Эфектыўнасць антэны звязана з магутнасцю, якая падаецца на антэну, і магутнасцю, выпраменьванай антэнай.Высокаэфектыўная антэна будзе выпраменьваць большую частку энергіі, якая паступае ў антэну.Неэфектыўная антэна паглынае большую частку энергіі, страчанай унутры антэны.Неэфектыўная антэна таксама можа адбіваць шмат энергіі з-за неадпаведнасці імпедансу.Паменшыце магутнасць выпраменьвання неэфектыўнай антэны ў параўнанні з больш эфектыўнай антэнай.
[Пабочная заўвага: супраціў антэны абмяркоўваецца ў наступным раздзеле.Неадпаведнасць імпедансу - гэта адлюстраваная магутнасць ад антэны, таму што імпеданс з'яўляецца няправільным значэннем.Такім чынам, гэта называецца неадпаведнасцю імпедансу.]
Тып страт у антэне - гэта страты на праводнасць.Страты на праводнасць абумоўлены канчатковай праводнасцю антэны.Іншы механізм страт - дыэлектрычныя страты.Дыэлектрычныя страты ў антэне абумоўлены праводнасцю ў дыэлектрычным матэрыяле.Ізаляцыйны матэрыял можа знаходзіцца ўнутры або вакол антэны.
Адносіны эфектыўнасці антэны да магутнасці выпраменьвання можна запісаць як уваходную магутнасць антэны.Гэта ўраўненне [1].Таксама вядомая як эфектыўнасць радыяцыйнай антэны.
[Ураўненне 1]
Эфектыўнасць - гэта суадносіны.Гэты каэфіцыент заўсёды ўяўляе сабой велічыню ад 0 да 1. Эфектыўнасць часта падаецца ў працэнтных пунктах.Напрыклад, ККД 0,5 да 50% аднолькавы.Эфектыўнасць антэны таксама часта цытуецца ў дэцыбелах (дБ).ККД 0,1 роўны 10%.Гэта таксама роўна -10 дэцыбел (-10 дэцыбел).Каэфіцыент карыснага дзеяння 0,5 роўны 50%.Гэта таксама роўна -3 дэцыбелам (дБ).
Першае ўраўненне часам называюць эфектыўнасцю выпраменьвання антэны.Гэта адрознівае яго ад іншага часта выкарыстоўванага тэрміна, які называецца агульнай эфектыўнасцю антэны.Агульная эфектыўная эфектыўнасць Эфектыўнасць выпраменьвання антэны, памножаная на страты неадпаведнасці імпедансу антэны.Страты неадпаведнасці імпедансу ўзнікаюць, калі антэна фізічна падключана да лініі перадачы або прымача.Гэта можна абагульніць у формуле [2].
[Ураўненне 2]
формула [2]
Страта неадпаведнасці імпедансу заўсёды складае лік ад 0 да 1. Такім чынам, агульная эфектыўнасць антэны заўсёды меншая, чым эфектыўнасць выпраменьвання.Каб паўтарыць гэта, калі няма страт, эфектыўнасць выпраменьвання роўная агульнай эфектыўнасці антэны з-за неадпаведнасці імпедансу.
Павышэнне эфектыўнасці - адзін з найважнейшых параметраў антэны.Ён можа быць вельмі блізкім да 100% са спадарожнікавай антэнай, рупорнай антэнай або паўхвалевым дыполем без якіх-небудзь матэрыялаў са стратамі вакол яго.Антэны мабільных тэлефонаў або бытавой электронікі звычайна маюць эфектыўнасць 20%-70%.Гэта эквівалентна -7 дБ -1,5 дБ (-7, -1,5 дБ).Часта з-за страты электронікі і матэрыялаў, якія атачаюць антэну.Яны, як правіла, паглынаюць частку выпраменьванай энергіі.Энергія пераўтворыцца ў цеплавую энергію і няма ніякага выпраменьвання.Гэта зніжае эфектыўнасць антэны.Антэны аўтамабільнага радыё могуць працаваць на радыёчастотах AM з эфектыўнасцю антэны 0,01.[Гэта 1% або -20 дБ.] Гэтая неэфектыўнасць звязана з тым, што антэна меншая за палову даўжыні хвалі на працоўнай частаце.Гэта значна зніжае эфектыўнасць антэны.Бесправадныя сувязі падтрымліваюцца, таму што вышкі AM-вяшчання выкарыстоўваюць вельмі высокую магутнасць перадачы.
Страты ад неадпаведнасці імпедансу абмяркоўваюцца ў раздзелах "Дыяграма Сміта" і "Сапастаўленне імпедансу".Адпаведнасць імпедансу можа значна павысіць эфектыўнасць антэны.
Ўзмацненне антэны
Доўгатэрміновы каэфіцыент узмацнення антэны апісвае, колькі магутнасці перадаецца ў пікавым кірунку выпраменьвання адносна ізатропнай крыніцы.Каэфіцыент узмацнення антэны часцей цытуецца ў тэхнічных характарыстыках антэны.Каэфіцыент узмацнення антэны важны, таму што ён улічвае рэальныя страты, якія адбываюцца.
Антэна з каэфіцыентам узмацнення 3 дБ азначае, што магутнасць, атрыманая ад антэны, на 3 дБ значна большая, чым яна была б атрымана ад ізатропнай антэны без страт з такой жа ўваходнай магутнасцю.3 дБ эквівалентна ўдвая большай магутнасці.
Каэфіцыент узмацнення антэны часам разглядаецца як функцыя напрамку або вугла.Аднак, калі адна лічба вызначае ўзмацненне, то гэтая лічба з'яўляецца пікавым узмацненнем для ўсіх кірункаў."G" узмацнення антэны можна параўнаць з накіраванасцю "D" футурыстычнага тыпу.
[Ураўненне 3]
Каэфіцыент узмацнення сапраўднай антэны, які можа быць такім жа высокім, як вельмі вялікая спадарожнікавая антэна, складае 50 дБ.Накіраванасць можа быць усяго 1,76 дБ, як у сапраўднай антэны (напрыклад, кароткай дыпольнай антэны).Накіраванасць ніколі не можа быць меншай за 0 дБ.Аднак пікавы каэфіцыент узмацнення антэны можа быць калі заўгодна малым.Гэта звязана са стратамі або неэфектыўнасцю.Электрычна малыя антэны - гэта адносна невялікія антэны, якія працуюць на даўжыні хвалі частоты, на якой працуе антэна.Маленькія антэны могуць быць вельмі неэфектыўнымі.Узмацненне антэны часта ніжэй за -10 дБ, нават калі неадпаведнасць імпедансу не ўлічваецца.
Час публікацыі: 16 лістапада 2023 г
