Độ lợi của anten là một phần rất quan trọng trong cấu trúc kiến thức về anten, và tất nhiên nó cũng là một trong những thông số quan trọng để lựa chọn anten. Độ lợi của anten cũng đóng một vai trò lớn trong chất lượng hoạt động của hệ thống thông tin liên lạc. Nói chung, việc cải thiện độ lợi chủ yếu phụ thuộc vào việc giảm chiều rộng thùy bức xạ trên mặt phẳng thẳng đứng, trong khi duy trì hiệu suất bức xạ đa hướng trên mặt phẳng nằm ngang.
1. Định nghĩa về độ lợi của anten:
Tỷ số giữa mật độ thông lượng công suất bức xạ của một ăng-ten theo một hướng xác định với mật độ thông lượng công suất bức xạ lớn nhất của ăng-ten tham chiếu tại cùng công suất đầu vào.
→ Chú ý những điểm sau:
(1) Nếu nó không được đánh dấu đặc biệt, thì độ lợi của anten là độ lợi theo hướng bức xạ cực đại;
(2) Trong các điều kiện giống nhau, độ lợi càng cao thì khả năng định hướng càng tốt và sóng vô tuyến truyền đi càng xa, tức là khoảng cách phủ sóng tăng lên. Tuy nhiên, độ rộng của tốc độ sóng sẽ không bị nén, và thùy càng hẹp, dẫn đến độ đồng đều vùng phủ kém hơn.
(3) Ăng-ten là thiết bị thụ động và không thể tạo ra năng lượng. Độ lợi của ăng-ten chỉ là khả năng tập trung năng lượng hiệu quả để bức xạ hoặc thu sóng điện từ theo một hướng xác định.
2. Công thức tính độ lợi của anten
Chúng ta có thể hiểu từ định nghĩa của độ lợi anten rằng độ lợi của anten có liên quan chặt chẽ đến dạng anten. Thùy chính càng hẹp, thùy phụ càng nhỏ và độ lợi càng cao.
Ăng ten parabol MIMO lưỡng cực / phân cực chéo 2.4GHz 22dBi
(1) Đối với ăng ten parabol, công thức sau có thể được sử dụng để ước tính độ lợi của nó:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) ^ 2}
*chú thích:
D: Đường kính parabol
λ0: Bước sóng làm việc trung tâm
4.5: Dữ liệu thực nghiệm thống kê
Đầu nối nữ ăng ten MIMO đa hướng 2.4dBi 13GHz XNUMXdBi
(2) Đối với ăng ten đa hướng thẳng đứng, công thức sau cũng có thể được sử dụng để tính toán gần đúng:
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
*chú thích:
L: chiều dài ăng ten
λ0: Bước sóng làm việc trung tâm
3. Nhận và truyền công suất
Tín hiệu tần số vô tuyến đầu ra bởi máy phát vô tuyến được truyền tới ăng-ten thông qua bộ trung chuyển (cáp), và được ăng-ten bức xạ dưới dạng sóng điện từ. Sau khi sóng điện từ đến vị trí thu, nó sẽ được anten thu (chỉ thu được một phần công suất nhỏ) và đưa đến máy thu thanh thông qua bộ trung chuyển. Vì vậy, trong kỹ thuật mạng không dây, việc tính toán công suất phát của thiết bị phát và khả năng bức xạ của anten là rất quan trọng.
Công suất phát của sóng vô tuyến đề cập đến năng lượng trong một dải tần số nhất định và thường có hai tiêu chuẩn đo lường hoặc đo lường:
Công suất (W): Tương đối với mức tuyến tính của 1 watt (Watts).
Độ lợi (dBm): Tương đối với mức tỷ lệ 1 milliwatt (Milliwatt).
→ Hai biểu thức có thể được chuyển đổi cho nhau:
dBm = 10xlog ［Công suất mW］
mW = 10 ^ [Tăng dBm / 10dBm]
Trong hệ thống không dây, ăng-ten được sử dụng để chuyển đổi sóng hiện tại thành sóng điện từ. Trong quá trình chuyển đổi, tín hiệu truyền và nhận cũng có thể được "khuếch đại". Phép đo độ khuếch đại năng lượng này được gọi là "Độ lợi". Đơn vị đo độ lợi anten là "dBi".
Vì năng lượng sóng điện từ trong hệ thống không dây được tạo ra bởi năng lượng truyền của thiết bị phát và sự khuếch đại của ăng-ten, nên tốt hơn là đo năng lượng truyền đi với cùng hệ số khuếch đại (dB), ví dụ, công suất của thiết bị truyền là 100mW, hoặc 20dBm; Mức tăng của là 10dBi, sau đó:
Tổng năng lượng phát xạ = công suất phát (dBm) + độ lợi anten (dBi)
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
Hoặc: = 1000mW ＝ 1W
[Quy tắc 3dB]
→ Mỗi dB rất quan trọng trong hệ thống "công suất thấp", đặc biệt phải ghi nhớ "quy tắc 3dB".
Mỗi lần tăng hoặc giảm 3dB có nghĩa là công suất tăng lên gấp đôi hoặc giảm đi một nửa:
-3dB = 1/2 công suất
-6dB = 1/4 công suất
+ 3dB = 2x công suất
+ 6dB = 4x công suất
Ví dụ, công suất truyền không dây của 100mW là 20dBm, trong khi công suất truyền không dây của 50mW là 17dBm và công suất truyền của 200mW là 23dBm.
sản phẩm khác của chúng tôi:
