Ефикасност једногантенаодноси се на способност антене да претвори улазну електричну енергију у зрачену енергију. У бежичним комуникацијама, ефикасност антене има важан утицај на квалитет преноса сигнала и потрошњу енергије.
Ефикасност антене може се изразити следећом формулом:
Ефикасност = (Зрачена снага / Улазна снага) * 100%
Међу њима, зрачена снага је електромагнетна енергија коју зрачи антена, а улазна снага је електрична енергија која се уноси у антену.
На ефикасност антене утичу многи фактори, укључујући дизајн антене, материјал, величину, радну фреквенцију итд. Генерално говорећи, што је већа ефикасност антене, то ефикасније може да претвори улазну електричну енергију у зрачену енергију, чиме се побољшава квалитет преноса сигнала и смањује потрошња енергије.
Стога је ефикасност важно разматрање при пројектовању и избору антена, посебно у апликацијама које захтевају пренос на велике удаљености или имају строге захтеве за потрошњу енергије.
1. Ефикасност антене
Слика 1
Концепт ефикасности антене може се дефинисати помоћу слике 1.
Укупна ефикасност антене e0 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 диелектричне енергије.
Укупна ефикасност антене може се добити помоћу 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, па се горња формула може преписати као:
ecd је ефикасност зрачења антене, а Γ је коефицијент рефлексије.
2. Добит и остварена добит
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 усмерене карактеристике антене, тако да је одређена само дијаграмом зрачења.
Појачање антене у одређеном правцу дефинисано је као „4π помножено са односом интензитета зрачења у том правцу и укупне улазне снаге“. Када смер није одређен, генерално се узима појачање у правцу максималног зрачења. Стога, генерално постоји:
Генерално, односи се на релативно појачање, које је дефинисано као „однос појачања снаге у одређеном смеру и снаге референтне антене у референтном смеру“. Улазна снага ове антене мора бити једнака. Референтна антена може бити вибратор, рупа или друга антена. У већини случајева, као референтна антена се користи неусмерени тачкасти извор. Стога:
Однос између укупне зрачене снаге и укупне улазне снаге је следећи:
Према IEEE стандарду, „Појачање не укључује губитке услед неусклађености импедансе (губитак рефлексије) и неусклађености поларизације (губитак).“ Постоје два концепта појачања, један се назива појачање (G), а други се назива достижно појачање (Gre), које узима у обзир губитке услед рефлексије/неусклађености.
Однос између појачања и усмерености је:
Ако је антена савршено усклађена са далеководом, односно ако је улазна импеданса антене Zin једнака карактеристичној импеданси Zc водова (|Γ| = 0), онда су појачање и достижно појачање једнаки (Gre = G).
Да бисте сазнали више о антенама, посетите:
Време објаве: 14. јун 2024.
