D'Effizienz vun engemAntennbezitt sech op d'Fäegkeet vun der Antenn, elektresch Inputenergie a gestrahlte Energie ëmzewandelen. An der drahtloser Kommunikatioun huet d'Antenneeffizienz en entscheedenden Afloss op d'Signaltransmissiounsqualitéit an de Stroumverbrauch.
D'Effizienz vun der Antenn kann duerch déi folgend Formel ausgedréckt ginn:
Effizienz = (Ausgestraalte Leeschtung / Inputleistung) * 100%
Dorënner ass ausgestraalt Leeschtung déi elektromagnetesch Energie, déi vun der Antenn ausgestraalt gëtt, an Inputleistung ass déi elektresch Energie, déi an d'Antenn aginn gëtt.
D'Effizienz vun enger Antenn gëtt vu ville Faktoren beaflosst, dorënner den Antenndesign, d'Material, d'Gréisst, d'Betribsfrequenz, etc. Am Allgemengen, wat méi héich d'Effizienz vun der Antenn ass, wat méi effektiv se déi agegebene elektresch Energie a gestrahlte Energie ëmwandele kann, wouduerch d'Qualitéit vun der Signaliwwerdroung verbessert an de Stroumverbrauch reduzéiert gëtt.
Dofir ass Effizienz eng wichteg Iwwerleeung beim Design an der Auswiel vun Antennen, besonnesch an Uwendungen, déi Langstreckeniwwerdroung erfuerderen oder streng Ufuerderungen um Stroumverbrauch hunn.
1. Antenneeffizienz
Figur 1
De Konzept vun der Antenneeffizienz kann mat Hëllef vun der Figur 1 definéiert ginn.
Déi total Antenneeffizienz e0 gëtt benotzt fir d'Antenneverloschter um Input an an der Antennestruktur ze berechnen. Mat Bezuch op Figur 1(b), kënnen dës Verloschter op folgendes zeréckzeféieren sinn:
1. Reflexiounen duerch eng Ofwäichung tëscht der Transmissiounsleitung an der Antenn;
2. Leiter- a dielektresch Verloschter.
Déi total Antenneeffizienz kann aus der folgender Formel kritt ginn:
Dat heescht, Gesamteffizienz = Produkt vun der Mismatch-Effizienz, der Leeder-Effizienz an der dielektrescher Effizienz.
Et ass normalerweis ganz schwéier, d'Leederleistungs- an d'Dielektrizitéitsleistungs-Effizienz ze berechnen, awer si kënnen duerch Experimenter bestëmmt ginn. Experimenter kënnen awer net tëscht deenen zwou Verloschter ënnerscheeden, dofir kann déi uewe genannte Formel als folgend ëmgeschriwwe ginn:
ecd ass d'Stralungseffizienz vun der Antenn an Γ ass de Reflexiounskoeffizient.
2. Gewënn a realiséierte Gewënn
Eng aner nëtzlech Metrik fir d'Leeschtung vun der Antenn ze beschreiwen ass de Gewënn. Och wann de Gewënn vun enger Antenn enk mat der Richtkraaft verbonnen ass, ass et e Parameter, deen souwuel d'Effizienz wéi och d'Richtkraaft vun der Antenn berücksichtegt. Richtkraaft ass e Parameter, deen nëmmen d'Richtkraaft vun enger Antenn beschreift, dofir gëtt en nëmme vum Stralungsmuster bestëmmt.
De Gewënn vun enger Antenn an enger spezifizéierter Richtung gëtt definéiert als "4π-mol d'Verhältnes vun der Stralungsintensitéit an där Richtung zur gesamter Inputleistung". Wann keng Richtung spezifizéiert ass, gëtt normalerweis de Gewënn an der Richtung vun der maximaler Stralung geholl. Dofir gëtt et allgemeng:
Am Allgemengen bezitt sech et op de relative Verstärkungsgrad, deen als "d'Verhältnes vum Leeschtungsverstärkungsgrad an enger spezifizéierter Richtung zur Leeschtung vun enger Referenzantenn an enger Referenzrichtung" definéiert ass. D'Inputleistung fir dës Antenn muss gläich sinn. D'Referenzantenn kann e Vibrator, en Horn oder eng aner Antenn sinn. An de meeschte Fäll gëtt eng net-direktional Punktquell als Referenzantenn benotzt. Dofir:
D'Bezéiung tëscht der gesamter ausgestraalter Leeschtung an der gesamter Inputleistung ass wéi follegt:
Laut dem IEEE-Standard "schléisst de Gewënn keng Verloschter wéinst Impedanzmismatch (Reflexiounsverloscht) a Polarisatiounsmismatch (Verloscht) an." Et gëtt zwéi Gewënnkonzepter, eent gëtt Gewënn (G) an dat anert gëtt erreechbar Gewënn (Gre) genannt, wat Reflexiouns-/Mismatchverloschter berécksiichtegt.
D'Bezéiung tëscht Gewënn an Direktivitéit ass:
Wann d'Antenn perfekt un d'Transmissiounsleitung ugepasst ass, dat heescht, d'Antenneingangsimpedanz Zin ass gläich wéi d'charakteristesch Impedanz Zc vun der Leitung (|Γ| = 0), dann sinn de Verstärkungsgrad an den erreechbare Verstärkungsgrad gläich (Gre = G).
Fir méi iwwer Antennen ze léieren, gitt w.e.g. op:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. Juni 2024
