רווח אנטנה - ישירות, יעילות והמרתה

נעשה שימוש באנטנות במודרני זה תִקשׁוֹרֶת להעברת הנתונים ולקבלת הנתונים בערוץ קווי או בערוץ אלחוטי. או בדרך אחרת, ניתן להגדירו כהעברה וקליטה של ​​גלי הרדיו לכל כיוון אופקי או כיוון מסוים. אנטנות אלה משמשות כממשק בין אותות חשמליים לאותות רדיו. כאן, אותות חשמליים מועברים דרך מוליכי מתכת ואותות רדיו מתפשטים דרך שטח פנוי. היינריך הרץ היה האדם הראשון שפיתח אנטנה בשנת 1886. הוא יצר אנטנה דיפול ועם אותות חשמליים הוא העביר וקיבל את האותות. מאוחר יותר בשנת 1901, מרקוני היה המדען ששלח את המידע ברחבי האוקיינוס ​​האטלנטי. פרמטרי האנטנה חשובים יותר. הפרמטרים הם כיווניות (D), רווח אנטנה (G), רזולוציה, תבניות, שטח קרן האנטנה, יעילות קרן האנטנה, יעילות האנטנה ( ה ). במאמר זה נדון במידע המלא הקשור לרווח אנטנה.

מהו רווח אנטנה?

אנחנו יכולים להגדיר האנטנה רווח כשילוב של יעילות האנטנה והכוונה של האנטנה, וזה תלוי בפרמטרים אלה. אז שני אלה יכולים להשפיע על הרווח של אנטנה. לפני שנדון תחילה ברווח אנטנה זה, עלינו לדעת מהי כיוון האנטנה.

כיוון אנטנות

ניתן להגדיר את היחס בין עוצמת הקרינה המרבית של אנטנת הבדיקה לעוצמת הקרינה של אנטנה איזוטרופית או אנטנת הפניה שמקרינה את אותו כוח בסך הכל. ניתן לסמן כיוון על ידי ד.

כיוון האנטנה מראה כיצד היא מסוגלת להקרין את האנרגיה בכיוון ספציפי אחד או יותר. דפוס הקרינה של אנטנה קובע את ערך ההכוונה שלה.

כיוון אנטנה

ואז, כיוון D = עוצמת קרינה מקסימאלית של אנטנת בדיקה / עוצמת קרינה של אנטנה איזוטרופית. כאן, האנטנה האיזוטרופית היא אנטנה אידיאלית, שמקרינה את כוחה באופן שווה או אחיד לכל עבר לחלל. אין עניין פיזי של אנטנה איזוטרופית ואפשר להתייחס אליה כאנטנת הפניה בלבד.

באופן אחר, ניתן להגדיר את כיוון האנטנה כיחס בין עוצמת הקרינה המרבית של אנטנת הבדיקה לעוצמת הקרינה הממוצעת של אנטנת הבדיקה.

כיוון אנטנה D = עוצמת קרינה מקסימאלית של אנטנת בדיקה / עוצמת קרינה ממוצעת של אנטנת בדיקה.

D = Ф (θ, Ф) מקסימום / ממוצע
D = Ф (θ, Ф) מקסימום / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) מקס / Wr

לכן D = 4 π (עוצמת קרינה מקסימאלית) / כוח קרינה כולל.

יעילות אנטנות

זהו הפרמטר החשוב של אנטנה. יעילותה של אנטנה מוגדרת כיחס ההספק המוקרן לכל הכיוונים לספק הכניסה הכולל המסופק למסופים שלה. עקב אובדן התנגדות באנטנה, סך הקלט המיושם אינו מוקרן לכיוונה הממוקד. יעילות האנטנה מסומנת על ידי ' ה '. ניתן לדעת את יעילות האנטנה באחוזים גם כאשר היא מוכפלת ב- 100. בדרך כלל, גורם יעילות האנטנה נע בין 0 ל -1.

יעילות אנטנות ה = הספק המוקרן על ידי אנטנה / כניסה כוללת

ה = Pr / (Pr + Pi) [Pr = כוח מקרין Pi = הפסדים אוהם באנטנה]

מדידת רווח אנטנות

רווח מחושב בעיקר בנתון הכשרון. כאן, הרווח מסומן על ידי G או רווח כוח Gp. לפי רווח, אנו יכולים לחשב את דפוס קרינת האנטנה. 'רווח אנטנה מוגדר כיחס בין עוצמת הקרינה המרבית של אנטנת נושא בכיוון נתון למקסימום. עוצמת הקרינה של אנטנה איזוטרופית 'כאשר אותה כמות כוח מוחלת על שתי האנטנות.

דפוס רווח

'כאשר המרה מדירקטיבית לדציבלים אנו יכולים להגדיר אותה כעל רווח אנטנה'.

רווח G = עוצמת קרינה מרבית מאנטנת הנושא (Фs) / עוצמת קרינה מרבית מהאנטנה האיזוטרופית (Фi)

הרווח של אנטנה G = יעילות אנטנה * כיוון אנטנה D

יחידות להשגת רווח - dB (דציבלים), dBi (דציבלים ביחס לאנטנה איזוטרופית), dBd (דציבלים ביחס לאנטנת דיפול)

ערך הרווח מציין עד כמה האנטנה שלך הצליחה בזמן שהמרת כוח הכניסה לגלי רדיו בכיוון מסוים וכיצד היא ממירה את גלי הרדיו לצורה חשמלית בצד המקלט. לפעמים, הרווח נדון כפונקציה של זווית. במקרה זה יש לקחת בחשבון את דפוס הקרינה.

נוסחת רווח לאנטנה

לפי ערך הרווח, אנו יכולים לדעת כמה כמות של הגברת האות מסופקת לקלט על ידי האנטנה.

זה עוזר בשלב המקלט, כמה כוח נדרש להעתקת אותו אות משודר מהערוץ.

רווח של אנטנת נושא או אנטנת בדיקה Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)

איפה

Gt = רווח של האנטנה שנבדקה
Gi = רווח של אנטנה איזוטרופית
Pt = הספק המוקרן על ידי אנטנת הבדיקה
Pi = כוח שמוקרן על ידי האנטנה האיזוטרופית

המרת רווח אנטנה

רווח האנטנה מתבטא בדציבלים (dB) מכיוון שאם הרווח המתבטא ביחידות רגילות כמו במונחים וואט במקרים אלה בעת חישוב ההספק שהתקבל אז התוצאה תהיה קטנה מאוד כלומר, לפעמים זה ייתן גם בצורה אקספוננציאלית. קשה להתחשב בכל פעם בערך מסוג זה, הרווח יכול לבוא לידי ביטוי במונחים של דציבלים (dB). 5 dB פירושו פי 5 מהאנרגיה ביחס לאנטנה איזוטרופית בכיוון הקרינה שלה.

היחידות הליניאריות מומרות לדציבלים על ידי ביצוע משוואה זו.

Pdb = 10 log10p

יחידה נוספת להשגת אנטנה היא dBm. זה אומר דציבלים ביחס למיליוואט.

1W = 1000mw = 0dB = 30dBm

dBi היא יחידה נוספת להרווח של אנטנה ודציבלת הרווח שלה ביחס לאנטנה איזוטרופית. פירושו של dBi הוא כפול מההספק ביחס לאנטנה איזוטרופית בכיוון הקרינה המרבי שלה.

כך שהרווח יכול לבוא לידי ביטוי ביחידות של דציבלים או דציבלים אנטנת איזוטרופית של מילי-וואט או דציבלים. בעיקר זה בא לידי ביטוי בדציבלים (dB) בלבד.

כיצד להגדיל את רווח האנטנה?

הרווח של אנטנה מראה את יכולתה להקרין את האותות לערוץ לכל כיוון. אם הרווח גדול יותר, ניתן להעביר אנטנה כזו יותר כוח למקלט בכיוון מסוים אחד והיא מחלישה את כל שאר האותות מכיוונים אחרים. אם האנטנה מקרינה את האותות באותה מידה לכל הכיוונים, פירוש הדבר שהיא יכולה להיות אפשרית רק באמצעות אנטנה כדורית שכזו נקראת אנטנה איזוטרופית ואלו אינן קיימות בזמן אמיתי.

אם הרווח הוא תמיד יותר זה יתרון למעגל אבל זה תלוי רק בצורך. השיטות הבאות שימושיות להגדלת הרווח של אנטנה.

הם

• האזור היעיל של האנטנה.
• רפלקטורים פרבוליים
• מערכי אלמנטים
• מערכי רפלקטור
• יעילות אנטנות
• כִּוּוּנִיוּת.

ה אַנטֶנָה שימושי ביותר בתחום התקשורת להקרינה וקבלת גלי הרדיו דרך צורה חשמלית בערוץ. ישנם סוגים שונים באנטנה. סוגי האנטנה הם בעלי מבנה שונה עם כל אחד מהם. לפי הצורך, נעשה בהם שימוש ואם הרווח של האנטנה עשוי להיות נמוך או גבוה כלומר, תלוי אך ורק בצורך בלבד. אם הרווח גדול יותר, הוא מסוגל להקרין את האותות בכיוון מסוים לחלל. אם הרווח נמוך אז הכיסוי שלו הוא מגוון רחב יותר. אם אתה מתבונן במערכות התקשורת היומיות נוכל לקבל מידע נוסף על חשיבות ערך האנטנה ורווח האנטנה.