La ganancia de antena se refiere a la ganancia de potencia radiada de una antena en una dirección específica con respecto a una antena de fuente puntual ideal. Representa la capacidad de radiación de la antena en una dirección específica, es decir, la eficiencia de recepción o emisión de la señal en esa dirección. Cuanto mayor sea la ganancia de antena, mejor será su rendimiento en una dirección específica y podrá recibir o transmitir señales con mayor eficiencia. La ganancia de antena se expresa generalmente en decibelios (dB) y es uno de los indicadores importantes para evaluar el rendimiento de una antena.
A continuación, te llevaré a comprender los principios básicos de la ganancia de antena y cómo calcular la ganancia de antena, etc.
1. Principio de ganancia de antena
En teoría, la ganancia de antena es la relación entre la densidad de potencia de la señal generada por la antena real y la antena de fuente puntual ideal en una posición determinada del espacio, con la misma potencia de entrada. Aquí se menciona el concepto de antena de fuente puntual. ¿Qué es? En realidad, se trata de una antena que se imagina que emite señales uniformemente, y su diagrama de radiación es una esfera uniformemente difusa. De hecho, las antenas tienen direcciones de ganancia de radiación (en adelante, superficies de radiación). La señal en la superficie de radiación será más intensa que el valor de radiación de la antena de fuente puntual teórica, mientras que la radiación de la señal en otras direcciones se debilita. La comparación entre el valor real y el valor teórico en este caso es la ganancia de la antena.
La imagen muestra laRM-SGHA42-10Modelo de producto Ganancia de datos
Cabe destacar que las antenas pasivas comunes no solo no mejoran la potencia de transmisión, sino que la consumen. La razón por la que aún se considera que tienen ganancia es porque se sacrifican otras direcciones, se concentra la dirección de la radiación y se mejora la tasa de utilización de la señal.
2. Cálculo de la ganancia de la antena
La ganancia de la antena representa el grado de radiación concentrada de la potencia inalámbrica, por lo que está estrechamente relacionada con el diagrama de radiación de la antena. Generalmente, cuanto más estrecho sea el lóbulo principal y más pequeño el lóbulo lateral en el diagrama de radiación de la antena, mayor será la ganancia. Entonces, ¿cómo se calcula la ganancia de la antena? Para una antena general, se puede utilizar la fórmula G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} para estimar su ganancia.
2θ3dB, E y 2θ3dB, H son los anchos de haz de la antena en los dos planos principales respectivamente; 32000 son los datos empíricos estadísticos.
¿Qué significaría entonces que un transmisor inalámbrico de 100 mW estuviera equipado con una antena con una ganancia de +3 dbi? Primero, se convierte la potencia de transmisión en dBm de ganancia de señal. El método de cálculo es el siguiente:
100 mw = 10 lg100 = 20 dbm
A continuación, calcule la potencia de transmisión total, que es igual a la suma de la potencia de transmisión y la ganancia de la antena. El método de cálculo es el siguiente:
20 dbm + 3 dbm = 23 dbm
Finalmente, la potencia de transmisión equivalente se recalcula de la siguiente manera:
10^（23/10）≈200mw
En otras palabras, una antena con una ganancia de +3dbi puede duplicar la potencia de transmisión equivalente.
3. Antenas de ganancia común
Las antenas de nuestros routers inalámbricos comunes son omnidireccionales. Su superficie de radiación se encuentra en el plano horizontal perpendicular a la antena, donde la ganancia de radiación es máxima, mientras que la radiación por encima y por debajo de la base de la antena se debilita considerablemente. Es como aplanar ligeramente un bate de señal.
La ganancia de la antena es simplemente la "forma" de la señal, y el tamaño de la ganancia indica la tasa de utilización de la señal.
También existe una antena de placa común, que suele ser una antena direccional. Su superficie de radiación se encuentra en la zona en abanico justo delante de la placa, y las señales en otras zonas se atenúan por completo. Es como añadir una cubierta de foco a una bombilla.
En resumen, las antenas de alta ganancia ofrecen las ventajas de un mayor alcance y una mejor calidad de señal, pero deben sacrificar radiación en direcciones individuales (generalmente direcciones desperdiciadas). Las antenas de baja ganancia suelen tener un amplio alcance direccional, pero un alcance corto. Al salir de fábrica, los fabricantes suelen configurar los productos inalámbricos según sus necesidades de uso.
Me gustaría recomendar algunos productos de antena más con buena ganancia para todos:
RM-BDHA056-11 (0,5-6 GHz)
RM-DCPHA105145-20A（10,5-14,5 GHz）
RM-SGHA28-10 (26,5-40 GHz)
Hora de publicación: 26 de abril de 2024
