天線基礎-天線增益

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

天線對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,而每一種天線的應用領域不同,因為各有所長。

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,所以多用在點對多點通信的中心臺。

定向天線:有一個或多個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,增益相對全向天線要高,適合于遠距離點對點通信,同時由于具有方向性,抗干擾能力比較強。

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

它定量地描述一個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是相對于點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;

dBd相對于對稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.17。

相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠。

天線增益不僅是天線最重要的參數(shù)之一,而且對無線通信系統(tǒng)的運行質量也非常重要,增加天線增益,就可以增大某個方向上的信號覆蓋范圍,或者范圍不變,但該范圍內的信號強度增強。對于單天線而言,要想提高天線的增益,最簡單的辦法就是將天線的發(fā)射方向進一步縮,就是所謂的縮窄波瓣寬度。

從天線增益角度看,也可以認為不增大單個天線增益,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 推薦了一個實際的天線“供一般性使用是極好的近似”公式:

θB和ΦB是在兩個正交平面內的半功率波束寬度(弧度),波束面積近似等于θBΦB

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