Antennegevinster og antennestråleberegning

Antenna Gain er en parameter som måler graden av retningsgrad av antennens strålingsmønster. En antenne med høy forsterkning vil fortrinnsvis stråle i en bestemt retning. Gevinsten til en antenne er et passivt fenomen - kraft tilføres ikke antennen, men bare omfordelt for å gi mer utstrålt kraft i en bestemt retning enn det som ville blitt overført av en isotrop antenne. 

Forsterkningen måles i dBi og dBd.

● dBi er gevinst med referanse til isotrop antenne

● dBd er gevinst med referanse til dipolantenne

I praksis blir halvbølgedipolen tatt som en referanse i stedet for den isotrope radiatoren. Forsterkningen er deretter gitt i dBd (desibel over dipol):
Det er en sammenheng mellom dBd og dBi gitt nedenfor

● dBi = dBd + 2.15

En antennedesigner må ta hensyn til applikasjonen for antennen når den bestemmer gevinsten.

● High-gain antenner har fordelen av lengre rekkevidde og bedre signalkvalitet, men må rettes nøye i en bestemt retning

● Antenner med lav forsterkning har kortere rekkevidde, men antennens retning er relativt ubetydelig

Antenne gevinst og dipole arrangement
For å konsentrere den utstrålte kraften i området rundt horisonten, arrangeres halvbølgedipoler vertikalt og kombineres i fase med hver dobling av dipolantallet.
● Halvstrålebredden ca. halvdeler

● Forsterkningen øker med 3 dB i hovedretningen

Følgende figur viser det vertikale arrangementet av dipolstrålens bredde og respektive forsterkning

Følgelig kan det også i horisontalplanet opprettes en bjelke med hver halvering av bjelkebredden forsterkningen er økt med 3 dB (de viste mønstrene er teoretisk).

Den resulterende forsterkningen av en antenne er summen av den "vertikale" og "horisontale" forsterkningen.

Beregning av forsterknings- og strålebredden for en antenne

En antenne er i figuren nedenfor der dipoler er ordnet i vertikal polarisering. Følgende er trinnet for å beregne forsterkningen av antennen. Den viste antennen har 8 Dipole i vertikal retning som bidrar med 9 dB. 3 dB på grunn av antennens bakplan og ytterligere 3 dB til en kolonne med 8 dipoler i Horisontalt plan.

● 9 dB forsterkning på grunn av 8 antall dipoler i vertikal retning
● 3 dB gevinst på grunn av Backplane

● 3 dB forsterkning på grunn av tilsetning av en kolonne med åtte dipoler i horisontalt plan

Total forsterkning = 9 +3 +3 = 15 dB med referanse til dipolantenne
Hvis vi nå vil konvertere den med referanse til den isotropiske antennen, må vi legge til 2.15 dB i forsterkning av dipolen
Deretter forsterkning av antenne i dBi = 15 + 2.15 dB = 17.15 dB
På samme måte kan vi finne ut antennens strålebredde.
En dipol har 78 graders stråle i vertikalt plan, og dobling av dipolen gjør strålebredden halv. For 2 Dipole i vertikal gjør du vertikal strålebredde til 32 grader og ytterligere 8 Dipole gjør strålebredde som 7 grader. Noe av strålekraften blir kastet bort i mindre flik mens du designer antennen.
Samme med Horisontal strålebredde, gjør de to kolonnene horisontal strålebredde som 90 grader. Da blir spesifikasjonen til en slik antenne som nedenfor:
● Horisontal strålebredde = 90 grader
● Vertikal strålebredde = 7 grader

● Forsterkning av antenne = 17.15 dBi

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste