Antenos stiprinimas yra labai svarbi antenų žinių struktūros dalis, ir, be abejo, tai taip pat yra vienas iš svarbiausių parametrų pasirenkant antenas. Antenos stiprinimas taip pat vaidina didelį vaidmenį veikiant ryšio sistemos kokybei. Apskritai, stiprinimo pagerėjimas daugiausia priklauso nuo spinduliuojamos skilties pločio sumažinimo vertikalioje plokštumoje, tuo pačiu išlaikant horizontalios plokštumos spinduliuotės visakryptį.
1. Antenos stiprinimo apibrėžimas:
Nurodytos krypties antenos spinduliuotės galios srauto tankio ir didžiausio etaloninės antenos spinduliuotės galios srauto tankio santykis esant ta pačiai įėjimo galiai.
→ Atkreipkite dėmesį į šiuos dalykus:
(1) Jei jis nėra specialiai pažymėtas, antenos stiprinimas reiškia didinimą didžiausios spinduliuotės kryptimi;
(2) Tomis pačiomis sąlygomis, kuo didesnis stiprinimas, tuo geresnis kryptingumas ir kuo toliau sklinda radijo banga, tai yra, didėja aprėpties atstumas. Tačiau bangos greičio plotis nebus suspaustas, o siauresnė skiltis, todėl prastesnė aprėpties vienodumas.
(3) Antena yra pasyvus įtaisas ir negali generuoti energijos. Antenos stiprinimas yra tik sugebėjimas efektyviai sutelkti energiją tam tikra kryptimi spinduliuoti ar priimti elektromagnetines bangas.
2. Antenos stiprinimo skaičiavimo formulė
Iš antenos stiprinimo apibrėžimo galime suprasti, kad antenos stiprinimas yra glaudžiai susijęs su antenos modeliu. Kuo siauresnė pagrindinė skiltis, tuo mažesnė šoninė skiltis ir tuo didesnis padidėjimas.
2.4GHz22dBi bipolinė / kryžminiai poliarizuota MIMO parabolinė antena
(1) Parabolinei antenai apskaičiuoti jos stiprinimą galima naudoti šia formule:
G (dBi) = 10 lg {4.5 × (D / λ0) ^ 2}
* Pastaba:
D: parabolinis skersmuo
λ0: centrinis darbinis bangos ilgis
4.5: Statistiniai empiriniai duomenys
2.4 GHz13dBi dvipolis daugialypis MIMO antenos-N tipo moterų jungtis
(2) Apytiksliam skaičiavimui taip pat galima naudoti šią vertikalią vienakryptę anteną:
G (dBi) = 10 lg {2L / λ0}
* Pastaba:
L: antenos ilgis
λ0: centrinis darbinis bangos ilgis
3. Įgyti ir perduoti galią
Radijo siųstuvo išvestas radijo dažnio signalas per tiektuvą (kabelį) perduodamas antenai, o antena jį spinduliuoja elektromagnetinių bangų pavidalu. Elektromagnetinei bangai patekus į priėmimo vietą, antena ją priima (gaunama tik nedidelė galios dalis) ir per tiektuvą siunčiama į radijo imtuvą. Todėl belaidžio tinklo inžinerijos srityje labai svarbu apskaičiuoti perdavimo įrenginio perdavimo galią ir antenos gebėjimą spinduliuoti.
Radijo bangų perdavimo galia reiškia energiją tam tikrame dažnių diapazone, ir paprastai yra du matavimo arba matavimo standartai:
Galia (W): palyginti su linijiniu 1 vato (vatų) lygiu.
Pelnas (dBm): santykinis su 1 milivato (miliwatt) proporcingu lygiu.
→ Abi išraiškos gali būti konvertuojamos viena į kitą:
dBm = 10xlog ［Galia mW］
mW = 10 ^ [padidėjimas dBm / 10dBm]
Belaidėse sistemose antenos naudojamos srovės bangoms paversti elektromagnetinėmis bangomis. Konvertavimo proceso metu perduodami ir priimti signalai taip pat gali būti „sustiprinti“. Šio energijos stiprinimo matas vadinamas „pelnu“. Antenos stiprinimo matavimo vienetas yra „dBi“.
Kadangi belaidžio ryšio sistemos elektromagnetinių bangų energiją generuoja perdavimo prietaiso perdavimo energija ir antenos stiprinimas, geriau perduotą energiją matuoti tuo pačiu metriniu prieaugiu (dB), pavyzdžiui, perdavimo prietaisas yra 100mW arba 20dBm; Pelnas yra 10dBi, tada:
Bendra emisijos energija = išmetimo galia (dBm) + antenos stiprinimas (dBi)
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
Arba: = 1000mW ＝ 1W
[3dB taisyklė]
→ Kiekvienas dB yra labai svarbus „mažos galios“ sistemoje, ypač reikia atsiminti „3dB taisyklę“.
Kiekvienas 3dB padidėjimas ar sumažėjimas reiškia, kad galia padvigubėja arba sumažėja perpus:
-3dB = 1/2 galia
-6dB = 1/4 galia
+ 3dB = 2x galia
+ 6dB = 4x galia
Pavyzdžiui, bevielio perdavimo galia 100mW yra 20dBm, tuo tarpu 50mW belaidžio perdavimo galia yra 17dBm, o 200mW perdavimo galia yra 23dBm.
Mūsų kitas produktas:
