Wat is antennerjochting?
Fluch antwurd:Antennerjochting beskriuwt hoe sterk in antenne útstrielde krêft konsintrearret yn in bepaalde rjochting yn ferliking mei in ideale isotropyske radiator. In isotropyske radiator hat in rjochting fan 1, of 0 dBi.
Hegere rjochtingsfermogen produseart in smeller, mear rjochte strielingspatroan, wylst legere rjochtingsfermogen in bredere hoekedekking leveret. Rjochtingsfermogen hinget ôf fan 'e foarm fan it strielingspatroan en omfettet gjin antenneferliezen.
It normalisearre stralingspatroan kin útdrukt wurde yn sferyske koördinaten as:
Normalisearre strielingspatroan
Formule foar rjochting fan 'e antenne
In normalisearre strielingspatroan hat deselde foarm as it orizjinele patroan, mar syn maksimale wearde wurdt skaal nei 1. Antennerjochting, skreaun asD, fergeliket de maksimale strielingsintensiteit mei de gemiddelde strielingsintensiteit oer alle rjochtingen.
De noemer fan 'e fergeliking fertsjintwurdiget it totale patroan yntegrearre oer in bol. It dielen fan 'e pykwearde troch dit romtlike gemiddelde lit sjen hoe sterk de antenne enerzjy konsintrearret yn syn haadrjochting.
Rjochting tsjin winst
Rjochtingsfermogen beskriuwt allinich hoe't it strielingspatroan konsintrearre is. Antennewinst hâldt ek rekken mei strielingseffisjinsje, ynklusyf geliedende en diëlektryske ferliezen.
De relaasje isG = ηD, wêrGis winst,ηis strielingseffisjinsje, enDis rjochtingsfermogen. In ferliesleaze antenne hat in fersterking gelyk oan syn rjochtingsfermogen; yn in echte antenne is de fersterking normaal leger. Beide wearden wurde meastentiids útdrukt yn dBi as se ferwiisd wurde nei in isotropyske radiator.
Foarbyld fan berekkening fan rjochting
As foarbyld, beskôgje de folgjende twa fergelikingen foar it stralingspatroan fan twa antennes.
Antenne 1
Antenne 2
Stralingspatroan en rjochting
De folgjende patroanen fariearje mei de poalhoekeθen wurde oannommen dat se konstant bliuwe mei azimut. Antenne 1 ferspriedt syn strieling breder, wylst Antenne 2 mear enerzjy konsintrearret om syn haadrjochting.
Omdat in smelle haadstriel in gruttere konsintraasje fan útstrielede krêft fertsjintwurdiget, wurdt ferwachte dat Antenne 2 de hegere rjochtingsfermogen hat.
Figuer 1. Ferliking fan 'e twa normalisearre strielingspatroanen. It mear konsintrearre patroan hat in hegere rjochting.
Resultaten fan berekkening fan rjochtingsfermogen
It tapassen fan 'e rjochtingsfergeliking op 'e twa foarbyldpatroanen jout:
- Antenne 1:D = 1.273, of 1.05 dBi
- Antenne 2:D = 2.707, of 4.32 dBi
Antenne 2 hat de hegere rjochtingsfermogen, om't de strieling mear konsintrearre is om 'e pykrjochting hinne. In isotropyske radiator wurdt brûkt as de 0 dBi-referinsje, ek al is it in ideaal model ynstee fan in realisearbere fysike antenne.
Applikaasjes mei hege tsjin lege rjochtingsfermogen
Antennes mei lege rjochtingleverje brede hoekedekking en binne nuttich as sinjalen út ferskate rjochtingen kinne oankomme, lykas mobile apparaten, autoradio's en algemiene draadloze tagong.
Antennes mei hege rjochtingenerzjy fokusje yn in smelle striel. Se hawwe de foarkar foar satellytferbiningen, radar, ôfstânswaarneming en punt-nei-punt-kommunikaasje wêr't de winske rjochting bekend is.
De tabel hjirûnder toant de ungefeare rjochtingsberiken foar ferskate mienskiplike antennetypen.
Typyske wearden fan 'e rjochting fan' e antenne
| Antennetype | Ungefear rjochtingsferhâlding | Ungefeare rjochtingsfermogen (dBi) |
|---|---|---|
| Koarte dipool | 1.5 | 1.76 |
| Healgolfdipool | 1.64 | 2.15 |
| Patchantenne | 3.2-6.3 | 5-8 |
| Hoarnantenne | 10-100 | 10-20 |
| Skûtelantenne | 10-10.000 | 10-40 |
Dizze wearden binne represintative beriken. De werklike rjochting hinget ôf fan frekwinsje, elektryske grutte, geometry, ferljochting en wurkomstannichheden.
Hoe wurdt antennerjochting mjitten?
Rjochtingsfermogen wurdt meastentiids bepaald út in metten strielingspatroan. De antenne dy't test wurdt karakterisearre oer azimut en elevaasje, en de resultearjende fjild- of krêftgegevens wurde normalisearre om in trijediminsjonaal patroan te meitsjen.
- Mjit it relative strielingsnivo oer it fereaske hoekeberik.
- Identifisearje de maksimale strielingsintensiteit.
- Yntegrearje it stralingspatroan oer in romme hoeke om it romtlike gemiddelde te krijen.
- Diel de peakintensiteit troch de gemiddelde yntensiteit en druk it resultaat út as in ferhâlding of yn dBi.
Kontrolearreantenne testenhelpt refleksjes en mjitûnwissichheid te ferminderjen by it evaluearjen fan stralingspatroanen, fersterking, polarisaasje en rjochtingsfermogen.
Hoe antennegrutte ynfloed hat op rjochting
Elektryske grutte beynfloedet it strielingspatroan sterk. In lytse antenne mei ien elemint produseart normaal in brede striel en relatyf lege rjochtingsfermogen. It fergrutsjen fan 'e effektive apertuer yn golflingten lit in antenne of array in smelle striel foarmje en in hegere rjochtingsfermogen berikke.
- Legere rjochting:nuttich foar dekking fan in breed gebiet en sinjalen dy't út meardere rjochtingen komme.
- Hegere rjochting:nuttich foar fokussearre keppelings, ferbettere hoekeselektiviteit en ôfwizing fan sinjalen bûten de haadstraal.
Rjochtingsfermogen wurdt net allinich bepaald troch fysike grutte. Geometry, stroomferdieling, ôfstân en fasering fan arrays, apertuerferljochting en wurkfrekwinsje beynfloedzje allegear it definitive strielingspatroan.
In smelle striel komt oer it algemien oerien mei hegere rjochtingsfermogen, mar it fereasket ek krektere rjochting en ôfstimming. Foar de relaasje tusken rjochtingsfermogen, effisjinsje en realisearre prestaasjes, sjochantenne-effisjinsje en winst.
Faak stelde fragen
Wat is antennerjochting yn ienfâldige termen?
It is in mjitte fan hoe sterk in antenne strieling yn ien rjochting konsintrearret yn ferliking mei de gemiddelde strieling oer alle rjochtingen.
Is antennerjochting itselde as fersterking?
Nee. Rjochtingsfermogen beskriuwt patroankonsintraasje, wylst fersterking ek strielingseffisjinsje omfettet. Harren relaasje is G = ηD.
Wat betsjut 0 dBi rjochtingsfermogen?
It komt oerien mei in ideale isotropyske radiator mei in rjochtingsferhâlding fan 1. It is de referinsje dy't brûkt wurdt om rjochtingsfermogen út te drukken yn dBi.
Hoe kin de rjochting fan 'e antenne ferhege wurde?
Rjochtingsfermogen kin ferhege wurde troch it fergrutsjen fan 'e effektive elektryske apertuer, it brûken fan reflektors of lenzen, it foarmjen fan arrays mei kontroleare amplitude en faze, of it selektearjen fan in geometry dy't in smeller haadstriel produseart.
Betsjut hegere rjochtingsfermogen altyd in bettere antenne?
Nee. Hegere rjochtingsfermogen is foardielich as de doelrjochting bekend is, mar brede dekking kin wichtiger wêze foar mobile of multidireksjonele applikaasjes. De juste kar hinget ôf fan 'e keppeling, dekking, bânbreedte, effisjinsje en ynstallaasje-easken.
Foar help by it selektearjen of testen fan in antenne foar jo applikaasje,kontakt opnimme mei RF MISOof e-postinfo@rf-miso.com.
Pleatsingstiid: 7 novimber 2023
