Користан параметар за израчунавање снаге пријема антене јеефективна областилиефективни отвор бленде.Претпоставимо да на антену пада раван талас са истом поларизацијом као и пријемна антена.Даље претпоставимо да талас путује ка антени у правцу антене максималног зрачења (смер из којег би се примила највећа снага).
Затимефективни отвор блендепараметар описује колико снаге је заробљено из датог равног таласа.Дозволитиpбити густина снаге равног таласа (у В/м^2).АкоП_тпредставља снагу (у ватима) на терминалима антене доступним пријемнику антене, тада:
Дакле, ефективна површина једноставно представља колико је снаге заробљено из равни таласа и које је испоручила антена.Ова област утиче на губитке својствене антени (омски губици, диелектрични губици, итд.).
Општи однос за ефективни отвор бленде у смислу максималног појачања антене (Г) било које антене је дат на следећи начин:
Ефективни отвор бленде или ефективна површина може се мерити на стварним антенама упоређивањем са познатом антеном са датим ефективним отвором, или прорачуном користећи измерено појачање и горњу једначину.
Ефективни отвор бленде ће бити користан концепт за израчунавање примљене снаге из равног таласа.Да бисте видели ово на делу, идите на следећи одељак о Фриисовој формули за пренос.
Фриисова једначина преноса
На овој страници представљамо једну од најосновнијих једначина у теорији антена,Фриисова једначина преноса.Фриисова једначина преноса се користи за израчунавање снаге примљене од једне антене (са појачањемG1), када се преноси са друге антене (са појачањемG2), одвојено растојањемR, и раде на фреквенцијиfили ламбда таласне дужине.Ову страницу вреди прочитати неколико пута и требало би је у потпуности разумети.
Извођење Фриисове формуле за пренос
Да бисте започели извођење Фриисове једначине, размотрите две антене у слободном простору (без препрека у близини) раздвојене растојањемR:
Претпоставимо да се （ ）Вати укупне снаге испоручују на предајну антену.За сада претпоставимо да је антена за пренос омнидирекциона, без губитака и да је пријемна антена у далеком пољу антене за пренос.Затим густина снагеp(у ватима по квадратном метру) равни таласа који пада на пријемну антену на удаљеностиRса предајне антене даје:
Слика 1. Антене за пренос (Тк) и пријем (Рк) одвојене поR.
Ако антена за одашиљање има појачање антене у правцу пријемне антене дато са ( ） ), тада горња једначина густине снаге постаје:
Фактори појачања у усмерености и губицима праве антене.Претпоставимо сада да пријемна антена има ефективни отвор бленде дат од（）.Тада је снага коју прима ова антена ( ) дата са:
Пошто се ефективни отвор за било коју антену такође може изразити као:
Добијена добијена снага се може написати као:
Једначина1
Ово је познато као Фриисова формула за пренос.Повезује губитак путање у слободном простору, појачања антене и таласну дужину са примљеним и предајним снагама.Ово је једна од основних једначина у теорији антена, и треба је запамтити (као и извод изнад).
Још један користан облик Фриисове једначине преноса је дат у једначини [2].Пошто су таласна дужина и фреквенција ф повезане брзином светлости ц (погледајте увод у страницу о фреквенцији), имамо Фриисову формулу преноса у смислу фреквенције:
Екуатион2
Једначина [2] показује да се више снаге губи на вишим фреквенцијама.Ово је фундаментални резултат Фриисове једначине преноса.То значи да ће за антене са одређеним појачањима, пренос енергије бити највећи на нижим фреквенцијама.Разлика између примљене и пренете снаге позната је као губитак путање.Речено на другачији начин, Фриисова једначина преноса каже да је губитак пута већи за веће фреквенције.Важност овог резултата из Фриисове формуле преноса не може се преценити.Због тога мобилни телефони углавном раде на фреквенцији испод 2 ГХз.На вишим фреквенцијама може бити доступно више фреквентног спектра, али повезани губитак путање неће омогућити квалитетан пријем.Као додатна последица Фриссове једначине преноса, претпоставимо да вас питају о антенама од 60 ГХз.Узимајући у обзир да је ова фреквенција веома висока, могли бисте да кажете да ће губитак путање бити превисок за комуникацију на великим удаљеностима - и потпуно сте у праву.На веома високим фреквенцијама (60 ГХз се понекад назива мм (милиметарски талас) регион), губитак путање је веома висок, тако да је могућа само комуникација од тачке до тачке.Ово се дешава када су пријемник и предајник у истој просторији и окренути један према другом.Да ли мислите да су оператери мобилних телефона срећни због новог ЛТЕ (4Г) опсега, који ради на 700МХз, као још једна последица Фриисове формуле за пренос?Одговор је да: ово је нижа фреквенција од оне на којој традиционално раде антене, али из једначине [2] примећујемо да ће и губитак путање бити мањи.Стога, они могу да „покрију више терена“ са овим фреквентним спектром, а извршни директор компаније Веризон Вирелесс је недавно назвао овај „спектар високог квалитета“, управо из тог разлога.Напомена: С друге стране, произвођачи мобилних телефона ће морати да уграде антену веће таласне дужине у компактни уређај (нижа фреквенција = већа таласна дужина), тако да је посао дизајнера антена постао мало компликованији!
Коначно, ако антене нису усклађене са поларизацијом, горенаведена примљена снага би се могла помножити са фактором губитка поларизације (ПЛФ) како би се ово неусклађеност правилно објаснило.Једначина [2] изнад се може променити да би се произвела генерализована Фриисова трансмисиона формула, која укључује неусклађеност поларизације:
Једначина3
Време поста: Јан-08-2024
