El guany d’antena és una part molt important de l’estructura de coneixement de les antenes i, per descomptat, també és un dels paràmetres importants per a la selecció de les antenes. El guany d'antena també té un gran paper en la qualitat operativa del sistema de comunicació. En termes generals, la millora del guany depèn principalment de reduir l’amplada del lòbul irradiat al pla vertical, tot mantenint el rendiment de la radiació omnidireccional al pla horitzontal.
1. La definició de guany d'antena:
Relació de la densitat de flux de potència radiada d’una antena en una direcció especificada a la densitat de flux de potència màxima irradiada de l’antena de referència a la mateixa potència d’entrada.
→ Presteu atenció als punts següents:
(1) Si no està especialment marcat, el guany de l'antena es refereix al guany en la direcció màxima de radiació;
(2) En les mateixes condicions, com més gran sigui el guany, millor serà la directivitat i més lluny viatjarà l’ona de ràdio, és a dir, augmentarà la distància de cobertura. Tanmateix, l’amplada de la velocitat de l’ona no es comprimirà i, com més estret serà el lòbul, la qual cosa resultarà en una pobra uniformitat de cobertura.
(3) L'antena és un dispositiu passiu i no pot generar energia. El guany de l’antena és només la capacitat de concentrar eficaçment l’energia per radiar o rebre ones electromagnètiques en una direcció específica.
2. Fórmula de càlcul del guany d'antena
Podem entendre per la definició de guany d'antena que el guany d'antena està estretament relacionat amb el patró de l'antena. Com més estret és el lòbul principal, més petit és el lòbul lateral i més gran és el guany.
Antena parabòlica MIMO bipolar / polaritzada a 2.4 GHz22dBi
(1) Per a una antena parabòlica, es pot utilitzar la següent fórmula per aproximar-ne el guany:
G (dBi) = 10 Lg {4.5 × (D / λ0) ^ 2}
*nota:
D: diàmetre parabòlic
λ0: longitud d'ona de treball central
4.5: Dades empíriques estadístiques
Connector femella tipus N-antena MIMO omnidireccional bipolar de 2.4 GHz13dBi
(2) Per a una antena omnidireccional vertical, també es pot utilitzar la fórmula següent per al càlcul aproximat:
G (dBi) = 10 Lg {2L / λ0}
*nota:
L: longitud de l'antena
λ0: longitud d'ona de treball central
3. Guanyar i transmetre energia
El senyal de radiofreqüència que emet el transmissor de ràdio es transmet a l’antena a través de l’alimentador (cable) i l’irradia l’antena en forma d’ones electromagnètiques. Després que l’ona electromagnètica arriba al lloc de recepció, és rebuda per l’antena (només es rep una petita part de l’energia) i s’envia al receptor de ràdio a través de l’alimentador. Per tant, en l’enginyeria de xarxes sense fils, és molt important calcular la potència de transmissió del dispositiu transmissor i la capacitat de radiació de l’antena.
La potència de transmissió de les ones de ràdio es refereix a l'energia dins d'un rang de freqüència donat, i normalment hi ha dos estàndards de mesura o mesura:
Potència (W): en relació amb el nivell lineal d'1 watt (watts).
Guany (dBm): relatiu al nivell proporcional d'1 miliwatt (Milliwatt).
→ Les dues expressions es poden convertir entre elles:
dBm = 10xlog ［Potència mW］
mW = 10 ^ [Guany dBm / 10dBm]
En els sistemes sense fils, les antenes s’utilitzen per convertir les ones de corrent en ones electromagnètiques. Durant el procés de conversió, els senyals transmesos i rebuts també es poden "amplificar". La mesura d'aquesta amplificació d'energia s'anomena "guany". La unitat de mesura del guany d'antena és "dBi".
Com que l’energia d’ones electromagnètiques d’un sistema sense fils es genera per l’energia de transmissió del dispositiu transmissor i l’amplificació de l’antena, és millor mesurar l’energia transmesa amb el mateix guany mètric (dB), per exemple, la potència de el dispositiu transmissor és de 100 mW o 20 dBm; El guany de 10dBi és:
Energia total d'emissió = potència d'emissió (dBm) + guany d'antena (dBi)
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
O bé: = 1000 mW ＝ 1W
[Regla 3dB]
→ Cada dB és molt important en el sistema de "baixa potència", sobretot cal recordar la "regla 3dB".
Cada augment o disminució de 3dB significa que la potència es duplica o redueix a la meitat:
-3dB = 1/2 potència
-6dB = 1/4 potència
+ 3dB = 2x potència
+ 6dB = 4x potència
Per exemple, la potència de transmissió sense fils de 100 mW és de 20 dBm, mentre que la potència de transmissió sense fils de 50 mW és de 17 dBm i la potència de transmissió de 200 mW és de 23 dBm.
El nostre altre producte:
