Anten Kazancı - Yönlülük, Verimlilik ve Dönüşümü

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Bu modern alanda antenler kullanılıyor iletişim verileri iletmek ve verileri kablolu bir kanal veya kablosuz kanal aracılığıyla almak için. Veya başka bir şekilde radyo dalgalarını tüm yatay yönde veya belirli bir yönde iletmek ve almak olarak tanımlanabilir. Bu antenler, elektrik sinyalleri ve radyo sinyalleri arasında bir arayüz görevi görür. Burada, elektrik sinyalleri metal iletkenler aracılığıyla iletilir ve radyo sinyalleri boş alan boyunca yayılır. Heinrich Hertz, 1886 yılında bir anten geliştiren ilk kişiydi. Çift kutuplu bir anten yarattı ve elektrik sinyalleri ile sinyalleri iletip aldı. 1901 yılının sonlarında, Marconi, bilgileri Atlantik bölgesi boyunca gönderen bilim adamıydı. Anten parametreleri daha önemlidir. Parametreler yönlülük (D), anten kazancı (G), çözünürlük, desenler, anten ışını alanı, anten ışını verimi, anten verimliliği ( ). Bu yazıda, anten kazancı ile ilgili tüm bilgileri tartışacağız.

Anten Kazancı nedir?

Tanımlayabiliriz anten anten verimliliği ve antenin yönlülüğünün kombinasyonu olarak kazanç ve bu, bu parametrelere bağlıdır. Yani bu ikisi bir antenin kazancını etkileyebilir. Bu anten kazancını tartışmaya başlamadan önce, anten yöneliminin ne olduğunu bilmemiz gerekir.




Anten Yönlülüğü

Bir test anteninin maksimum radyasyon yoğunluğunun, toplamda aynı gücü yayan bir izotropik anten veya referans antenin radyasyon yoğunluğuna oranı olarak tanımlanabilir. Yönlülük D ile gösterilebilir.



Antenin yönlülüğü, enerjiyi bir veya daha fazla belirli yönde nasıl yayabildiğini gösterir. Bir antenin ışıma örüntüsü onun yönlülük değerini belirler.

anten yönelimi

anten yönelimi

O halde Yönlülük D = bir test anteninin maksimum radyasyon yoğunluğu / bir izotropik antenin radyasyon yoğunluğu. Burada izotropik anten, gücünü uzaya tüm yönlerde eşit veya eşit olarak yayan ideal bir antendir. İzotropik antenin fiziksel bir konusu yoktur ve yalnızca referans anten olarak alınabilir.


Başka bir şekilde anten yönelimi, test anteninin maksimum radyasyon yoğunluğunun test anteninin ortalama radyasyon yoğunluğuna oranı olarak tanımlanabilir.

Anten Yönlülüğü D = bir test anteninin maksimum radyasyon yoğunluğu / test anteninin ortalama radyasyon yoğunluğu.

D = Ф (θ, Ф) max / Фavg
D = Ф (θ, Ф) maks / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) maks / Wr

Bu nedenle D = 4 π (maksimum radyasyon yoğunluğu) / toplam radyasyon gücü.

Anten Verimliliği

Bu, bir antenin önemli parametresidir. Bir antenin verimliliği, tüm yönlerde yayılan gücün, terminallerine sağlanan toplam giriş gücüne oranı olarak tanımlanır. Antendeki direnç kaybı nedeniyle, uygulanan toplam giriş hedeflenen yöne yayılmaz. Anten verimliliği ' ‘. Anten verimliliği, 100 ile çarpıldığında da yüzde olarak bilinebilir. Genellikle anten verimlilik faktörü 0 ile 1 arasındadır.

Anten Verimliliği = Bir anten tarafından yayılan güç / toplam giriş

= Pr / (Pr + Pi) [Pr = yayılan güç Pi = antendeki omik kayıplar]

Anten Kazanç Ölçümü

Kazanç, çoğunlukla liyakat şeklinde hesaplanır. Burada kazanç G veya güç kazancı Gp ile gösterilir. Kazanım yoluyla, anten radyasyon modelini hesaplayabiliriz. “Anten kazancı, belirli bir yöndeki söz konusu antenin maksimum radyasyon yoğunluğunun maksimum radyasyona oranı olarak tanımlanır. her iki antene de aynı miktarda güç uygulandığında izotropik bir antenin radyasyon yoğunluğu.

kazanç düzeni

kazanç düzeni

'Yönlülük desibele çevrildiğinde bunu anten kazancı olarak tanımlayabiliriz'.

Gain G = Söz konusu antenden gelen maksimum radyasyon yoğunluğu (Фs) / İzotropik antenden (Фi) maksimum radyasyon yoğunluğu

Bir antenin kazancı G = Anten verimliliği * Anten yönelimi D

Kazanç Birimleri - dB (desibel), dBi (izotropik antene göre desibel), dBd (dipol antene göre desibel)

Kazanç değeri, anteninizin giriş gücünü belirli bir yönde radyo dalgalarına dönüştürürken ne kadar başarılı olduğunu ve alıcı tarafında radyo dalgalarını nasıl elektriksel forma dönüştürdüğünü gösterir. Bazen kazanç, açının bir fonksiyonu olarak tartışılır. Bu durumda, radyasyon modeli dikkate alınmalıdır.

Anten Kazanç Formülü

Kazanç değerinden, anten tarafından girişe ne kadar sinyal güçlendirme sağladığını bilebiliriz.

Kanaldan aynı iletilen sinyali yeniden üretmek için ne kadar güç gerektiğine alıcı aşamasında yardımcı olur.

Konu anteninin veya test anteninin kazanımı Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)

Nerede

Gt = Test edilen antenin kazancı
Gi = İzotropik bir anten kazancı
Pt = Test anteninden yayılan güç
Pi = İzotropik anten tarafından yayılan güç

Anten Kazanç Dönüşümü

Anten kazancı desibel (dB) olarak ifade edilir, çünkü bu durumlarda alınan gücü hesaplarken watt cinsinden normal birimlerle ifade edilen kazanç çok küçük olur, yani bazen üstel biçimde de verir. Bu tür değerlerin her seferinde dikkate alınması zordur, bu nedenle kazanç Desibel (dB) cinsinden ifade edilebilir. 5 dB, en yüksek radyasyon yönünde izotropik bir antene göre 5 kat daha fazla enerji anlamına gelir.

Bu denklem izlenerek doğrusal birimler desibele çevrilir.

Pdb = 10 log10p

Anten kazancı için başka bir birim dBm'dir. Bir miliwatt'a göre desibel anlamına gelir.

1W = 1000mw = 0dB = 30dBm

dBi, bir antenin kazancı ve izotropik bir antene göre desibel kazancı için başka bir birimdir. dBi, en yüksek ışıma yönünde izotropik bir antene göre iki kat güç anlamına gelir.

Dolayısıyla kazanç, desibel veya desibel birimi mili-watt veya desibel izotropik anten cinsinden ifade edilebilir. Çoğunlukla yalnızca desibel (dB) olarak ifade edilir.

Anten Kazancı Nasıl Arttırılır?

Bir antenin kazancı, sinyalleri herhangi bir yöndeki kanala yayma yeteneğini gösterir. Kazanç daha fazlaysa, böyle bir anten belirli bir yönde alıcıya daha fazla güç iletebilir ve diğer yönlerden gelen diğer tüm sinyalleri zayıflatır. Anten sinyalleri tüm yönlerde eşit olarak yayarsa, bunun yalnızca küresel antenle mümkün olabileceği anlamına gelir, buna izotropik anten denir ve bunlar gerçek zamanlarda mevcut değildir.

Kazanç her zaman daha fazlaysa, devre için bir avantajdır, ancak yalnızca ihtiyaca bağlıdır. Aşağıdaki yöntemler bir antenin kazancını artırmak için kullanışlıdır.

Onlar

  • Antenin etkin alanı.
  • Parabolik reflektörler
  • Eleman dizileri
  • Reflektör dizileri
  • Anten verimliliği
  • Yönelme.

anten radyo dalgalarını kanaldaki bir elektrik formu aracılığıyla yaymak ve almak için iletişim alanında en yararlıdır. Antende farklı tipler vardır. Anten türleri her biri farklı bir yapıya sahip. İhtiyaca göre kullanılmışlardır ve eğer antenin kazancı düşük veya yüksek olabilir, yani tamamen ihtiyaca bağlıdır. Kazanç daha fazlaysa, sinyalleri uzaya belirli bir yönde yayabilir. Kazanç düşükse, kapsama alanı daha geniştir. Günlük iletişim sistemlerini gözlemlerseniz, anten ve anten kazanç değerinin önemi hakkında daha fazla bilgi alabiliriz.