Ефикасност анантенаодноси се на способност антене да претвара улазну електричну енергију у енергију зрачења. У бежичним комуникацијама, ефикасност антене има важан утицај на квалитет преноса сигнала и потрошњу енергије.
Ефикасност антене се може изразити следећом формулом:
Ефикасност = (изражена снага / улазна снага) * 100%
Међу њима, снага зрачења је електромагнетна енергија коју зрачи антена, а улазна снага је улаз електричне енергије у антену.
На ефикасност антене утичу многи фактори, укључујући дизајн антене, материјал, величину, радну фреквенцију, итд. Уопштено говорећи, што је већа ефикасност антене, то ефикасније може да конвертује улазну електричну енергију у енергију зрачења, чиме побољшање квалитета преноса сигнала и смањење потрошње енергије.
Због тога је ефикасност важан фактор приликом пројектовања и избора антена, посебно у апликацијама које захтевају пренос на велике удаљености или имају строге захтеве у погледу потрошње енергије.
1. Ефикасност антене
Слика 1
Концепт ефикасности антене може се дефинисати коришћењем слике 1.
Укупна ефикасност антене е0 се користи за израчунавање губитака антене на улазу и унутар структуре антене. Позивајући се на Слику 1(б), ови губици могу бити последица:
1. Рефлексије услед неусклађености између далековода и антене;
2. Губици проводника и диелектрика.
Укупна ефикасност антене може се добити из следеће формуле:
То јест, укупна ефикасност = производ ефикасности неусклађености, ефикасности проводника и диелектричне ефикасности.
Обично је веома тешко израчунати ефикасност проводника и диелектричну ефикасност, али се оне могу одредити експериментима. Међутим, експерименти не могу разликовати ова два губитка, тако да се горња формула може преписати као:
ецд је ефикасност зрачења антене, а Γ је коефицијент рефлексије.
2. Добитак и остварени добитак
Још једна корисна метрика за описивање перформанси антене је појачање. Иако је појачање антене уско повезано са усмереношћу, то је параметар који узима у обзир и ефикасност и усмереност антене. Усмереност је параметар који описује само карактеристике усмерености антене, тако да је одређена само дијаграмом зрачења.
Појачање антене у одређеном правцу је дефинисано као "4π пута однос интензитета зрачења у том правцу према укупној улазној снази." Када смер није одређен, обично се узима појачање у правцу максималног зрачења. Дакле, генерално постоји:
Уопштено говорећи, то се односи на релативно појачање, које је дефинисано као „однос појачања снаге у одређеном правцу према снази референтне антене у референтном правцу“. Улазна снага ове антене мора бити једнака. Референтна антена може бити вибратор, сирена или друга антена. У већини случајева, неусмерени тачкасти извор се користи као референтна антена. дакле:
Однос између укупне снаге зрачења и укупне улазне снаге је следећи:
Према ИЕЕЕ стандарду, „Појачање не укључује губитке због неусклађености импедансе (губитак рефлексије) и неусклађености поларизације (губитак)“. Постоје два концепта добитка, један се зове добитак (Г), а други се назива оствариви добитак (Гре), који узима у обзир губитке од рефлексије/неусклађености.
Однос између добитка и усмерености је:
Ако је антена савршено усклађена са далеководом, односно, улазна импеданса антене Зин је једнака карактеристичној импеданси Зц линије (|Γ| = 0), тада су појачање и достижно појачање једнаки (Гре = Г ).
Да бисте сазнали више о антенама, посетите:
Време поста: 14.06.2024
