En aquest modern s’utilitzen antenes comunicació per transmetre les dades i rebre-les a través d’un canal amb cable o sense fils. O d'una altra manera, es pot definir com a transmissió i recepció de les ones de ràdio en qualsevol direcció horitzontal o direcció particular. Aquestes antenes actuen com una interfície entre senyals elèctrics i senyals de ràdio. Aquí, els senyals elèctrics s’envien a través de conductors metàl·lics i els senyals de ràdio es propaguen per l’espai lliure. Heinrich Hertz va ser la primera persona que va desenvolupar una antena l'any 1886. Ha creat una antena dipol i, amb senyals elèctrics, va transmetre i rebre els senyals. Més tard, l'any 1901, Marconi era el científic que enviava la informació a tota la regió atlàntica. Els paràmetres de l'antena són més importants. Els paràmetres són directivitat (D), guany d'antena (G), resolució, patrons, àrea de feix d'antena, eficiència del feix d'antena, eficiència de l'antena ( el ). En aquest article, parlarem de la informació completa relacionada amb el guany d'antena.
Què és un guany d'antena?
Podem definir l’antena guany com la combinació de l'eficiència de l'antena i la directivitat de l'antena, i això depèn d'aquests paràmetres. Per tant, aquests dos poden ser efectes sobre el guany d'una antena. Abans d’analitzar aquest guany d’antena primer, hem de saber quina és la directivitat de l’antena.
Directivitat de l'antena
Es pot definir com la proporció de la intensitat màxima de radiació d'una antena de prova a la intensitat de radiació d'una antena isòtropa o antena de referència que està irradiant la mateixa potència en total. La directivitat es pot denotar amb D.
La directivitat de l'antena mostra com pot irradiar l'energia en una o més direccions específiques. El patró de radiació d’una antena determina el seu valor de directivitat.
antena-directivitat
Llavors, Directivitat D = intensitat màxima de radiació d'una antena de prova / intensitat de radiació d'una antena isòtropa. Aquí, l’antena isòtropa és una antena ideal, que irradia la seva potència de manera igual o uniforme en totes les direccions cap a l’espai. No hi ha matèria física d’antena isòtropa i només es pot prendre com a antena de referència.
D’una altra manera, la directivitat de l’antena es pot definir com la relació de la intensitat màxima de radiació de l’antena de prova amb la intensitat mitjana de radiació de l’antena de prova.
Directivitat de l'antena D = intensitat màxima de radiació d'una antena de prova / intensitat mitjana de radiació de l'antena de prova.
D = Ф (θ, Ф) màx / Ф mitjana
D = Ф (θ, Ф) màx / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) màx / Wr
Per tant D = 4 π (intensitat màxima de radiació) / potència total de radiació.
Eficiència de l'antena
Aquest és el paràmetre important d'una antena. L'eficiència d'una antena es defineix com la relació de potència irradiada en totes les direccions a la potència total d'entrada subministrada als seus terminals. A causa de la pèrdua de resistència a l'antena, l'entrada total aplicada no s'irradia a la seva direcció objectiu. Eficiència de l’antena denotada per « el ‘. L’eficiència de l’antena es pot conèixer en percentatges també quan es multiplica per 100. Normalment, el factor d’eficiència de l’antena se situa entre 0 i 1.
Eficiència de l'antena el = Potència irradiada per una antena / entrada total
el = Pr / (Pr + Pi) [Pr = potència radiada Pi = pèrdues ohmiques a l'antena]
Mesura del guany d'antena
Guany calculat principalment en la figura del mèrit. Aquí, el guany es denota amb G o guany de potència Gp. Per guany, podem calcular el patró de radiació de l’antena. “El guany d'antena es defineix com la relació entre la intensitat màxima de radiació d'una antena subjecta en una direcció determinada i la màx. la intensitat de radiació d’una antena isòtropa ”quan s’aplica la mateixa quantitat de potència a les dues antenes.
patró de guany
'Quan la directivitat es converteix en decibels, la podem definir com a guany d'antena'.
Guany G = Intensitat màxima de radiació de l'antena objecte (Фs) / Intensitat màxima de radiació de l'antena isòtropa (Фi)
El guany d’una antena G = Eficiència de l’antena * Directivitat de l’antena D
Unitats de guany: dB (decibels), dBi (decibels en relació amb una antena isòtropa), dBd (decibels en relació amb l'antena dipol)
El valor de guany indica quant ha tingut èxit l'antena mentre es converteix la potència d'entrada en ones de ràdio en una direcció específica i com converteix les ones de ràdio en forma elèctrica al costat del receptor. De vegades, el guany es discuteix en funció de l'angle. En aquest cas, cal tenir en compte el patró de radiació.
Fórmula de guany d’antena
Pel valor de guany, podem saber quanta quantitat d’augment de senyal proporciona a l’entrada de l’antena.
Ajuda a l’etapa del receptor la quantitat de potència necessària per reproduir el mateix senyal transmès des del canal.
Guany d'una antena subjecte o antena de prova Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)
On
Gt = Guany de l'antena provada
Gi = Guany d'una antena isòtropa
Pt = Potència irradiada per l'antena de prova
Pi = Potència irradiada per l’antena isòtropa
Conversió de guany d'antena
El guany de l’antena s’expressa en decibels (dB) perquè si el guany expressat en unitats regulars com en termes de watts en aquests casos en calcular la potència rebuda, el resultat seria molt petit, és a dir, de vegades també es donarà en forma exponencial. És difícil tenir en compte cada vegada que es fa aquest tipus de valors, el guany es pot expressar en termes de decibels (dB). 5 dB significa 5 vegades l'energia relativa a una antena isòtropa en la seva direcció màxima de radiació.
Les unitats lineals es converteixen en decibels seguint aquesta equació.
Pdb = 10 log10p
Una altra unitat de guany d'antena és dBm. Significa decibels en relació amb un miliwatt.
1W = 1000mw = 0dB = 30dBm
dBi és una altra unitat per obtenir el guany d'una antena i el seu decibel de guany en relació amb una antena isòtropa. dBi significa el doble de potència que una antena isòtropa en la seva direcció màxima de radiació.
Així doncs, el guany es pot expressar en unitats de decibels o decibels en mil·lis de vats o decibels d’antena isòtropa. La majoria s’expressa només en decibels (dB).
Com augmentar el guany d'antena?
El guany d’una antena mostra la seva capacitat d’irradiar els senyals per canalitzar en qualsevol direcció. Si el guany és més gran, aquesta antena es pot transmetre més potència al receptor en una direcció particular i atenua tots els altres senyals d'altres direccions. Si l'antena irradia els senyals per igual en totes direccions, només es pot anomenar antena esfèrica, que es diu antena isòtropa i no existeix en temps real.
Si el guany és sempre més, és un avantatge per al circuit, però només depèn de la necessitat. Els mètodes següents són útils per augmentar el guany d’una antena.
Ells són
- La zona efectiva de l’antena.
- Reflectors parabòlics
- Matrius d’elements
- Matrius de reflectors
- Eficiència de l'antena
- Directivitat.
El antena és més útil en el camp de la comunicació per radiar i rebre les ones de ràdio a través d’una forma elèctrica al canal. Hi ha diferents tipus d'antena. Tipus d'antena tenen una estructura diferent amb cadascun d’ells. Segons la necessitat, s’han utilitzat i si el guany de l’antena pot ser baix o alt, és a dir, depèn només de la necessitat. Si el guany és més gran, és capaç d’irradiar els senyals en una direcció determinada cap a l’espai. Si el guany és baix, la seva cobertura és més àmplia. Si observeu els sistemes de comunicació diaris, podem obtenir més informació sobre la importància de l’antena i el valor del guany de l’antena.
