Učinkovitost antene je povezana z močjo, ki jo dovaja antena, in močjo, ki jo antena seva.Visoko učinkovita antena bo sevala večino energije, ki jo dovaja antena.Neučinkovita antena absorbira večino energije, izgubljene znotraj antene.Neučinkovita antena ima lahko tudi veliko energije, ki se odbije zaradi neusklajenosti impedance.Zmanjšajte sevano moč neučinkovite antene v primerjavi z učinkovitejšo anteno.
[Opomba ob strani: impedanca antene je obravnavana v naslednjem poglavju.Neusklajenost impedance je odbita moč od antene, ker je impedanca nepravilna vrednost.Zato se temu reče neusklajenost impedance.]
Vrsta izgube znotraj antene je prevodna izguba.Izgube prevodnosti so posledica končne prevodnosti antene.Drug mehanizem izgube je dielektrična izguba.Dielektrične izgube v anteni so posledica prevodnosti v dielektričnem materialu.Izolacijski material je lahko prisoten znotraj ali okoli antene.
Razmerje med učinkovitostjo antene in sevano močjo lahko zapišemo kot vhodno moč antene.To je enačba [1].Znan tudi kot učinkovitost antene za učinkovitost sevanja.
[Enačba 1]
Učinkovitost je razmerje.To razmerje je vedno količina med 0 in 1. Učinkovitost je pogosto podana v odstotkih.Na primer, učinkovitost 0,5 je do 50% enaka.Učinkovitost antene se pogosto navaja tudi v decibelih (dB).Učinkovitost 0,1 je enaka 10 %.To je tudi enako -10 decibelov (-10 decibelov).Učinkovitost 0,5 je enaka 50 %.To je prav tako enako -3 decibelom (dB).
Prvo enačbo včasih imenujemo učinkovitost sevanja antene.To ga razlikuje od drugega pogosto uporabljenega izraza, imenovanega skupna učinkovitost antene.Skupna efektivna učinkovitost Učinkovitost sevanja antene, pomnožena z izgubo neusklajenosti impedance antene.Izgube neusklajenosti impedance se pojavijo, ko je antena fizično povezana z oddajnim vodom ali sprejemnikom.To lahko povzamemo v formuli [2].
[Enačba 2]
formula [2]
Izguba neusklajenosti impedance je vedno število med 0 in 1. Zato je celotna učinkovitost antene vedno manjša od učinkovitosti sevanja.Če ponovimo, če ni izgub, je učinkovitost sevanja enaka skupni učinkovitosti antene zaradi neusklajenosti impedance.
Izboljšanje učinkovitosti je eden najpomembnejših parametrov antene.Lahko je zelo blizu 100 % s satelitskim krožnikom, rogovo anteno ali dipolom s polovično valovno dolžino brez kakršnega koli izgubnega materiala okoli njega.Antene za mobilne telefone ali antene zabavne elektronike imajo običajno učinkovitost 20-70 %.To je enakovredno -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB).Pogosto zaradi izgube elektronike in materialov, ki obdajajo anteno.Te ponavadi absorbirajo nekaj sevane moči.Energija se pretvarja v toplotno energijo in ni sevanja.To zmanjša učinkovitost antene.Antene za avtoradie lahko delujejo na radijskih frekvencah AM z učinkovitostjo antene 0,01.[To je 1 % ali -20 dB.] Ta neučinkovitost je posledica dejstva, da je antena manjša od polovice valovne dolžine pri delovni frekvenci.To močno zmanjša učinkovitost antene.Brezžične povezave se ohranjajo, ker oddajni stolpi AM uporabljajo zelo visoko oddajno moč.
Izgube neusklajenosti impedance so obravnavane v razdelkih Smith Chart in Impedance Matching.Ujemanje impedance lahko močno izboljša učinkovitost antene.
Dobiček antene
Dolgoročno ojačanje antene opisuje, koliko moči se prenese v smeri največjega sevanja glede na izotropni vir.Dobiček antene je pogosteje naveden v specifikacijskem listu antene.Dobiček antene je pomemben, ker upošteva dejanske izgube, ki nastanejo.
Antena z ojačanjem 3 dB pomeni, da je moč, ki jo prejme antena, za 3 dB veliko višja, kot bi jo prejela izotropna antena brez izgub z enako vhodno močjo.3 dB je enakovredno dvakratni moči.
Ojačanje antene se včasih obravnava kot funkcija smeri ali kota.Vendar, ko ena sama številka določa ojačenje, je to število najvišje ojačenje za vse smeri."G" ojačanja antene lahko primerjamo z usmerjenostjo "D" futurističnega tipa.
[Enačba 3]
Ojačitev prave antene, ki je lahko visoka kot zelo velik satelitski krožnik, je 50 dB.Usmerjenost je lahko tako nizka kot 1,76 dB kot prava antena (kot je kratka dipolna antena).Usmerjenost nikoli ne sme biti manjša od 0 dB.Vendar je največje ojačenje antene lahko poljubno majhno.To je posledica izgub ali neučinkovitosti.Električno majhne antene so relativno majhne antene, ki delujejo na valovni dolžini frekvence, na kateri deluje antena.Majhne antene so lahko zelo neučinkovite.Dobiček antene je pogosto pod -10 dB, tudi če neusklajenost impedance ni upoštevana.
Čas objave: 16. nov. 2023
