Ojačanje antene se nanaša na ojačanje sevane moči antene v določeni smeri glede na idealno točkovno anteno. Predstavlja sevalno zmogljivost antene v določeni smeri, torej učinkovitost sprejema ali oddajanja signala antene v tej smeri. Višje kot je ojačanje antene, boljše je delovanje antene v določeni smeri in lahko učinkoviteje sprejema ali oddaja signale. Ojačanje antene se običajno izraža v decibelih (dB) in je eden pomembnih kazalnikov za ocenjevanje delovanja antene.
Nato vas bom popeljal v razumevanje osnovnih načel ojačanja antene in kako izračunati ojačanje antene itd.
1. Načelo ojačanja antene
Teoretično gledano je ojačanje antene razmerje med gostoto moči signala, ki ga ustvarita dejanska antena in idealna antena s točkovnim virom na določenem mestu v prostoru pri enaki vhodni moči. Tukaj je omenjen koncept antene s točkovnim virom. Kaj je to? Pravzaprav gre za anteno, za katero si ljudje predstavljajo, da enakomerno oddaja signale, njen vzorec sevanja signala pa je enakomerno razpršena krogla. Antene imajo smeri ojačanja sevanja (v nadaljevanju sevalne površine). Signal na sevalni površini bo močnejši od vrednosti sevanja teoretične antene s točkovnim virom, medtem ko bo sevanje signala v drugih smereh oslabljeno. Primerjava med dejansko vrednostjo in teoretično vrednostjo tukaj predstavlja ojačanje antene.
Slika prikazujeRM-SGHA42-10model izdelka Pridobi podatke
Omeniti velja, da pasivne antene, ki jih običajno vidijo navadni ljudje, ne le ne povečajo oddajne moči, ampak jo tudi porabljajo. Razlog, zakaj se še vedno šteje, da imajo ojačanje, je v tem, da so druge smeri žrtvovane, smer sevanja koncentrirana in stopnja izkoriščenosti signala izboljšana.
2. Izračun ojačanja antene
Ojačanje antene dejansko predstavlja stopnjo koncentriranega sevanja brezžične moči, zato je tesno povezano z diagramom sevanja antene. Splošno razumevanje je, da ožji kot je glavni reber in manjši kot je stranski reber v diagramu sevanja antene, večji je ojačanje. Kako torej izračunati ojačanje antene? Za splošno anteno lahko za oceno ojačanja uporabimo formulo G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}.
2θ3dB, E in 2θ3dB, H sta širini snopa antene na obeh glavnih ravninah; 32000 so statistični empirični podatki.
Kaj bi torej pomenilo, če bi bil brezžični oddajnik z močjo 100 mW opremljen z anteno z ojačanjem +3 dbi? Najprej pretvorimo oddajno moč v ojačanje signala v dbm. Metoda izračuna je:
100 mW = 10 lg, 100 = 20 dbm
Nato izračunajte skupno oddajno moč, ki je enaka vsoti oddajne moči in ojačanja antene. Metoda izračuna je naslednja:
20 dbm + 3 dbm = 23 dbm
Končno se ekvivalentna oddajna moč preračuna na naslednji način:
10^ (23/10) ≈ 200 mW
Z drugimi besedami, antena z dobičkom +3 dbi lahko podvoji ekvivalentno oddajno moč.
3. Antene s skupnim ojačanjem
Antene naših običajnih brezžičnih usmerjevalnikov so vsesmerne antene. Njihova sevalna površina je na vodoravni ravnini, pravokotni na anteno, kjer je ojačanje sevanja največje, medtem ko je sevanje nad vrhom in pod dnom antene močno oslabljeno. To je nekoliko podobno, kot če bi vzeli signalno palico in jo nekoliko sploščili.
Ojačanje antene je le "oblikovanje" signala, velikost ojačenja pa kaže na stopnjo izkoriščenosti signala.
Obstaja tudi običajna ploščata antena, ki je običajno usmerjena antena. Njena sevalna površina je v pahljačastem območju neposredno pred ploščo, signali na drugih območjih pa so popolnoma oslabljeni. To je nekoliko podobno, kot če bi žarnici dodali pokrov reflektorja.
Skratka, antene z visokim ojačanjem imajo prednosti daljšega dosega in boljše kakovosti signala, vendar morajo žrtvovati sevanje v posameznih smereh (običajno izgubljenih smereh). Antene z nizkim ojačanjem imajo običajno velik usmerjeni doseg, vendar kratek doseg. Ko brezžični izdelki zapustijo tovarno, jih proizvajalci običajno konfigurirajo glede na scenarije uporabe.
Rad bi priporočil še nekaj antenskih izdelkov z dobrim ojačanjem za vsakogar:
RM-BDHA056-11 (0,5–6 GHz)
RM-DCPHA105145-20A (10,5–14,5 GHz)
RM-SGHA28-10 (26,5–40 GHz)
Čas objave: 26. april 2024
