Wie die Berechnung von Antennengewinn

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Gain bezieht sich auf das Verhältnis der die Leistungsdichte des erzeugten Signals von der eigentlichen Antenne und das ideale strahlende Einheit an der gleichen Stelle im Raum unter der Bedingung des gleichen Eingang macht. Quantitativ beschreibt den Grad, zu dem eine Antenne konzentriert input power ausstrahlen. Der Gewinn ist offensichtlich eng verwandt mit der Antenne Muster. Je enger die Hauptstrahlrichtung der Muster, desto kleiner ist der seitliche Zopf, und je höher die Verstärkung.

Die physikalische Bedeutung erlangen können-so verstanden - - - - - - - Zu generieren signal von einer bestimmten Größe an einem bestimmten Punkt über eine gewisse Distanz, wenn ein ideal nicht-direktionale Punkt-Quelle verwendet wird, als die Sendeantenne , 100W Eingangsleistung erforderlich ist, und, Wenn eine Richtantenne mit einem Gewinn von G = 13 dB = 20 verwendet wird als die Sendeantenne, die Eingangsleistung muss nur 100/20 = 5W. In anderen Worten, der Gewinn einer Antenne in Bezug auf die Strahlung Wirkung in die Richtung der maximalen Strahlung, die ein Vielfaches von der Eingangsleistung verglichen mit einer idealen, nicht-direktionale Punkt-Quelle.

Die Gewinn von der Hälfte-Welle symmetrischen Oszillator ist G = 2.15 dBi. Die vier halb-Welle symmetrische Oszillatoren angeordnet sind, nach oben und unten entlang der vertikalen Linie eine senkrechte Quartär-array mit einem Gewinn von etwa G = 8.15 dBi (die Einheit dBi zeigt, dass der Vergleich Objekt ist ein Idealer Punkt-Quelle mit gleichmäßige Strahlung in alle Richtungen).

Wenn eine Hälfte-Welle symmetrische Oszillator dient als vergleichsobjekt, das Gerät der gain dBd.

Die Gewinn von der Hälfte-Welle symmetrischen Oszillator ist G = 0dBd (denn es ist im Vergleich mit sich selbst, das Verhältnis ist 1 und der Logarithmus von null ist.) Die vertikale Quartär array hat eine Verstärkung von über G = 8.15-2.15 = 6dBd.

Mehrere Berechnungsformeln der Antennengewinn

1) Je schmaler der Antenne Hauptstrahlrichtung Breite, desto höher der Gewinn. Für eine Allgemeine Antenne, der Gewinn geschätzt werden, kann mithilfe der folgenden Formel:

G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, × 2θ3dB, H)}

In die Formel, 2θ3dB, E und 2θ3dB, H sind die breiten Lappen der Antenne auf dem zwei Hauptebenen;

Zwei und dreißig tausend handelt es sich um statistische Daten.

2) Für eine Parabol-Antenne, die Verstärkung kann angenähert werden durch die folgende Formel:

G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}

Wo D ist der Durchmesser des paraboloids;

λ0 ist der zentrale arbeiten Wellenlänge;

4.5 handelt es sich um statistische Daten.

3) Für aufrecht omnidirektionale Antennen gibt es Ungefähre Berechnung-Formeln

G (dBi) = 10Lg {2L/ λ0}

Wo L ist die Länge der Antenne;

λ0 ist der zentrale arbeiten Wellenlänge;

Über die db, dBi, dBd und den anderen Einheiten der Antenne

Einige Freunde neigen dazu, zu verwechseln diese Einheiten leichter. Die dB-Werte basieren auf logarithmische Werte.

(1) dB, das ist einfach nur ein relativer Wert, das ist der Logarithmus für den Wert Eines über B. ist Es oft verwendet, um zu sagen, wie viel dB Ein höher oder niedriger ist als B, aber es es ist unvernünftig zu sagen, wie viel A ' s Verstärkung dB, weil wir nicht wissen, was B ist. Es ist nur so, dass viele unserer Kollegen manchmal verbal sagen, wie viel dB ist der Einfachheit halber, aber das ist nicht genau genug, aber oft ist es falsch und falsch. Die Standard-dBi ist, oder können Sie wieder Fragen.

(2) dBd, die eine standard-Referenz-Wert, das heißt, B ist angegeben als free-space-halb-Welle Dipol-Antenne. Auf diese Weise, den Wert von A und B ist eine unified Referenz-Objekt. Sie erzählen die gleichen gut, dass diese Antenne 10dBd, Er versteht, dass die Antenne sammeln können 10 mal mehr Energie in die main Strahlung Richtung, als ein halb-Welle Dipol-Antenne , das ist 10 mal besser.

(3) dBi, die Bedeutung dieser Einheit ist relativ kompliziert, aber es ist das Verhältnis Einheit, die man am besten darstellen, die tatsächlichen Umweltbedingungen. Hier Referenz-Objekt B ist ein point-source-Oszillator (es ist kein solches Objekt, es kann angesehen werden als eine relativ kurze Wellenlänge) Ein kleines segment Oszillator -, oder micro-Segmentierung bar), in die standard-definition, in diesem Punkt Quelle Oszillator sollte eine ideale sphärische omnidirektionale Strahlung, und dann gibt es eine bestimmte mathematische Beziehung mit dBd, das ist, 1dBd = 2.14 dBi. Allerdings, in der Tat, die meisten Antennen sind betroffen von der Bauhöhe, der wichtigste ist der Boden-Effekt. Aufgrund der Spiegel-Effekt von der Boden, der Balken Form wird oft geändert, und es ist oft 2-5dB höher einige Richtungen. Jetzt sollten Sie verstehen, 19dBi. Viele regelmäßige Antenne Hersteller oft wie zu verwenden dBi markieren Sie den gain-Wert der Antenne. Sie in der Regel angeben die Montagehöhe oder die Methode zur Berechnung der markierte Wert, oder was er produziert ist die Installations-Umgebung, die jeder in der Regel weiß, wie als Dach montierten Antenne. Beschreibung oft weggelassen.

Übertragen Leistung und Gewinn

Die radio-Frequenz-signal-Ausgang vom radio Sender übertragen wird, um die - Antenne durch die Zuführung (- Kabel), die abgestrahlt wird, durch die Antenne in den form von elektromagnetischen Wellen. Nachdem die elektromagnetische Welle, kommt bei der empfangenden Stelle, ist es von der Antenne empfangen (empfangen nur einen sehr kleinen ein Teil der macht) und an das radio-Empfänger durch den feeder. Also, in der Konstruktion von drahtlose Netzwerke , es ist sehr wichtig für die Berechnung der Sendeleistung der sende - Gerät und die strahlende Fähigkeit der Antenne.

Tx ist die Kurzform für " Überträgt. Die Sendeleistung von radio-Wellen bezieht sich auf die Energie in einem bestimmten Frequenzbereich. Th ere sind in der Regel zwei Maßnahmen oder Messungen:

Macht (W)-lineare level relativ zu 1 Watt.

Gewinnen (dBm)-proportional-level relativ zu 1 milliwatt.

Zwei Ausdrücke können miteinander umgewandelt werden:

dBm = 10 x log [Leistung in mW]

mW = 10 [gain dBm / 10 dBm]

In wireless-Systeme, Antennen werden verwendet, um zu konvertieren aktuellen Wellen in elektromagnetische Wellen. Während der Konvertierung, die Anzahl der gesendeten und empfangene Signale können auch "verstärkt". Das Maß der Energie die Verstärkung wird zu "Gewinnen". Die Maßeinheit für die Antenne gewinnen wird "dBi".

Da die elektromagnetische Wellenenergie, die in einem drahtlosen system erzeugt wird, durch den übertragung von Energie von dem sendenden Gerät und der Verstärkung und überlagerung der Antenne, ist es am besten zu Messen, die übertragung von Energie mit der gleichen Maßnahme-gain (dB). Zum Beispiel, die macht der übertragung Gerät von 100 MW oder 20 dBm; Die Verstärkung 10dBi, dann:

Total transmit energy = transmit power (dBm) + antenna gain (dBi)

= 20dBm + 10dBi

= 30dBm

Oder: = 1000mW

= 1W

Jeder dB ist sehr wichtig, in einem "low-power" - system, besonders zu erinnern die "3dB-Regel".

Jeder 3dB erhöhen oder zu verringern bedeutet eine Verdoppelung oder Halbierung der Leistung:

-3 dB = 1/2 power

-6 dB = 1/4 Leistung

+3 dB = 2x power

+6 dB = 4x power

Für Beispiel, ein 100mW WLAN-Sendeleistung 20dBm, eine 50mW wireless Sendeleistung 17dBm, und einem 200mW 23dBm Sendeleistung ist.

Was ist eine Antenne?

Ein Antenne ist ein einfaches Gerät oder ein Wandler zwischen einer geführten Welle und eine freie Raum-Welle.

Seine grundlegenden Funktion zum senden und empfangen der Funkwellen: bei der übertragung, wandelt es Hochfrequenz-Ströme in elektromagnetische Wellen; wenn es empfangen wird, wandelt elektrische Wellen in hochfrequente Ströme.

Antenne gewinnen

Unter der Bedingung, dass die Eingangsleistung ist gleich, das Verhältnis der Leistungsdichte der signal der eigentlichen Antenne und das ideale ausstrahlen, die Einheit bei der gleichen Punkt im Raum. Quantitativ beschreibt den Grad, zu dem eine Antenne konzentriert sich die Eingangsleistung zu Strahlen. Der Gewinn ist offensichtlich eng mit die Antenne-Muster. Je enger die Hauptstrahlrichtung der Muster, desto kleiner ist der side lobe, und je höher die Verstärkung.

Ein die wichtigsten Indikatoren für die Antenne ist das Produkt der Richtungs - die Koeffizienten und die Effizienz, welche die Leistung der Antenne Ausstrahlung oder der Empfang der Radiowellen. Die Parameter zur Charakterisierung der Antenne gain dBd und dBi. DBi ist der Gewinn relativ zu dem Punkt Quelle Antenne, die die Strahlung in alle Richtungen gleichmäßig ist; dBd, die relativ zu den gewinnen die symmetrische array-Antenne dBi = dBd + 2.15. Unter den gleichen Bedingungen, je höher die Verstärkung, desto länger der Abstand der radio-wave-Reisen. In der Regel, der Antennengewinn einer GSM-directional base station ist 18dBi und die Kugel ist 11dBi.

2020-3-25