Эфектыўнасцьантэнаадносіцца да здольнасці антэны пераўтвараць уваходную электрычную энергію ў выпраменьваную. У бесправадной сувязі эфектыўнасць антэны аказвае важны ўплыў на якасць перадачы сігналу і спажыванне энергіі.
Эфектыўнасць антэны можна выразіць наступнай формулай:
ККД = (Выпраменьваная магутнасць / Уваходная магутнасць) * 100%
Сярод іх выпраменьваная магутнасць — гэта электрамагнітная энергія, якая выпраменьваецца антэнай, а ўваходная магутнасць — гэта электрычная энергія, якая падаецца на ўваход антэны.
На эфектыўнасць антэны ўплывае мноства фактараў, у тым ліку канструкцыя антэны, матэрыял, памер, рабочая частата і г.д. У цэлым, чым вышэй эфектыўнасць антэны, тым больш эфектыўна яна можа пераўтвараць уваходную электрычную энергію ў выпраменьваную, тым самым паляпшаючы якасць перадачы сігналу і зніжаючы спажыванне энергіі.
Такім чынам, эфектыўнасць з'яўляецца важным фактарам пры праектаванні і выбары антэн, асабліва ў тых выпадках, калі патрабуецца перадача на вялікія адлегласці або ёсць строгія патрабаванні да спажывання энергіі.
1. Эфектыўнасць антэны
Малюнак 1
Паняцце эфектыўнасці антэны можна вызначыць з дапамогай малюнка 1.
Агульны каэфіцыент эфектыўнасці антэны e0 выкарыстоўваецца для разліку страт антэны на ўваходзе і ўнутры канструкцыі антэны. Звяртаючыся да малюнка 1(b), гэтыя страты могуць быць выкліканы:
1. Адлюстраванні з-за неадпаведнасці паміж лініяй перадачы і антэнай;
2. Страты ў правадніку і дыэлектрыку.
Агульную эфектыўнасць антэны можна атрымаць па наступнай формуле:
Гэта значыць, што агульны ККД = здабытак ККД неадпаведнасці, ККД правадніка і ККД дыэлектрыка.
Звычайна вельмі складана разлічыць эфектыўнасць правадніка і дыэлектрычную эфектыўнасць, але іх можна вызначыць эксперыментальна. Аднак эксперыменты не могуць адрозніць гэтыя дзве страты, таму прыведзеную вышэй формулу можна перапісаць наступным чынам:
ecd — эфектыўнасць выпраменьвання антэны, а Γ — каэфіцыент адлюстравання.
2. Прыбытак і рэалізаваны прыбытак
Яшчэ адзін карысны паказчык для апісання прадукцыйнасці антэны — гэта каэфіцыент узмацнення. Нягледзячы на тое, што каэфіцыент узмацнення антэны цесна звязаны з накіраванасцю, гэта параметр, які ўлічвае як эфектыўнасць, так і накіраванасць антэны. Накіраванасць — гэта параметр, які апісвае толькі характарыстыкі накіраванасці антэны, таму яна вызначаецца толькі дыяграмай накіраванасці.
Каэфіцыент узмацнення антэны ў зададзеным кірунку вызначаецца як «4π памножанае на стаўленне інтэнсіўнасці выпраменьвання ў гэтым кірунку да агульнай уваходнай магутнасці». Калі кірунак не зададзены, звычайна бярэцца каэфіцыент узмацнення ў кірунку максімальнага выпраменьвання. Такім чынам, звычайна існуе:
Увогуле, гэта адносіцца да адноснага ўзмацнення, якое вызначаецца як «суадносіны ўзмацнення па магутнасці ў зададзеным кірунку да магутнасці эталоннай антэны ў эталонным кірунку». Уваходная магутнасць гэтай антэны павінна быць роўнай. Эталоннай антэнай можа быць вібратар, рупор або іншая антэна. У большасці выпадкаў у якасці эталоннай антэны выкарыстоўваецца ненакіраваная кропкавая крыніца. Такім чынам:
Суадносіны паміж агульнай выпраменьвальнай магутнасцю і агульнай уваходнай магутнасцю наступныя:
Згодна са стандартам IEEE, «каэфіцыент узмацнення не ўключае страты з-за неадпаведнасці імпедансу (страты на адлюстраванне) і неадпаведнасці палярызацыі (страты)». Існуе дзве канцэпцыі ўзмацнення: адна называецца ўзмацненнем (G), а другая — дасягальным узмацненнем (Gre), якое ўлічвае страты на адлюстраванне/неадпаведнасць.
Суадносіны паміж узмацненнем і накіраванасцю:
Калі антэна ідэальна ўзгоднена з лініяй перадачы, гэта значыць уваходны імпеданс антэны Zin роўны характарыстычнаму імпедансу лініі Zc (|Γ| = 0), то каэфіцыент узмацнення і дасягальны каэфіцыент узмацнення роўныя (Gre = G).
Каб даведацца больш пра антэны, наведайце:
Час публікацыі: 14 чэрвеня 2024 г.
