天线增益简介

61850 mms天线增益简单的说就是天线集中信号的能⼒(天线不会放⼤信号),定向天线增益⼀般⼤于全向,天线的半功率⾓越⼩天线增益越⾼,就像⼀个和⼿电筒聚光能⼒⼀样,把光线聚到⼀条线就是说增益⾼,如果不光能⼒不好则光线是⼀⼤⽚就是说增益低,
当然聚集信号的能⼒要有⼀个对⽐的参照物了,如果⽤dBd表⽰则表⽰天线与振⼦相⽐较,如果⽤dBi表⽰与电源相对⽐。
不要想得太复杂了。感性的理解⼀下就好了。
答:
1、增益是⽤来表⽰天线集中辐射的程度。其在某⼀⽅向的定义是指在输⼊功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同⼀点处所产⽣的场强的平⽅之⽐,即功率之⽐。增益⼀般与天线⽅向图有关,⽅向图主瓣越窄,后瓣、副瓣越⼩,增益越⾼。增益的单位
⽤“dBi”或“dBd”表⽰。
2、天线增益是⽤来衡量天线朝⼀个特定⽅向收发信号的能⼒,它是选择天线最重要的参数之⼀。⼀跑偏传感器
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般来说,增益的提⾼主要是依靠减少垂直⾯向辐射的波束宽度,⽽在⽔平⾯上保持全向的辐射特性。天线增益对移动通信系统运⾏极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在⼀确定⽅向上增⼤⽹络的覆盖范围,或者在确定范围内增⼤增益余量。
可以这样来理解增益的物理含义 ------ 为在⼀定的距离上的某点处产⽣⼀定⼤⼩的信号,如果⽤理想的⽆⽅向性点源作为发射天线,需要100W 的输⼊功率,⽽⽤增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时,输⼊功率只需 100 / 20 = 5W 。换⾔之,某天线的增益,就其最⼤辐射⽅向上的辐射效果来说,与⽆⽅向性的理想点源相⽐,把输⼊功率放⼤的倍数。
半波对称振⼦的增益为 G=2.15dBi。4 个半波对称振⼦沿垂线上下排列,构成⼀个垂直四元阵,其增益约为 G=8.15dBi( dBi 这个单位表⽰⽐较对象是各向均匀辐射的理想点源 )。如果以半波对称振⼦作⽐较对象,其增益的单位是 dBd 。半波对称振⼦的增益为 G=0dBd (因为是⾃⼰跟⾃⼰⽐,⽐值为 1 ,取对数得零值。)垂直四元阵,其增益约为 G=8.15–2.15=6dBd 。
对于⽔平极化⽅式的天线来讲,通常以⼀个半波⽔平放置的偶极⼦天线为标准天线,其增益为0dB(实际指dBd)。调频⼆偶极⼦反射板天线的增益通过计算和实验数据,其结果基本⼀致。相对于半波偶极⼦天线的增益最⾼只能做到7.5dB。当天线在进⾏组阵时,天线系统增益为7.5dB。计算推论如下:总功率在⼀层四⾯分配时,天线功率将损失6dB,此时天线增益为7.5-6.5=1.5dB;再根据天线层
数增加⼀倍时天线系统增益将增加3dB的原理,因此两层天线增益就为1.5+3=4.5dB;当天线层数为四层时,天线系统增益就为1.5+3+3=7.5dB,故四层四⾯调频⼆偶极⼦板天线系统增益也只能做到7.5dB。
若天线为全波长⼆偶极⼦板天线时,其单⽚天线增益可以做到8-8.5dB,四层四⾯分配组阵时,其单⽚天线增益为8-8.5dB。
⽬前使⽤的天线增益,⼀般在0dBi到20dBi之间
室内:⼀般采⽤0 - 8 dBi增益的天线
室外:⼀般采⽤9 - 18 dBi增益的天线
⾼速公路:⼀般采⽤20dBi增益的天线
天线增益的若⼲计算公式
1)天线主瓣宽度越窄,增益越⾼。对于⼀般天线,可⽤下式估算其增益:
G(dBi)=10Lg{32000/(2θ3dB,E×2θ3dB,H)}
式中, 2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平⾯上的波瓣宽度;
32000 是统计出来的经验数据。真空浇注
2)对于抛物⾯天线,可⽤下式近似计算其增益:
G(dBi)=10Lg{4.5×(D/λ0)2}
式中, D 为抛物⾯直径;
λ0为中⼼⼯作波长;
pfc电感4.5 是统计出来的经验数据。
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3)对于直⽴全向天线,有近似计算式
G(dBi)=10Lg{2L/λ0}
式中, L 为天线长度;
λ0 为中⼼⼯作波长。

本文发布于:2024-09-22 08:22:13,感谢您对本站的认可!

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