se mogu "pojačati". Mjerenje ovog pojačanja energije naziva se "Gain". Dobitak antene mjeri se u “dBi”.
Budući da se energija elektromagnetskih valova u bežičnom sustavu generira energijom prijenosa opreme za odašiljanje te pojačanjem i superpozicijom antene, bolje je izmjeriti energiju prijenosa istim mjerenjem – dobitkom (dB), na primjer, snaga odašiljačke opreme je 100mW ili 20dBm; Ako je pojačanje antene 10dBi, tada:
Ukupna energija prijenosa = snaga prijenosa (dBm) + pojačanje antene (dBi)
= 20dBm + 10dBi
= 30 dBm
Ili: = 1000 mW = 1 W
[3dB pravilo]
→ Svaki dB je vrlo važan u sustavu "niske snage", posebno "pravilo 3dB".
Svako povećanje ili smanjenje od 3 dB znači da se snaga udvostručuje ili prepolovljuje:
-3 dB=1/2 snage
-6 dB=1/4 snage
+3 dB=2x snaga
+6 dB=4x snaga
Na primjer, snaga bežičnog prijenosa od 100mW je 20dBm, dok je snaga od 50mW 17dBm, a snaga od 200mW 23dBm.