Kahusayan ng antenaInilalarawan kung paano epektibong nako-convert ang tinatanggap na RF power sa radiated power. Ito ay isang mahalagang parameter ng antenna dahil ang conductor loss, dielectric loss, at impedance mismatch ay maaaring makabawas sa magagamit na radiation kahit na ang antenna ay may angkop na pattern.
Ang pangunahing pormula ng kahusayan sa radyasyon ay:
Kahusayan sa radyasyon, erad= Prad/ Ptinanggap
Kasama rin sa kabuuang kahusayan ang hindi pagtutugma sa input ng antenna:
Kabuuang kahusayan, e0= (1 - |Γ|2) erad
kung saan Praday ang kapangyarihang inilabas, Ptinanggapay ang tinatanggap na kapangyarihan at ang Γ ay ang input reflection coefficient. Ipinapaliwanag ng gabay na ito ang mga pormula ng kahusayan ng antenna, mga mekanismo ng pagkawala, gain, directivity, realized gain at mga karaniwang pamamaraan ng pagsukat.
Kahusayan ng Antenna: Mga Kahulugan at Pormula
Pigura 1
Ang konsepto ng kahusayan ng antenna ay maaaring bigyang-kahulugan gamit ang Figure 1.
Ang kabuuang kahusayan ng antenna na e0 ay ginagamit upang kalkulahin ang mga pagkawala ng antenna sa input at sa loob ng istruktura ng antenna. Kung tutukuyin ang Figure 1(b), ang mga pagkawalang ito ay maaaring dahil sa:
1. Mga repleksyon dahil sa hindi pagkakatugma sa pagitan ng linya ng transmisyon at ng antena;
2. Mga pagkalugi ng konduktor at dielectric.
Ang kabuuang kahusayan ng antena ay maaaring makuha mula sa sumusunod na pormula:
Ibig sabihin, ang kabuuang kahusayan = produkto ng kahusayan ng hindi pagtutugma, kahusayan ng konduktor at kahusayan ng dielectric.
Kadalasang napakahirap kalkulahin ang kahusayan ng konduktor at kahusayan ng dielectric, ngunit maaari itong matukoy sa pamamagitan ng mga eksperimento. Gayunpaman, hindi mapag-iba ng mga eksperimento ang dalawang pagkalugi, kaya ang pormula sa itaas ay maaaring isulat muli bilang:
Ang ecd ay ang kahusayan sa radyasyon ng antenna at ang Γ ay ang koepisyent ng repleksyon.
Gain, Direktibidad at Natanto na Gain
Direktibidadnaglalarawan kung gaano nakakonsentra ang pattern ng radiation sa isang partikular na direksyon.Makakuhapinagsasama ang direktibidad sa kahusayan ng radyasyon:
G = eradD
kung saan ang G ay gain, ang D ay directivity at ang eraday ang kahusayan sa radyasyon. Samakatuwid, ang gain ay tumutukoy sa pagkawala ng konduktor at dielectric ngunit karaniwang hindi kasama ang pagkawala ng impedance-mismatch.
Sa pangkalahatan, tumutukoy ito sa relatibong pakinabang, na binibigyang kahulugan bilang "ang ratio ng pakinabang ng kuryente sa isang tinukoy na direksyon sa lakas ng isang reference antenna sa isang reference direction". Ang input power sa antenna na ito ay dapat na pantay. Ang reference antenna ay maaaring isang vibrator, horn o iba pang antenna. Sa karamihan ng mga kaso, isang non-directional point source ang ginagamit bilang reference antenna. Samakatuwid:
Ang ugnayan sa pagitan ng kabuuang lakas na na-radiate at kabuuang lakas na na-input ay ang mga sumusunod:
Natanto na kitakasama ang epekto ng input mismatch at nauugnay sa gain sa pamamagitan ng:
Gnatanto= (1 - |Γ|2)G
Kapag maayos ang pagkakatugma ng antenna, papalapit ang realized gain sa gain. Kung malaki ang hindi pagkakatugma, mas mababa ang realized gain kahit na hindi nagbabago ang radiation pattern at radiation efficiency.
Ang ugnayan sa pagitan ng pakinabang at direktibidad ay:
Kung ang antenna ay perpektong tugma sa transmission line, |Γ| = 0 at ang natanto na gain ay katumbas ng gain. Sa mga praktikal na sistema, ang cable loss at ang calibration reference plane ay dapat ding isaalang-alang kapag inihahambing ang nasukat at kunwaring mga halaga.
Mga Pangunahing Salik na Nagbabawas sa Kahusayan ng Antenna
- May hangganang kondaktibiti ng konduktor at pagkamagaspang sa ibabaw
- Pagkawala ng dielectric sa mga substrate, radome at mga materyales na sumusuporta
- Hindi pagtutugma ng impedance sa feed
- Mga network ng pagtutugma ng lossy, mga konektor at mga istruktura ng feed
- Pag-install malapit sa metal, mga materyales na sumisipsip o sa katawan ng tao
- Mga tolerance sa paggawa at distribusyon ng kasalukuyang umaasa sa dalas
Paano Sinusukat ang Kahusayan ng Antenna
Ang paraan ng pagsukat ay nakadepende sa uri ng antenna, saklaw ng frequency, at mga magagamit na pasilidad sa pagsubok. Kabilang sa mga karaniwang pamamaraan ang paghahambing ng gain-directivity, pagsasama ng radiation-pattern, mga pagsukat ng reverberation-chamber, at ang paraan ng Wheeler-cap para sa mga angkop na antenna na may maliliit na kuryente. Ang tumpak na pagkakalibrate, pagwawasto ng cable-loss, pagkakahanay ng polarization, at isang malinaw na tinukoy na reference plane ay mahalaga para sa makabuluhang mga resulta.
Paggamit ng Kahusayan at Gain sa Pagpili ng Antenna
Ang kahusayan, gain, realized gain, bandwidth, polarization, beamwidth at VSWR ay dapat suriin nang magkasama. Ang isang high-directivity antenna ay maaari pa ring maghatid ng mahinang realized gain kung labis ang loss o mismatch. Dapat ihambing ng mga inhinyero ang mga halaga sa buong operating band at sa ilalim ng mga representatibong kondisyon ng pag-mount.
Galugarin ang RF MISOmga solusyon sa antenao repasuhin ang amingmga kakayahan sa pagsubok ng antenaPara sa pagpili na partikular sa aplikasyon, ibahagi ang operating band, kinakailangang gain, polarization, mga limitasyon sa pag-mount at kapaligiran sa pagsubok sa pangkat ng RF MISO.
Para matuto nang higit pa tungkol sa mga antenna, pakibisita ang:
Oras ng pag-post: Hunyo-14-2024
