Ефикасност антене је повезана са снагом која се доводи до антене и снагом коју антена зрачи. Високо ефикасна антена ће зрачити већину енергије која се доставља антени. Неефикасна антена апсорбује већину енергије која се губи унутар антене. Неефикасна антена такође може имати много рефлектоване енергије због неусклађености импедансе. Смањите зрачену снагу неефикасне антене у поређењу са ефикаснијом антеном.
[Напомена: Импеданса антене се разматра у каснијем поглављу. Неусклађеност импедансе је рефлектована снага са антене јер је импеданса погрешне вредности. Стога се ово назива неусклађеност импедансе.]
Врста губитка унутар антене је губитак проводљивости. Губици проводљивости су последица коначне проводљивости антене. Други механизам губитка су диелектрични губици. Диелектрични губици у антени су последица проводљивости у диелектричном материјалу. Изолациони материјал може бити присутан унутар или око антене.
Однос ефикасности антене и зрачене снаге може се записати као улазна снага антене. Ово је једначина [1]. Такође позната као ефикасност зрачења, ефикасност антене.
[Једначина 1]
Ефикасност је однос. Овај однос је увек количина између 0 и 1. Ефикасност се често даје у процентима. На пример, ефикасност од 0,5 је до 50% иста. Ефикасност антене се такође често наводи у децибелима (dB). Ефикасност од 0,1 једнака је 10%. Ово је такође једнако -10 децибела (-10 децибела). Ефикасност од 0,5 једнака је 50%. Ово је такође једнако -3 децибела (dB).
Прва једначина се понекад назива ефикасност зрачења антене. Ово је разликује од другог уобичајено коришћеног термина који се назива укупна ефикасност антене. Укупна ефективна ефикасност Ефикасност зрачења антене помножена губитком неусклађености импедансе антене. Губици неусклађености импедансе настају када је антена физички повезана са далеководом или пријемником. Ово се може сумирати у формули [2].
[Једначина 2]
формула [2]
Губитак услед неусклађености импедансе је увек број између 0 и 1. Стога је укупна ефикасност антене увек мања од ефикасности зрачења. Да поновимо, ако нема губитака, ефикасност зрачења је једнака укупној ефикасности антене услед неусклађености импедансе.
Побољшање ефикасности један је од најважнијих параметара антене. Може бити веома близу 100% са сателитском антеном, антеном са рупом или диполом са пола таласне дужине без икаквог материјала са губицима око њега. Антене за мобилне телефоне или антене за потрошачку електронику обично имају ефикасност од 20%-70%. То је еквивалентно -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB). Често је то због губитка електронике и материјала који окружују антену. Они имају тенденцију да апсорбују део зрачене снаге. Енергија се претвара у топлотну енергију и нема зрачења. Ово смањује ефикасност антене. Антене за ауто-радио могу да раде на AM радио фреквенцијама са ефикасношћу антене од 0,01. [Ово је 1% или -20 dB.] Ова неефикасност је зато што је антена мања од пола таласне дужине на радној фреквенцији. Ово значајно смањује ефикасност антене. Бежичне везе се одржавају зато што AM радио-торњеви користе веома велику снагу предаје.
Губици услед неусклађености импедансе су размотрени у одељцима Смитов дијаграм и Усклађивање импедансе. Усклађивање импедансе може значајно побољшати ефикасност антене.
Појачање антене
Дугорочно појачање антене описује колико снаге се преноси у правцу вршног зрачења, у односу на изотропни извор. Појачање антене се чешће наводи у спецификацији антене. Појачање антене је важно јер узима у обзир стварне губитке који се јављају.
Антена са појачањем од 3 dB значи да је снага коју прима антена 3 dB много већа него што би се примила од изотропне антене без губитака са истом улазном снагом. 3 dB је еквивалентно двострукој снази напајања.
Појачање антене се понекад разматра као функција правца или угла. Међутим, када један број одређује појачање, онда је тај број вршно појачање за све правце. „G“ појачања антене може се упоредити са усмереношћу „D“ футуристичког типа.
[Једначина 3]
Појачање праве антене, које може бити високо као веома велика сателитска антена, је 50 dB. Директивност може бити ниска и до 1,76 dB као код праве антене (као што је кратка диполна антена). Директивност никада не може бити мања од 0 dB. Међутим, вршно појачање антене може бити произвољно мало. То је због губитака или неефикасности. Електрично мале антене су релативно мале антене које раде на таласној дужини фреквенције на којој антена ради. Мале антене могу бити веома неефикасне. Појачање антене је често испод -10 dB, чак и када се не узме у обзир неусклађеност импедансе.
Време објаве: 16. новембар 2023.
