Notizie - Il principio del guadagno dell'antenna, come calcolare il guadagno dell'antenna

Il guadagno d'antenna si riferisce al guadagno di potenza irradiata da un'antenna in una direzione specifica rispetto a un'antenna puntiforme ideale. Rappresenta la capacità di irradiazione dell'antenna in una direzione specifica, ovvero l'efficienza di ricezione o emissione del segnale in quella direzione. Maggiore è il guadagno d'antenna, migliori sono le prestazioni dell'antenna in una direzione specifica e la sua capacità di ricevere o trasmettere segnali in modo più efficiente. Il guadagno d'antenna è solitamente espresso in decibel (dB) ed è uno degli indicatori più importanti per la valutazione delle prestazioni dell'antenna.

Successivamente, ti mostrerò i principi fondamentali del guadagno dell'antenna e come calcolarlo, ecc.

1. Principio del guadagno dell'antenna

In teoria, il guadagno dell'antenna è il rapporto tra la densità di potenza del segnale generata dall'antenna effettiva e quella dell'antenna puntiforme ideale in una determinata posizione nello spazio, a parità di potenza in ingresso. Qui viene menzionato il concetto di antenna puntiforme. Di cosa si tratta? In realtà, si tratta di un'antenna che si immagina emetta segnali in modo uniforme, il cui diagramma di radiazione è una sfera uniformemente diffusa. Infatti, le antenne hanno direzioni di guadagno della radiazione (di seguito denominate superfici di radiazione). Il segnale sulla superficie di radiazione sarà più forte del valore di radiazione dell'antenna puntiforme teorica, mentre la radiazione del segnale nelle altre direzioni sarà più debole. Il confronto tra il valore effettivo e quello teorico in questo caso costituisce il guadagno dell'antenna.

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Vale la pena notare che le antenne passive comunemente viste dalla gente comune non solo non aumentano la potenza di trasmissione, ma la consumano. Il motivo per cui si ritiene ancora che abbiano un guadagno è che altre direzioni vengono sacrificate, la direzione di radiazione viene concentrata e il tasso di utilizzo del segnale viene migliorato.

2. Calcolo del guadagno dell'antenna

Il guadagno dell'antenna rappresenta in realtà il grado di concentrazione della radiazione di potenza wireless, quindi è strettamente correlato al diagramma di radiazione dell'antenna. In generale, più stretto è il lobo principale e più piccolo è il lobo laterale nel diagramma di radiazione dell'antenna, maggiore è il guadagno. Quindi, come si calcola il guadagno dell'antenna? Per un'antenna generica, si può utilizzare la formula G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} per stimarne il guadagno.
2θ3dB, E e 2θ3dB, H sono rispettivamente le larghezze del fascio dell'antenna sui due piani principali; 32000 sono i dati empirici statistici.

Quindi, cosa significherebbe se un trasmettitore wireless da 100 mW fosse dotato di un'antenna con un guadagno di +3 dBi? Innanzitutto, convertiamo la potenza di trasmissione in guadagno del segnale dBm. Il metodo di calcolo è:

100mW=10lg100=20dbm

Quindi calcola la potenza di trasmissione totale, che è pari alla somma della potenza di trasmissione e del guadagno dell'antenna. Il metodo di calcolo è il seguente:

20dbm+3dbm=23dbm

Infine, la potenza di trasmissione equivalente viene ricalcolata come segue:

10^（23/10）≈200mw

In altre parole, un'antenna con guadagno +3dBi può raddoppiare la potenza di trasmissione equivalente.

3. Antenne a guadagno comune

Le antenne dei nostri router wireless più comuni sono omnidirezionali. La loro superficie di radiazione si trova sul piano orizzontale perpendicolare all'antenna, dove il guadagno di radiazione è maggiore, mentre la radiazione sopra e sotto la base dell'antenna è notevolmente indebolita. È un po' come prendere un'antenna da segnale e appiattirla un po'.

Il guadagno dell'antenna è semplicemente la "modellazione" del segnale e l'entità del guadagno indica il tasso di utilizzo del segnale.

Esiste anche un'antenna a piastra comune, solitamente direzionale. La sua superficie di radiazione si trova nell'area a ventaglio direttamente davanti alla piastra, e i segnali nelle altre aree sono completamente indeboliti. È un po' come aggiungere una copertura per faretti a una lampadina.

In breve, le antenne ad alto guadagno offrono il vantaggio di una maggiore portata e di una migliore qualità del segnale, ma devono sacrificare la radiazione in singole direzioni (solitamente direzioni sprecate). Le antenne a basso guadagno hanno generalmente un'ampia portata direzionale ma una portata ridotta. Quando i prodotti wireless escono dalla fabbrica, i produttori generalmente li configurano in base agli scenari di utilizzo.

Vorrei consigliare a tutti altri prodotti per antenne con un buon guadagno: