Динамика отрасли

Что такое коэффициент усиления антенны?

2024-10-18 19:12:46

При условии равной входной мощности отношение плотности мощности сигнала, генерируемого фактической антенной  antenna и идеальным излучающим блоком в одной и той же точке пространства, количественно описывает степень, в которой антенна излучает входную мощность. Проще говоря, усиление антенны относится к способности антенны отправлять и принимать сигналы в определенном направлении, а единицей измерения является dbi.


image.png


Принцип усиления антенны

Коэффициент усиления антенны на самом деле является относительной величиной. Есть ли выигрыш, зависит от того, с кем его сравнивают; Для антенн коэффициент усиления сравнивается в определенном направлении относительно точечного источника излучения или полуволнового генератора.

Как улучшить усиление антенны?

Видно, что направление излучения усиления имеет форму «яблока». В теории, чем больше значение усиления антенны, тем лучше сигнал и тем больше дальность передачи. Так как же улучшить усиление антенны? Ответ – «разбить» и «сжать» это «яблоко» в нужном нам направлении.


Как мы можем «разбить» это «яблоко»? Для этого необходимо добавить генераторы антенного блока, поэтому обычно чем выше усиление антенны, тем больше громкость.

Как мы можем его «сжать»? Нам нужно добавить отражатель. Функция рефлектора заключается в перемещении энергии излучения слева вправо, так что мощность излучения антенны справа сильнее, а коэффициент усиления выше (этот тип антенны обычно называют направленной антенной).

Чем выше усиление антенны, тем лучше?

Разобравшись с принципом излучения усиления антенны, вернемся к исходному вопросу. Чем выше усиление антенны, тем лучше? Очевидно, что нет.

Чем выше усиление антенны, тем больше дальность покрытия, но в то же время это будет сужать ширину луча (зоны излучения), что приведет к плохой однородности покрытия. Выбор усиления антенны должен основываться на согласовании луча и целевой области. Не рекомендуется чрезмерно сужать вертикальную ширину луча с целью увеличения коэффициента усиления.

Как показано на рисунке ниже: Чем выше усиление, тем уже ширина луча в вертикальном направлении; и наоборот.


image.png


Лучшим способом является оптимизация решения для достижения быстрого падения уровня за пределами зоны обслуживания, уменьшения боковых лепестков и задних лепестков, снижения уровня кроссполяризации, а также использование паразитного излучения с низкими потерями, отсутствием поверхностных волн, низким уровнем КСВ и другими способами улучшения усиления антенны.

Хотя чем выше усиление антенны, тем лучше сигнал и чем больше дальность передачи, чем выше усиление, тем меньше дальность покрытия по вертикали. Поэтому при выборе антенны также нужно учитывать реальную среду применения. Если он используется в больших количествах, вы также можете рассмотреть индивидуальную конструкцию антенны и настроить лучшее решение антенны для достижения оптимального расстояния передачи устройства. 


label: Antenna Modules