天線增益簡介

時間 2019-11-20

標籤天線增益簡介简体版

原文原文鏈接

天線增益簡單的說就是天線集中信號的能力（天線不會放大信號），定向天線增益通常大於全向，天線的半功率角越小天線增益越高，就像一個和手電筒聚光能力同樣，把光線聚到一條線就是說增益高，若是不光能力很差則光線是一大片就是說增益低，
固然彙集信號的能力要有一個對比的參照物了，若是用dBd表示則表示天線與振子相比較，若是用dBi表示與電源相對比。
不要想得太複雜了。感性的理解一下就行了。網絡

答：
一、增益是用來表示天線集中輻射的程度。其在某一方向的定義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生的場強的平方之比，即功率之比。增益通常與天線方向圖有關，方向圖主瓣越窄，後瓣、副瓣越小，增益越高。增益的單位用「dBi」或「dBd」表示。
二、 天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力，它是選擇基站天線最重要的參數之一。通常來講，增益的提升主要是依靠減小垂直面向輻射的波束寬度，而在水平面上保持全向的輻射特性。天線增益對移動通訊系統運行極爲重要，由於它決定蜂窩邊緣的信號電平。增長增益就能夠在一肯定方向上增大網絡的覆蓋範圍，或者在肯定範圍內增大增益餘量。
    能夠這樣來理解增益的物理含義 ------ 爲在必定的距離上的某點處產生必定大小的信號，若是用理想的無方向性點源做爲發射天線，須要 100W 的輸入功率，而用增益爲 G = 13 dB = 20 的某定向天線做爲發射天線時，輸入功率只需 100 / 20 = 5W 。換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來講，與無方向性的理想點源相比，把輸入功率放大的倍數。
    半波對稱振子的增益爲 G=2.15dBi。4 個半波對稱振子沿垂線上下排列，構成一個垂直四元陣，其增益約爲 G=8.15dBi( dBi 這個單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點源 )。若是以半波對稱振子做比較對象，其增益的單位是 dBd 。半波對稱振子的增益爲 G=0dBd （由於是本身跟本身比，比值爲 1 ，取對數得零值。）垂直四元陣，其增益約爲 G=8.15–2.15=6dBd 。
    對於水平極化方式的天線來說，一般以一個半波水平放置的偶極子天線爲標準天線，其增益爲0dB（實際指dBd）。調頻二偶極子反射板天線的增益經過計算和實驗數據，其結果基本一致。相對於半波偶極子天線的增益最高只能作到7.5dB。當天線在進行組陣時，天線系統增益爲7.5dB。計算推論以下：總功率在一層四面分配時，天線功率將損失6dB，此時天線增益爲7.5-6.5=1.5dB；再根據天線層數增長一倍時天線系統增益將增長3dB的原理，所以兩層天線增益就爲1.5+3=4.5dB；當天線層數爲四層時，天線系統增益就爲1.5+3+3=7.5dB，故四層四面調頻二偶極子板天線系統增益也只能作到7.5dB。
    若天線爲全波長二偶極子板天線時，其單片天線增益能夠作到8-8.5dB，四層四面分配組陣時，其單片天線增益爲8-8.5dB。

目前使用的天線增益，通常在0dBi到20dBi之間
室內：通常採用0 - 8 dBi增益的天線
室外：通常採用9 - 18 dBi增益的天線
高速公路：通常採用20dBi增益的天線

天線增益的若干計算公式

1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對於通常天線，可用下式估算其增益：
   G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
   式中， 2θ3dB,E與2θ3dB,H分別爲天線在兩個主平面上的波瓣寬度；
   32000 是統計出來的經驗數據。

2）對於拋物面天線，可用下式近似計算其增益：
   G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
   式中， D 爲拋物面直徑；
   λ0爲中心工做波長；
   4.5 是統計出來的經驗數據。

3）對於直立全向天線，有近似計算式
   G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
   式中， L 爲天線長度；
   λ0 爲中心工做波長。

相關標籤/搜索

每日一句

每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。