کارایی یکآنتنبه توانایی آنتن برای تبدیل انرژی الکتریکی ورودی به انرژی تابشی اشاره دارد. در ارتباطات بی سیم، راندمان آنتن تاثیر مهمی بر کیفیت انتقال سیگنال و مصرف انرژی دارد.
کارایی آنتن را می توان با فرمول زیر بیان کرد:
راندمان = (قدرت تابشی / توان ورودی) * 100٪
در میان آنها، توان تابشی انرژی الکترومغناطیسی است که توسط آنتن تابش می شود و توان ورودی انرژی الکتریکی ورودی به آنتن است.
راندمان آنتن تحت تأثیر عوامل زیادی از جمله طراحی آنتن، جنس، اندازه، فرکانس کاری و غیره است. به طور کلی، هر چه راندمان آنتن بیشتر باشد، می تواند انرژی الکتریکی ورودی را به انرژی تابشی تبدیل کند، در نتیجه. بهبود کیفیت انتقال سیگنال و کاهش مصرف برق.
بنابراین، راندمان در هنگام طراحی و انتخاب آنتن ها، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به انتقال از راه دور دارند یا الزامات سختی در مصرف برق دارند، یک نکته مهم است.
1. کارایی آنتن
شکل 1
مفهوم کارایی آنتن را می توان با استفاده از شکل 1 تعریف کرد.
بازده کل آنتن e0 برای محاسبه تلفات آنتن در ورودی و درون ساختار آنتن استفاده می شود. با مراجعه به شکل 1 (ب)، این تلفات ممکن است ناشی از:
1. بازتاب به دلیل عدم تطابق بین خط انتقال و آنتن.
2. تلفات هادی و دی الکتریک.
بازده کل آنتن را می توان از فرمول زیر بدست آورد:
یعنی بازده کل = حاصلضرب بازده عدم تطابق، بازده هادی و بازده دی الکتریک.
معمولاً محاسبه بازده هادی و بازده دی الکتریک بسیار دشوار است، اما می توان آنها را با آزمایش تعیین کرد. با این حال، آزمایش ها نمی توانند این دو ضرر را تشخیص دهند، بنابراین فرمول فوق را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:
ecd راندمان تابش آنتن و Γ ضریب بازتاب است.
2. به دست آوردن و تحقق یافته است
یکی دیگر از معیارهای مفید برای توصیف عملکرد آنتن بهره است. اگرچه بهره آنتن ارتباط نزدیکی با جهت دهی دارد، اما پارامتری است که هم کارایی و هم جهت دهی آنتن را در نظر می گیرد. جهت دهی پارامتری است که فقط ویژگی های جهت آنتن را توصیف می کند، بنابراین فقط با الگوی تابش تعیین می شود.
بهره آنتن در یک جهت مشخص به صورت "4π برابر نسبت شدت تابش در آن جهت به کل توان ورودی" تعریف می شود. هنگامی که هیچ جهتی مشخص نشده است، به طور کلی بهره در جهت حداکثر تابش گرفته می شود. بنابراین، به طور کلی وجود دارد:
به طور کلی، به بهره نسبی اشاره دارد که به عنوان "نسبت بهره قدرت در یک جهت مشخص به توان آنتن مرجع در جهت مرجع" تعریف می شود. توان ورودی این آنتن باید برابر باشد. آنتن مرجع می تواند ویبراتور، بوق یا آنتن دیگری باشد. در بیشتر موارد، یک منبع نقطه ای غیر جهت دار به عنوان آنتن مرجع استفاده می شود. بنابراین:
رابطه بین توان تابشی کل و توان ورودی کل به شرح زیر است:
طبق استاندارد IEEE، "سود شامل تلفات ناشی از عدم تطابق امپدانس (از دست دادن بازتاب) و عدم تطابق قطبی (از دست دادن) نمی شود." دو مفهوم سود وجود دارد، یکی سود (G) و دیگری سود قابل دستیابی (Gre) نامیده می شود که ضررهای بازتاب/عدم تطابق را در نظر می گیرد.
رابطه بین سود و جهت دهی:
اگر آنتن کاملاً با خط انتقال مطابقت داشته باشد، یعنی امپدانس ورودی آنتن Zin برابر با امپدانس مشخصه Zc خط (|Γ| = 0) باشد، آنگاه بهره و بهره قابل دستیابی برابر هستند (Gre = G ).
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آنتن ها به آدرس زیر مراجعه کنید:
زمان ارسال: ژوئن-14-2024
