Kecekapan anantenamerujuk kepada keupayaan antena untuk menukar tenaga elektrik input kepada tenaga terpancar. Dalam komunikasi tanpa wayar, kecekapan antena mempunyai kesan penting ke atas kualiti penghantaran isyarat dan penggunaan kuasa.
Kecekapan antena boleh dinyatakan dengan formula berikut:
Kecekapan = (Kuasa terpancar / Kuasa Input) * 100%
Antaranya, Kuasa terpancar ialah tenaga elektromagnet yang dipancarkan oleh antena, dan Kuasa Input ialah input tenaga elektrik kepada antena.
Kecekapan antena dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk reka bentuk antena, bahan, saiz, kekerapan operasi, dsb. Secara umumnya, semakin tinggi kecekapan antena, semakin berkesan ia boleh menukar tenaga elektrik input kepada tenaga terpancar, dengan itu meningkatkan kualiti penghantaran isyarat dan mengurangkan penggunaan kuasa.
Oleh itu, kecekapan adalah pertimbangan penting semasa mereka bentuk dan memilih antena, terutamanya dalam aplikasi yang memerlukan penghantaran jarak jauh atau mempunyai keperluan yang ketat pada penggunaan kuasa.
1. Kecekapan antena
Rajah 1
Konsep kecekapan antena boleh ditakrifkan menggunakan Rajah 1.
Jumlah kecekapan antena e0 digunakan untuk mengira kehilangan antena pada input dan dalam struktur antena. Merujuk kepada Rajah 1(b), kerugian ini mungkin disebabkan oleh:
1. Pantulan akibat ketidakpadanan antara saluran penghantaran dan antena;
2. Kehilangan konduktor dan dielektrik.
Jumlah kecekapan antena boleh didapati daripada formula berikut:
Iaitu, jumlah kecekapan = hasil kecekapan ketidakpadanan, kecekapan konduktor dan kecekapan dielektrik.
Ia biasanya sangat sukar untuk mengira kecekapan konduktor dan kecekapan dielektrik, tetapi ia boleh ditentukan oleh eksperimen. Walau bagaimanapun, eksperimen tidak dapat membezakan kedua-dua kerugian, jadi formula di atas boleh ditulis semula sebagai:
ecd ialah kecekapan sinaran antena dan Γ ialah pekali pantulan.
2. Keuntungan dan Keuntungan Realisasi
Satu lagi metrik berguna untuk menerangkan prestasi antena ialah keuntungan. Walaupun keuntungan antena berkait rapat dengan kedirektiviti, ia merupakan parameter yang mengambil kira kedua-dua kecekapan dan kedirektiviti antena. Directivity ialah parameter yang hanya menerangkan ciri arah antena, jadi ia hanya ditentukan oleh corak sinaran.
Keuntungan antena dalam arah tertentu ditakrifkan sebagai "4π kali nisbah keamatan sinaran ke arah itu kepada jumlah kuasa input." Apabila tiada arah ditentukan, keuntungan ke arah sinaran maksimum biasanya diambil. Oleh itu, secara amnya terdapat:
Secara umum, ia merujuk kepada keuntungan relatif, yang ditakrifkan sebagai "nisbah keuntungan kuasa dalam arah tertentu kepada kuasa antena rujukan dalam arah rujukan". Kuasa input kepada antena ini mestilah sama. Antena rujukan boleh menjadi penggetar, tanduk atau antena lain. Dalam kebanyakan kes, sumber titik bukan arah digunakan sebagai antena rujukan. Oleh itu:
Hubungan antara jumlah kuasa sinaran dan jumlah kuasa input adalah seperti berikut:
Menurut piawaian IEEE, "Keuntungan tidak termasuk kerugian akibat ketidakpadanan impedans (kehilangan pantulan) dan ketidakpadanan polarisasi (kerugian)." Terdapat dua konsep keuntungan, satu dipanggil keuntungan (G) dan satu lagi dipanggil keuntungan boleh dicapai (Gre), yang mengambil kira refleksi/kerugian tidak sepadan.
Hubungan antara keuntungan dan arahan ialah:
Jika antena dipadankan dengan sempurna dengan talian penghantaran, iaitu, impedans input antena Zin adalah sama dengan impedans ciri Zc talian (|Γ| = 0), maka keuntungan dan keuntungan boleh dicapai adalah sama (Gre = G ).
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila lawati:
Masa siaran: Jun-14-2024
