Ăng-ten được sử dụng trong giao tiếp để truyền dữ liệu và nhận dữ liệu qua kênh có dây hoặc kênh không dây. Hay nói cách khác, nó có thể được định nghĩa là truyền và nhận sóng vô tuyến theo tất cả các hướng ngang hoặc một hướng cụ thể. Các ăng-ten này hoạt động như một giao diện giữa tín hiệu điện và tín hiệu vô tuyến. Tại đây, tín hiệu điện được chuyển tiếp qua các dây dẫn kim loại và tín hiệu vô tuyến được truyền qua không gian tự do. Heinrich Hertz là người đầu tiên phát triển ra ăng-ten vào năm 1886. Ông đã tạo ra một ăng-ten lưỡng cực và với tín hiệu điện, ông đã truyền và nhận tín hiệu. Cuối năm 1901, Marconi là nhà khoa học gửi thông tin qua khu vực Đại Tây Dương. Các thông số ăng-ten quan trọng hơn. Các tham số là định hướng (D), độ lợi ăng ten (G), độ phân giải, các mẫu, vùng tia ăng ten, hiệu suất chùm ăng ten, hiệu suất ăng ten ( các ). Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về thông tin đầy đủ liên quan đến độ lợi ăng-ten.
Antenna Gain là gì?
Chúng tôi có thể xác định ăng ten thu được là sự kết hợp giữa hiệu quả của ăng-ten và định hướng của ăng-ten, và điều này phụ thuộc vào các tham số này. Vì vậy, hai điều này có thể là hiệu ứng tăng ích của một ăng-ten. Trước khi thảo luận về độ lợi ăng-ten này, chúng ta cần biết định hướng ăng-ten là gì.
Định hướng ăng-ten
Nó có thể được định nghĩa là tỷ số giữa cường độ bức xạ lớn nhất của một ăng ten đo kiểm với cường độ bức xạ của một ăng ten đẳng hướng hoặc ăng ten chuẩn phát ra tổng công suất như nhau. Khả năng định hướng có thể được ký hiệu là D.
Định hướng của ăng-ten cho thấy cách nó có thể bức xạ năng lượng theo một hoặc nhiều hướng cụ thể. Dạng bức xạ của anten xác định giá trị định hướng của nó.
định hướng ăng-ten
Khi đó, Directivity D = cường độ bức xạ lớn nhất của ăng ten đo kiểm / cường độ bức xạ của ăng ten đẳng hướng. Ở đây, ăng ten đẳng hướng là một ăng ten lý tưởng, nó bức xạ công suất của nó như nhau hoặc đồng đều theo mọi hướng trong không gian. Không có vật chất vật lý nào của ăng ten đẳng hướng và nó chỉ có thể được coi là ăng ten tham chiếu.
Theo cách khác, định hướng của ăng ten có thể được định nghĩa là tỷ số giữa cường độ bức xạ cực đại của ăng ten đo kiểm với cường độ bức xạ trung bình của ăng ten đo kiểm.
Hướng ăng ten D = cường độ bức xạ tối đa của ăng ten đo kiểm / cường độ bức xạ trung bình của ăng ten đo kiểm.
D = Ф (θ, Ф) max / Фavg
D = Ф (θ, Ф) tối đa / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) tối đa / Wr
Do đó D = 4 π (cường độ bức xạ cực đại) / tổng công suất bức xạ.
Hiệu quả Antenna
Đây là thông số quan trọng của anten. Hiệu suất của một ăng ten được định nghĩa là tỷ số giữa công suất bức xạ theo mọi hướng với tổng công suất đầu vào được cung cấp cho các đầu cuối của nó. Do mất điện trở trong ăng-ten, tổng đầu vào được áp dụng không được bức xạ theo hướng mục tiêu của nó. Hiệu suất ăng-ten được biểu thị bằng ' các ‘. Hiệu suất của ăng-ten cũng có thể được biết bằng phần trăm khi nó được nhân với 100. Thông thường, hệ số hiệu quả của ăng-ten nằm trong khoảng từ 0 đến 1.
Hiệu quả Antenna các = Công suất phát ra bởi một ăng-ten / tổng đầu vào
các = Pr / (Pr + Pi) [Pr = công suất bức xạ Pi = tổn hao ohmic trong ăng-ten]
Đo độ lợi ăng ten
Thu được chủ yếu được tính bằng con số công đức. Ở đây, độ lợi được ký hiệu là G hoặc độ lợi công suất Gp. Theo độ lợi, chúng ta có thể tính toán mẫu bức xạ anten. “Độ lợi của ăng-ten được định nghĩa là tỷ số giữa cường độ bức xạ cực đại của ăng-ten đối tượng theo một hướng nhất định với cực đại. cường độ bức xạ của một ăng ten đẳng hướng ”khi đặt cùng một lượng công suất vào cả hai ăng ten.
tăng-mô hình
“Khi định hướng được chuyển đổi thành decibel, chúng tôi có thể định nghĩa nó là độ lợi ăng-ten”.
Độ lợi G = Cường độ bức xạ tối đa từ anten của đối tượng (Фs) / Cường độ bức xạ tối đa từ anten đẳng hướng ((i)
Độ lợi của ăng-ten G = Hiệu suất của ăng-ten * Định hướng của ăng-ten D
Đơn vị đo độ lợi - dB (decibel), dBi (decibel so với ăng ten đẳng hướng), dBd (decibel so với ăng ten lưỡng cực)
Giá trị khuếch đại cho biết ăng-ten của bạn đã thành công bao nhiêu khi chuyển đổi công suất đầu vào thành sóng vô tuyến theo một hướng cụ thể và cách nó chuyển đổi sóng vô tuyến thành dạng điện ở phía máy thu. Đôi khi, độ lợi được thảo luận như một hàm của góc. Trong trường hợp này, mẫu bức xạ sẽ được xem xét.
Antenna Gain Formula
Bằng giá trị khuếch đại, chúng ta có thể biết lượng tín hiệu tăng cường được cung cấp cho đầu vào bởi ăng-ten.
Nó giúp ở giai đoạn thu, cần bao nhiêu công suất để tái tạo cùng một tín hiệu truyền từ kênh.
Độ lợi của ăng-ten đối tượng hoặc ăng-ten thử nghiệm Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)
Ở đâu
Gt = Độ lợi của ăng-ten được thử nghiệm
Gi = Độ lợi của ăng ten đẳng hướng
Pt = Công suất do ăng ten đo kiểm phát ra
Pi = Công suất phát ra bởi ăng ten đẳng hướng
Chuyển đổi Antenna Gain
Độ lợi của anten được biểu thị bằng decibel (dB) bởi vì nếu độ lợi được biểu thị bằng đơn vị thông thường như đơn vị watt trong những trường hợp này khi tính toán công suất nhận được thì kết quả sẽ rất nhỏ, tức là đôi khi nó cũng cho ở dạng hàm mũ. Thật khó để xem xét mỗi khi loại giá trị này như vậy, độ lợi có thể được biểu thị bằng Decibel (dB). 5 dB có nghĩa là gấp 5 lần năng lượng so với một ăng ten đẳng hướng theo hướng bức xạ đỉnh của nó.
Các đơn vị tuyến tính được chuyển đổi thành decibel theo phương trình này.
Pdb = 10 log10p
Một đơn vị khác cho độ lợi của anten là dBm. Nó có nghĩa là decibel so với một miliwatt.
1W = 1000mw = 0dB = 30dBm
dBi là một đơn vị khác cho độ lợi của một ăng-ten và độ lợi decibel của nó so với một ăng-ten đẳng hướng. dBi có nghĩa là gấp đôi công suất so với ăng ten đẳng hướng theo hướng bức xạ đỉnh của nó.
Vì vậy, độ lợi có thể được biểu thị bằng đơn vị decibel hoặc decibel milli-watt hoặc ăng ten đẳng hướng decibel. Chủ yếu nó chỉ được biểu thị bằng decibel (dB).
Làm thế nào để tăng Antenna Gain?
Độ lợi của một ăng-ten cho thấy khả năng của nó để bức xạ tín hiệu đến kênh theo bất kỳ hướng nào. Nếu độ lợi nhiều hơn, một ăng-ten như vậy có thể truyền nhiều công suất hơn đến máy thu theo một hướng cụ thể và nó làm suy giảm tất cả các tín hiệu khác từ các hướng khác. Nếu ăng ten bức xạ các tín hiệu như nhau theo mọi hướng có nghĩa là chỉ có thể có ăng ten hình cầu như vậy được gọi là ăng ten đẳng hướng và chúng không tồn tại trong thời gian thực.
Nếu mức tăng luôn nhiều hơn thì đó là một lợi thế đối với mạch nhưng nó chỉ phụ thuộc vào nhu cầu. Các phương pháp sau đây rất hữu ích để tăng độ lợi của anten.
họ đang
- Vùng hiệu dụng của anten.
- Phản xạ parabol
- Mảng phần tử
- Mảng phản xạ
- Hiệu suất ăng ten
- Định hướng.
Các ăng ten hữu ích nhất trong lĩnh vực truyền thông để phát và nhận sóng vô tuyến thông qua một dạng điện trong kênh. Có nhiều loại ăng ten khác nhau. Các loại ăng-ten đang có một cấu trúc khác nhau với mỗi người trong số họ. Theo nhu cầu, chúng đã được sử dụng và nếu độ lợi của ăng-ten có thể thấp hoặc cao, tức là hoàn toàn phụ thuộc vào nhu cầu. Nếu mức tăng nhiều hơn thì nó có khả năng phát tín hiệu theo một hướng cụ thể ra không gian. Nếu độ lợi thấp thì phạm vi phủ sóng của nó sẽ rộng hơn. Nếu bạn quan sát các hệ thống thông tin liên lạc hàng ngày, chúng ta có thể biết thêm thông tin về tầm quan trọng của ăng-ten và giá trị độ lợi ăng-ten.
