Что такое
Антенна
Выгода, и всегда ли выше — лучше?
Примерно 10 минут, чтобы закончить чтение
Давайте обсудим, что такое коэффициент усиления антенны и всегда ли предпочтительнее более высокое значение. На самом деле, это полностью зависит от применения антенны. Возьмем в качестве примера фонарик: если убрать отражатель, свет, очевидно, станет менее интенсивным. Однако, если вам нужен всенаправленный источник света для равномерного освещения комнаты, удаление отражателя, чтобы свет распространялся равномерно, будет более целесообразным. И наоборот, если цель состоит в создании лазера, использование линзы для фокусировки всего света от лампочки в узкий луч, несомненно, является улучшением. Но этот концентрированный луч не подходит для освещения всей комнаты.
Это явление концентрации света в определенном направлении называется направленностью, а степень концентрации называется усилением. В области антенн эти два понятия ведут себя очень похоже на понятия источника света. Представьте себе
антенна
излучает энергию равномерно во всех направлениях, как свеча; это ненаправленный изотропный излучатель. Технически это определяется как 0 дБи, что означает, что энергия излучения одинакова во всех направлениях.
Теперь, если вы поместите зеркало рядом со свечой, зеркало изменит распределение световой энергии и придаст свече направленность. Зеркало сделает половину комнаты темнее, а другую половину ярче, потому что свет отражается и концентрируется в одном направлении. Этот подход «кражи» и перенаправления энергии из менее благоприятных направлений для ее усиления в определенных направлениях также применим к
антенны
.
Таким образом, антенны не генерируют радиоэнергию; они просто передают, направляют или концентрируют ее в определенном направлении. Эта направленная характеристика известна как усиление. Зеркало может перенаправить половину энергии свечи, заставляя ее казаться вдвое ярче в определенных направлениях — эквивалентно двум свечам. В этом случае мы говорим, что зеркало обеспечивает усиление в 3 дБ, потому что оно удваивает энергию.
Важно отметить, что единица измерения
антенна
Коэффициент усиления измеряется в децибелах (дБ). Однако обычно он измеряется относительно эталонной антенны. Обычно в качестве эталонного значения используется интенсивность излучения всенаправленной антенны или полуволновой дипольной антенны с той же входной мощностью в определенном направлении. При использовании всенаправленной антенны в качестве эталона она обозначается как dBi (i - изотропная), а при использовании полуволновой симметричной дипольной антенны в качестве эталона она обозначается как dBd (d - дипольная).
Из определения коэффициента усиления антенны мы можем понять, что он относится к квадратному отношению напряженностей электрического поля (т.е. отношению мощностей), создаваемых реальной антенной и идеальным элементом излучения в одной и той же точке пространства при условии равной входной мощности. Он количественно описывает степень, в которой антенна концентрирует и излучает входную мощность.
Усиление производительности
антенна
в разных направлениях представлена диаграммой усиления антенны (или диаграммой направленности). Чем уже главный лепесток и чем меньше боковые лепестки диаграммы, тем выше усиление.
Все антенны демонстрируют определенную степень направленности, и изменение усиления в разных направлениях отражает эту направленность. Даже всенаправленные антенны имеют «слепые пятна» или «нули» в своих диаграммах направленности.
Поняв истинное значение усиления, мы можем лучше определить, большее или меньшее усиление предпочтительнее для любого конкретного применения. Антенна с высоким усилением, как фонарик, должна быть направлена в определенном направлении. Хотя антенна не создает новую радиочастотную энергию, ее направленность эффективно передает сигнал в целевое местоположение.
Однако, если вы хотите
беспроводной
Чтобы равномерно покрыть сигналом всю комнату, вам может не понадобиться усиление или направленность, которую оно дает. Это происходит потому, что усиление по сути "крадет" энергию излучения из определенных направлений, чтобы усилить сигнал в других направлениях.