5G-netwerkantenne
Wat is
Antenne
Winst, en is hoger altijd beter?
Geschatte leestijd: 10 minuten
Laten we eens kijken wat antenneversterking is en of een hogere waarde altijd beter is. In werkelijkheid hangt het volledig af van de toepassing van de antenne. Neem bijvoorbeeld een zaklamp: als je de reflector verwijdert, wordt het licht uiteraard minder intens. Als je echter een omnidirectionele lichtbron nodig hebt om een kamer gelijkmatig te verlichten, is het verwijderen van de reflector om het licht gelijkmatig te verspreiden geschikter. Omgekeerd, als het doel is om een laser te creëren, is het gebruik van een lens om al het licht van de lamp te bundelen tot een smalle bundel ongetwijfeld een verbetering. Maar deze geconcentreerde bundel is niet geschikt om een hele kamer te verlichten.
Dit fenomeen van het concentreren van licht in een specifieke richting wordt richtingsgevoeligheid genoemd, en de mate van concentratie wordt versterking genoemd. Op het gebied van antennes gedragen deze twee concepten zich vrijwel hetzelfde als die van een lichtbron. Stel je een
antenne
Energie gelijkmatig in alle richtingen uitstralen, net als een kaars; dit is een niet-directionele isotrope straler. Technisch gezien is dit gedefinieerd als 0 dBi, wat betekent dat de stralingsenergie in elke richting hetzelfde is.
Als je nu een spiegel naast de kaars plaatst, verandert de spiegel de lichtverdeling en geeft de kaars richting. De spiegel maakt de helft van de kamer donkerder en de andere helft lichter, omdat het licht in één richting wordt weerkaatst en geconcentreerd. Deze aanpak van het "stelen" en omleiden van energie uit minder gunstige richtingen om deze in bepaalde richtingen te versterken, is ook van toepassing op
antennes
.
Antennes genereren dus geen radio-energie; ze sturen, geleiden of concentreren deze slechts in een specifieke richting. Deze richtingskarakteristiek staat bekend als versterking. Een spiegel kan de helft van de energie van de kaars omleiden, waardoor deze in bepaalde richtingen twee keer zo helder lijkt – equivalent aan twee kaarsen. In dit geval zeggen we dat de spiegel een versterking van 3 dB biedt omdat hij de energie verdubbelt.
Het is belangrijk om te vermelden dat de eenheid voor het meten
antenne
De versterking is de decibel (dB). Deze is echter meestal relatief ten opzichte van een referentieantenne. Meestal wordt de stralingsintensiteit van een omnidirectionele antenne of een halvegolfdipoolantenne met hetzelfde ingangsvermogen in een bepaalde richting als referentiewaarde gebruikt. Bij gebruik van een omnidirectionele antenne als referentie wordt dit aangeduid met dBi (i - isotroop), en bij gebruik van een halvegolfsymmetrische dipoolantenne als referentie, wordt dit aangeduid met dBd (d - dipool).
Uit de definitie van antenneversterking kunnen we opmaken dat het verwijst naar de kwadratische verhouding van de elektrische veldsterktes (d.w.z. de vermogensverhouding) die wordt geproduceerd door een daadwerkelijke antenne en een ideaal stralingselement op hetzelfde punt in de ruimte onder de voorwaarde van gelijk ingangsvermogen. Het beschrijft kwantitatief de mate waarin een antenne het ingangsvermogen concentreert en uitstraalt.
De winstprestaties van een
antenne
In verschillende richtingen wordt het signaal weergegeven door een antenneversterkingspatroon (of stralingspatroon). Hoe smaller de hoofdlob en hoe kleiner de zijlobben van het patroon, hoe hoger de versterking.
Alle antennes vertonen een zekere mate van richtingsgevoeligheid, en de variatie in versterking in verschillende richtingen weerspiegelt deze richtingsgevoeligheid. Zelfs omnidirectionele antennes hebben "blinde vlekken" of "nullen" in hun stralingspatronen.
Nadat we de ware betekenis van versterking begrijpen, kunnen we beter bepalen of meer of minder versterking wenselijk is voor een specifieke toepassing. Een antenne met hoge versterking, zoals een zaklamp, moet in een specifieke richting worden gericht. Hoewel de antenne geen nieuwe radiofrequentie-energie genereert, zorgt de richtingsgevoeligheid ervoor dat het signaal effectief naar de doellocatie wordt verzonden.
Als u echter een
draadloze
Om een signaal gelijkmatig een hele kamer te laten bestrijken, heb je mogelijk geen versterking of de richtingsgevoeligheid nodig die het met zich meebrengt. Dit komt doordat versterking in wezen stralingsenergie uit bepaalde richtingen "steelt" om het signaal in andere richtingen te versterken.
