天線基礎(chǔ)-天線增益

2017-08-11 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

天線對(duì)空間不同方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性。根據(jù)方向性的不同,天線有全向和定向兩種,而每一種天線的應(yīng)用領(lǐng)域不同,因?yàn)楦饔兴L(zhǎng)。

全向天線:衡量天線方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線。全向天線由于無方向性,所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)。

定向天線:有一個(gè)或多個(gè)輻射與接收能力最大方向的天線稱為定向天線。定向天線能量集中,增益相對(duì)全向天線要高,適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,同時(shí)由于具有方向性,抗干擾能力比較強(qiáng)。

天線增益:天線增益是天線的主要技術(shù)指標(biāo)之一,是指在輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。

它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。

它是方向系數(shù)與效率的乘積,是天線輻射或接收電波大小的表現(xiàn)。簡(jiǎn)單地說,在同等條件下,天線的增益值越高,方向性也就越大,涵蓋范圍也越廣。

表示天線增益的參數(shù)有dBd和dBi。

DBi是相對(duì)于點(diǎn)源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;

dBd相對(duì)于對(duì)稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.17。

相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠(yuǎn)。

天線增益不僅是天線最重要的參數(shù)之一,而且對(duì)無線通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也非常重要,增加天線增益,就可以增大某個(gè)方向上的信號(hào)覆蓋范圍,或者范圍不變,但該范圍內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)。對(duì)于單天線而言,要想提高天線的增益,最簡(jiǎn)單的辦法就是將天線的發(fā)射方向進(jìn)一步縮,就是所謂的縮窄波瓣寬度。

從天線增益角度看,也可以認(rèn)為不增大單個(gè)天線增益,而是增加天線數(shù)量,可以獲得提高收發(fā)天線增益乘積的效果。

Warren Stutzman 推薦了一個(gè)實(shí)際的天線“供一般性使用是極好的近似”公式: