Каэфіцыент узмацнення антэны з'яўляецца вельмі важнай часткай структуры ведаў аб антэнах, і, вядома, гэта таксама адзін з важных параметраў для выбару антэны. Каэфіцыент узмацнення антэны таксама гуляе вялікую ролю ў якасці працы сістэмы сувязі. Наогул кажучы, паляпшэнне каэфіцыента ўзмацнення ў асноўным залежыць ад памяншэння шырыні выпраменьванага пялёстка ў вертыкальнай плоскасці пры захаванні ўсенакіраванага выпраменьвання ў гарызантальнай плоскасці.
1. Вызначэнне ўзмацнення антэны:
Стаўленне шчыльнасці патоку магутнасці, выпраменьванай антэнай у вызначаным кірунку, да максімальнай шчыльнасці патоку магутнасці, выпраменьванай эталоннай антэнай пры аднолькавай уваходнай магутнасці.
→Звярніце ўвагу на наступныя моманты:
(1) Калі гэта не пазначана спецыяльна, каэфіцыент узмацнення антэны адносіцца да ўзмацнення ў напрамку максімальнага выпраменьвання;
(2) Пры тых жа ўмовах, чым вышэй каэфіцыент узмацнення, тым лепшая накіраванасць, і чым далей распаўсюджваецца радыёхваля, гэта значыць павялічваецца адлегласць пакрыцця. Тым не менш, шырыня хуткасці хвалі не будзе сціснута, і чым вузейшы пялёстак, што прыводзіць да горшай аднастайнасці пакрыцця.
(3) Антэна з'яўляецца пасіўнай прыладай і не можа выпрацоўваць энергію. Каэфіцыент узмацнення антэны - гэта проста здольнасць эфектыўна канцэнтраваць энергію для выпраменьвання або прыёму электрамагнітных хваль у пэўным кірунку.
2. Формула разліку каэфіцыента ўзмацнення антэны
З вызначэння каэфіцыента ўзмацнення антэны мы можам зразумець, што каэфіцыент узмацнення антэны цесна звязаны з дыяграмай накіраванасці антэны. Чым вузейшая галоўная пялёстка, тым меншая бакавая пялёстка і тым вышэй узмацненне.
Біпалярная/крос-палярызаваная парабалічная антэна MIMO 2.4 ГГц 22 дБі
(1) Для набліжанага ўзмацнення парабалічнай антэны можна выкарыстоўваць наступную формулу:
G(dBi)=10Lg{4.5×(D/λ0)^2}
*нататка:
D: парабалічны дыяметр
λ0: цэнтральная рабочая даўжыня хвалі
4.5: Статыстычныя эмпірычныя дадзеныя
2.4 ГГц, 13 дБі, біпалярная ўсенакіраваная антэна MIMO тыпу N, жаночы раз'ём
(2) Для вертыкальнай усенакіраванай антэны для прыблізнага разліку можна таксама выкарыстоўваць наступную формулу:
G(dBi)=10Lg{2L/λ0}
*нататка:
L: даўжыня антэны
λ0: цэнтральная рабочая даўжыня хвалі
3. Узмацненне і перадача магутнасці
Радыёчастотны сігнал, які выдаецца радыёперадатчыкам, перадаецца на антэну праз фідэр (кабель) і выпраменьваецца антэнай у выглядзе электрамагнітных хваль. Пасля таго, як электрамагнітная хваля паступае ў месца прыёму, яна прымаецца антэнай (атрымліваецца толькі невялікая частка магутнасці) і праз фідэр накіроўваецца ў радыёпрыёмнік. Такім чынам, пры распрацоўцы бесправадной сеткі вельмі важна разлічыць магутнасць перадачы перадаючай прылады і здольнасць выпраменьвання антэны.
Магутнасць перадачы радыёхваль адносіцца да энергіі ў зададзеным дыяпазоне частот, і звычайна існуе два стандарты вымярэння або вымярэння:
Магутнасць (Вт): адносна лінейнага ўзроўню 1 ват (ват).
Узмацненне (дБм): адносна прапарцыйнага ўзроўню 1 міліват (міліват).
→ Два выразы можна пераўтварыць адно ў адно:
дБм=10xlog［Магутнасць мВт］
мВт=10^[узмацненне дБм/10 дБм]
У бесправадных сістэмах антэны выкарыстоўваюцца для пераўтварэння хваль току ў электрамагнітныя хвалі. У працэсе пераўтварэння перададзены і атрыманы сігналы таксама могуць быць «ўзмацнены». Мера гэтага ўзмацнення энергіі называецца "ўзмацненнем". Адзінкай вымярэння ўзмацнення антэны з'яўляецца "дБі".
Паколькі энергія электрамагнітных хваль у бесправадной сістэме генеруецца энергіяй перадачы прылады, якая перадае, і ўзмацненнем антэны, лепш вымяраць перадаваемую энергію з аднолькавым метрычным узмацненнем (дБ), напрыклад, магутнасцю магутнасць перадаючага прылады складае 100 мВт або 20 дБм; Узмацненне складае 10 дБі, тады:
Агульная энергія выпраменьвання = магутнасць выпраменьвання (дБм) + узмацненне антэны (дБі)
= 20 дБм + 10 дБі
＝30 дБм
Або: =1000 мВт＝1Вт
[Правіла 3 дБ]
→Кожны дБ вельмі важны ў сістэме "нізкай магутнасці", асабліва трэба памятаць пра "правіла 3 дБ".
Кожнае павелічэнне або памяншэнне на 3 дБ азначае, што магутнасць падвойваецца або памяншаецца ўдвая:
-3 дБ = 1/2 магутнасці
-6 дБ = 1/4 магутнасці
+3 дБ=2x магутнасць
+6 дБ=4x магутнасць
Напрыклад, магутнасць бесправадной перадачы 100 мВт складае 20 дБм, у той час як магутнасць бесправадной перадачы 50 мВт складае 17 дБм, а магутнасць перадачы 200 мВт складае 23 дБм.
Наш іншы прадукт:
