Berekening van de antenne versterking

Verwacht om het lezen te voltooien in 10 minuten

Winst verwijst naar de verhouding van de de vermogensdichtheid van het signaal gegenereerd door de werkelijke antenne en de ideale het uitstralen van eenheid op hetzelfde punt in de ruimte onder de voorwaarde van gelijke input power. Het kwantitatief beschrijft de mate waarin een antenne concentraten de macht van de input uit te stralen. De winst is uiteraard nauw verbonden met de antenne patroon. Hoe smaller de belangrijkste kwab van de patroon, hoe kleiner de zijkant kwab, en hoe hoger de winst.

De de fysische betekenis van de winst kan worden begrepen op deze manier ------ Voor het genereren van een het signaal van een bepaalde omvang op een bepaald punt op een bepaalde afstand, als een ideaal non-directionele punt bron wordt gebruikt als de zendantenne , 100W input vermogen nodig is, en Wanneer een directionele antenne met een versterking van G = 13 dB = 20 wordt gebruikt als de zendantenne, de macht van de input moet alleen 100/20 = 5W. In andere woorden, de winst van een antenne, in termen van de straling effect in de richting van de maximale straling, is een veelvoud van de input van de macht in vergelijking met een ideale niet-directionele punt bron.

De versterking van de halve golf symmetrische oscillator is G = 2.15 dBi. De vier halve-golf symmetrische oscillatoren zijn gerangschikt op en neer langs de verticale lijn vorm een verticale quaternaire array met een winst van ongeveer G = 8.15 dBi (de eenheid van dBi geeft aan dat de vergelijking object is een ideale puntbron met uniforme straling in alle richtingen).

Als een halve golf symmetrische oscillator wordt gebruikt als de vergelijking object, de eenheid van de winst is dBd.

De versterking van de halve golf symmetrische oscillator is G = 0dBd (omdat het in vergelijking met zichzelf, de verhouding is 1 en de logaritme is nul.) De verticale quaternaire array heeft een winst van ongeveer G = 8.15-2.15 = 6dBd.

Aantal formules van de antenne versterking

1) Hoe smaller de antenne belangrijkste kwab breedte, hoe hoger de winst. Voor een algemene antenne, de winst kan worden geschat met behulp van de volgende formule:

G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, × 2θ3dB, H)}

In de formule, 2θ3dB, E en 2θ3dB, H de lob breedte van de antenne op de twee belangrijke vlakken;

Twee en dertig duizend is de statistische ervaring gegevens.

2) Voor een parabolische antenne, de winst kan worden benaderd door de volgende formule:

G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}

Waar D is de diameter van de paraboloid;

λ0 is de centrale werken golflengte;

4.5 is de statistische ervaring gegevens.

3) Voor rechtop omnidirectionele antennes er zijn benaderende berekening van formules

G (dBi) = 10Lg {2L/ λ0}

Waar L is de lengte van de antenne;

λ0 is de centrale werken golflengte;

Over db, dBi, dBd en andere eenheden van de antenne

Aantal vrienden hebben de neiging te verwarren deze eenheden gemakkelijker. De dB-waarden zijn gebaseerd op logaritmische waarden.

(1) dB, dat is gewoon een relatieve waarde, dat is de logaritme van de waarde van Een over B. Het wordt vaak gebruikt om te zeggen hoeveel dB Een hoger of lager is dan B, maar het is het onredelijk om te zeggen hoeveel Een te krijgen is dB, omdat we niet weten wat B is. Het is alleen dat veel van onze medemensen soms mondeling zeggen hoeveel dB is omwille van de eenvoud, maar dit is niet nauwkeurig genoeg, maar vaak is het verkeerd en fout is. De standaard is van de dBi, of u kunt weer vragen.

(2) dBd, die heeft een standaard referentie waarde, dat is, B is opgegeven als een vrije ruimte halve golf dipool antenne. Op deze manier, de waarde van A en B is een unified referentie-object. U vertellen hetzelfde goed dat deze antenne 10dBd, Hij begrijpt dat uw antenne kan verzamelen 10 keer de energie in het hoofd straling richting dan een halve-golf dipool antenne , die is 10 keer beter.

(3) dBi, de betekenis van dit toestel is vrij ingewikkeld, maar het is de verhouding eenheid die het beste beeld van de feitelijke milieu-omstandigheden. Hier, de referentie-object B is een punt bron oscillator (er is geen object, het kan worden beschouwd als een relatief korte golflengte) Een klein segment van oscillator, of micro-segmentatie bar), in de standaard definitie, dit punt bron oscillator moet een ideale sferische bol straling, en dan is er een bepaalde wiskundige relatie met dBd, dat is, 1dBd = 2.14 dBi. Echter, in feite, de meeste antennes worden beïnvloed door de hoogte van de installatie, de belangrijkste is de grond-effect. Door het spiegel effect van de grond, de vorm van de lichtbundel is vaak veranderd, en het is vaak 2-5dB hoger in een aantal richtingen. Nu moet je begrijpen 19dBi. Veel reguliere antenne fabrikanten vaak graag gebruik van de dBi ter gelegenheid van de gain-waarde van de antenne. Meestal geven de hoogte van de installatie of de methode voor de berekening van de aangegeven waarde, of wat hij produceert de installatie omgeving dat iedereen over het algemeen weet, bijvoorbeeld als een op het dak gemonteerde antenne. Beschrijving wordt vaak weggelaten.

Verzenden vermogen en winst

De radio frequentie signaal door de zender wordt verzonden naar de antenne via de lader (kabel), die wordt uitgestraald door de antenne in de vorm van elektromagnetische golven. Na de elektromagnetische golf aankomt bij de ontvangen van de plaats, is ontvangen door de antenne (ontvangst van slechts een zeer kleine een deel van de macht) en verzonden naar de radio-ontvanger bij de invoer. Daarom is in de engineering van draadloze netwerken , het is erg belangrijk voor het berekenen van het zendvermogen van de zender apparaat en het stralend vermogen van de antenne.

Tx kort voor Uitzendt. Het uitgezonden vermogen van radiogolven verwijst naar de energie in een bepaald frequentiebereik. Er zijn meestal twee of maatregelen afmetingen:

Kracht (W)-lineaire niveau ten opzichte van 1 Watt.

Winst (dBm)-proportionele niveau in vergelijking met 1 milliwatt.

Twee expressies kunnen worden geconverteerd naar elke andere:

dBm = 10 x log [power mW]

mW = 10 [gain dBm / 10 dBm]

In draadloze systemen, antennes worden gebruikt voor het omzetten van de huidige golven in elektromagnetische golven. Tijdens het conversie proces, worden de verzonden en de ontvangen signalen kunnen ook worden "versterkt". Deze maatregel van de energie versterking wordt "Winst". De eenheid voor het meten van de antenne winst is "dBi".

Sinds de elektromagnetische golven in een draadloos systeem is gegenereerd door de overdracht van energie van de zender en de versterking en superpositie van de antenne, is het het beste om het meten van de overdracht van energie met de maat-gain (dB). Bijvoorbeeld, de kracht van de verzendende apparaat is 100mW, of 20dBm; De winst is 10dBi, dan:

Total transmit energy = transmit power (dBm) + antenna gain (dBi)

= 20dBm + 10dBi

= 30dBm

Of: = 1000mW

= 1W

Elke dB is zeer belangrijk in een 'low power' - systeem, in het bijzonder onthouden de "3dB regel".

Elke 3 db verhoging of verlaging betekent een verdubbeling of halvering van de macht:

-3 dB = 1/2 power

-6 dB = 1/4 power

+3 dB = 2x power

+6 dB = 4x stroom

Voor bijvoorbeeld, een 100mW draadloze transmissie van de macht is 20dBm, een draadloze 50mW het zendvermogen is 17dBm, en een 200mW zendvermogen is 23dBm.

Wat is een antenne?

Een antenne is een conversie apparaat of de transducer tussen een geleide golf en een gratis ruimte golf.

De basis functie uitzenden en ontvangen van radio-golven: wanneer u gegevens verzendt, wordt het omgezet hoge-frequentie stromen naar elektromagnetische golven; bij het ontvangen van het zet elektrische golven met een hoge frequentie stromen.

Antenne winst

Onder de voorwaarde is dat de macht van de input gelijk is, is de verhouding van de kracht de dichtheid van de signaal gegenereerd door de werkelijke antenne en de ideale straalt eenheid op dezelfde punt in de ruimte. Het kwantitatief beschrijft de mate waarin een antenne concentreert de macht van de input uit te stralen. De winst is uiteraard nauw verband met de antenne-patroon. Hoe smaller de belangrijkste kwab van de patroon, hoe kleiner de side lobe, en hoe hoger de winst.

Een van de belangrijkste indicatoren van de antenne is het product van de directionele coëfficiënt en de efficiëntie die de prestaties van de antenne ' s straling of de ontvangst van de radio wave. De parameters die kenmerkend zijn voor de de antenne versterking zijn dBd en dBi. DBi is de winst in vergelijking met de point source antenne, de straling in alle richtingen is uniform; dBd in vergelijking met de winst van de symmetrische matrix dBi antenne = dBd + 2.15. Onder dezelfde voorwaarden, hoe hoger de winst, hoe langer de afstand die de radiogolven reizen. Algemeen de antenne versterking van een GSM-directionele basisstation is 18dBi en de omnidirectionele is 11dBi.

2020-3-25