Kecekapan antena berkaitan dengan kuasa yang dibekalkan kepada antena dan kuasa yang dipancarkan oleh antena. Antena yang sangat cekap akan memancarkan sebahagian besar tenaga yang dihantar ke antena. Antena yang tidak cekap menyerap sebahagian besar kuasa yang hilang di dalam antena. Antena yang tidak cekap juga mungkin mempunyai banyak tenaga yang dipantulkan keluar disebabkan oleh ketidakpadanan impedans. Kurangkan kuasa pancaran antena yang tidak cekap berbanding antena yang lebih cekap.
[Nota sampingan: Impedans antena dibincangkan dalam bab kemudian. Ketidakpadanan impedans ialah kuasa yang dipantulkan daripada antena kerana impedans adalah nilai yang salah. Oleh itu, ini dipanggil ketidakpadanan impedans.]
Jenis kehilangan dalam antena ialah kehilangan konduksi. Kehilangan konduksi adalah disebabkan oleh kekonduksian antena yang terhad. Satu lagi mekanisme kehilangan ialah kehilangan dielektrik. Kehilangan dielektrik dalam antena adalah disebabkan oleh konduksi dalam bahan dielektrik. Bahan penebat mungkin terdapat di dalam atau di sekitar antena.
Nisbah kecekapan antena kepada kuasa yang dipancarkan boleh ditulis sebagai kuasa input antena. Ini adalah persamaan [1]. Juga dikenali sebagai kecekapan sinaran kecekapan antena.
[Persamaan 1]
Kecekapan ialah nisbah. Nisbah ini sentiasa merupakan kuantiti antara 0 dan 1. Kecekapan sering diberikan pada titik peratusan. Contohnya, kecekapan 0.5 adalah sehingga 50% sama. Kecekapan antena juga sering disebut dalam desibel (dB). Kecekapan 0.1 bersamaan dengan 10%. Ini juga bersamaan dengan -10 desibel (-10 desibel). Kecekapan 0.5 bersamaan dengan 50%. Ini juga bersamaan dengan -3 desibel (dB).
Persamaan pertama kadangkala dipanggil kecekapan sinaran antena. Ini membezakannya daripada istilah lain yang biasa digunakan yang dipanggil keberkesanan keseluruhan antena. Kecekapan Efektif Keseluruhan Kecekapan sinaran antena didarab dengan kehilangan ketidakpadanan impedans antena. Kerugian ketidakpadanan impedans berlaku apabila antena disambungkan secara fizikal ke talian penghantaran atau penerima. Ini boleh diringkaskan dalam formula [2].
[Persamaan 2]
formula [2]
Kehilangan ketidakpadanan impedans sentiasa merupakan nombor antara 0 dan 1. Oleh itu, kecekapan antena keseluruhan sentiasa kurang daripada kecekapan sinaran. Untuk mengulangi perkara ini, jika tiada kehilangan, kecekapan sinaran adalah sama dengan jumlah kecekapan antena disebabkan oleh ketidakpadanan impedans.
Meningkatkan kecekapan adalah salah satu parameter antena yang paling penting. Ia boleh menjadi sangat hampir 100% dengan piring satelit, antena hon atau dipol separuh panjang gelombang tanpa sebarang bahan lossy di sekelilingnya. Antena telefon bimbit atau antena elektronik pengguna biasanya mempunyai kecekapan 20%-70%. Ini bersamaan dengan -7 dB -1.5 dB (-7, -1.5 dB). Selalunya disebabkan oleh kehilangan elektronik dan bahan di sekeliling antena. Ini cenderung menyerap sebahagian kuasa radiasi. Tenaga ditukar menjadi tenaga haba dan tiada radiasi. Ini mengurangkan kecekapan antena. Antena radio kereta boleh beroperasi pada frekuensi radio AM dengan kecekapan antena 0.01. [Ini ialah 1% atau -20 dB.] Ketidakcekapan ini adalah kerana antena lebih kecil daripada separuh panjang gelombang pada frekuensi operasi. Ini sangat mengurangkan kecekapan antena. Pautan tanpa wayar dikekalkan kerana menara siaran AM menggunakan kuasa penghantaran yang sangat tinggi.
Kerugian ketidakpadanan impedans dibincangkan dalam bahagian Carta Smith dan Padanan Impedans. Padanan impedans boleh meningkatkan kecekapan antena dengan ketara.
Keuntungan antena
Gain antena jangka panjang menerangkan berapa banyak kuasa yang dihantar dalam arah sinaran puncak, berbanding dengan sumber isotropik. Gain antena lebih kerap disebut dalam helaian spesifikasi antena. Gain antena adalah penting kerana ia mengambil kira kerugian sebenar yang berlaku.
Antena dengan gandaan 3 dB bermaksud kuasa yang diterima daripada antena adalah 3 dB jauh lebih tinggi daripada yang akan diterima daripada antena isotropik tanpa kehilangan dengan kuasa input yang sama. 3 dB bersamaan dengan dua kali ganda bekalan kuasa.
Gain antena kadangkala dibincangkan sebagai fungsi arah atau sudut. Walau bagaimanapun, apabila satu nombor menentukan gain, maka nombor tersebut adalah gain puncak untuk semua arah. "G" gain antena boleh dibandingkan dengan kearah "D" jenis futuristik.
[Persamaan 3]
Gain antena sebenar, yang boleh setinggi piring satelit yang sangat besar, ialah 50 dB. Directivity boleh serendah 1.76 dB seperti antena sebenar (seperti antena dipol pendek). Directionaliti tidak boleh kurang daripada 0 dB. Walau bagaimanapun, gain antena puncak boleh menjadi kecil secara sewenang-wenangnya. Ini disebabkan oleh kehilangan atau ketidakcekapan. Antena elektrik yang kecil adalah antena yang agak kecil yang beroperasi pada panjang gelombang frekuensi di mana antena beroperasi. Antena kecil boleh menjadi sangat tidak cekap. Gain antena selalunya di bawah -10 dB, walaupun ketidakpadanan impedans tidak diambil kira.
Masa siaran: 16 Nov-2023
