Підсилення антени та розрахунок антенного променя

Підсилення антени - параметр, який вимірює ступінь спрямованості діаграми спрямованості антени. Антена з високим коефіцієнтом підсилення переважно буде випромінювати в певному напрямку. Посилення антени є пасивним явищем - потужність не додається антеною, а просто перерозподіляється, щоб забезпечити більше випромінюваної потужності в певному напрямку, ніж передавала б ізотропна антена. 

Посилення вимірюється в дБі та дБд.

● дБі - коефіцієнт посилення з посиланням на ізотропну антену

● дБд - коефіцієнт підсилення з посиланням на дипольну антену

На практиці напівхвильовий диполь береться за еталон замість ізотропного випромінювача. Потім коефіцієнт підсилення дається в дБд (децибел над диполем):
Існує зв’язок між dBd і dBi, наведеними нижче

● дБі = дБд + 2.15

Конструктор антени повинен враховувати застосування антени при визначенні коефіцієнта підсилення.

● Антени з високим коефіцієнтом посилення мають перевагу в більшій дальності та кращій якості сигналу, але їх слід обережно спрямовувати у певному напрямку

● Антени з низьким коефіцієнтом посилення мають менший діапазон, але орієнтація антени є відносно незначною

Посилення антени та дипольне розташування
Щоб сконцентрувати потужність, що випромінюється, в область навколо горизонту, напівхвильові диполі розташовані вертикально і об'єднані по фазі з кожним подвоєнням числа диполів.
● Половина ширини променя потужності прибл. половинки

● Посилення збільшується на 3 дБ в основному напрямку

На наступному малюнку показано вертикальне розташування ширини дипольного пучка та відповідного коефіцієнта підсилення

Відповідно, також в горизонтальній площині може створюватися промінь з кожним зменшенням вдвічі ширини променя збільшено на 3 дБ (теоретично показані схеми).

Отриманий коефіцієнт підсилення антени - це сума “вертикального” та “горизонтального” підсилення.

Розрахунок посилення та ширини променя для антени

На малюнку нижче зображена антена, на якій диполі розташовані у вертикальній поляризації. Нижче наведено крок для розрахунку коефіцієнта підсилення антени. Показана антена має 8 диполів у вертикальному напрямку, що становить 9 дБ. 3 дБ завдяки задній площині антени і ще 3 дБ до ще однієї колони з 8 диполями в горизонтальній площині.

● Коефіцієнт посилення 9 дБ за рахунок 8 диполів у вертикальному напрямку
● Підсилення 3 дБ завдяки задній панелі

● Приріст 3 дБ за рахунок додавання ще однієї колони з восьми диполів у горизонтальній площині

Сумарний коефіцієнт посилення = 9 +3 +3 = 15 дБ щодо дипольної антени
Тепер, якщо ми хочемо перетворити його з посиланням на ізотропну антену, тоді нам слід додати 2.15 дБ на посилення диполя
Тоді коефіцієнт підсилення антени в дБі = 15 + 2.15дБ = 17.15 дБ
Таким же чином ми можемо з'ясувати ширину променя антени.
Диполь має 78-градусний промінь у вертикальній площині, і подвоєння диполя робить ширину променя наполовину. Для 2-х дипольних вертикалей зробіть вертикальну ширину балки до 32 градусів і ще 8 диполів зробіть ширину балки як 7 градусів. Частина потужності пучка витрачається в мінорній пелюстці під час проектування антени.
Те саме, що і з горизонтальною шириною балки, дві колони роблять горизонтальну ширину балки як 90 градусів. Тоді специфікація такої антени стає такою, як показано нижче:
● Горизонтальна ширина променя = 90 градусів
● Ширина вертикальної балки = 7 градусів

● Коефіцієнт посилення антени = 17.15 дБі

Залишити повідомлення 

список повідомлень