Notícias - O princípio do ganho de antena, como calcular o ganho de antena

O ganho de antena refere-se ao ganho de potência irradiada por uma antena em uma direção específica em relação a uma antena pontual ideal. Representa a capacidade de radiação da antena em uma direção específica, ou seja, a eficiência de recepção ou emissão de sinal da antena nessa direção. Quanto maior o ganho da antena, melhor o desempenho da antena em uma direção específica e maior a eficiência com que ela pode receber ou transmitir sinais. O ganho de antena é geralmente expresso em decibéis (dB) e é um dos indicadores importantes para avaliar o desempenho da antena.

Em seguida, explicarei os princípios básicos do ganho de antena e como calculá-lo, etc.

1. Princípio do ganho de antena

Teoricamente, o ganho de uma antena é a razão entre a densidade de potência do sinal gerado pela antena real e a densidade de potência de uma antena pontual ideal em uma determinada posição no espaço, sob a mesma potência de entrada. O conceito de antena pontual é mencionado aqui. O que é isso? Na verdade, é uma antena que emite sinais uniformemente, e seu padrão de radiação é uma esfera uniformemente difusa. As antenas possuem direções de ganho de radiação (doravante denominadas superfícies de radiação). O sinal na superfície de radiação será mais forte do que o valor de radiação da antena pontual teórica, enquanto a radiação do sinal em outras direções será atenuada. A comparação entre o valor real e o valor teórico representa o ganho da antena.

A imagem mostra oRM-SGHA42-10Modelo de produto Ganho de dados

Vale ressaltar que as antenas passivas comuns, vistas por pessoas comuns, não apenas não aumentam a potência de transmissão, como também a consomem. O motivo pelo qual ainda se considera que elas possuem ganho é porque sacrificam outras direções, concentrando a radiação e melhorando a taxa de utilização do sinal.

2. Cálculo do ganho da antena

O ganho da antena representa o grau de concentração da radiação de energia sem fio, estando, portanto, intimamente relacionado ao seu padrão de radiação. De forma geral, quanto mais estreito o lóbulo principal e menores os lóbulos laterais no padrão de radiação da antena, maior o ganho. Mas como calcular o ganho de uma antena? Para uma antena comum, a fórmula G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} pode ser usada para estimar seu ganho.
2θ3dB, E e 2θ3dB, H são as larguras do feixe da antena nos dois planos principais, respectivamente; 32000 são os dados empíricos estatísticos.

Então, o que significaria se um transmissor sem fio de 100 mW estivesse equipado com uma antena com ganho de +3 dBi? Primeiro, converta a potência de transmissão em ganho de sinal em dBm. O método de cálculo é:

100mw=10lg100=20dbm

Em seguida, calcule a potência total de transmissão, que é igual à soma da potência de transmissão e do ganho da antena. O método de cálculo é o seguinte:

20 dBm + 3 dBm = 23 dBm

Finalmente, a potência de transmissão equivalente é recalculada da seguinte forma:

10^(23/10)≈200mw

Em outras palavras, uma antena com ganho de +3dBi pode dobrar a potência de transmissão equivalente.

3. Antenas de ganho comum

As antenas dos nossos roteadores sem fio comuns são antenas omnidirecionais. Sua superfície de radiação está no plano horizontal perpendicular à antena, onde o ganho de radiação é máximo, enquanto a radiação acima do topo e abaixo da base da antena é bastante atenuada. É um pouco como pegar um bastão de sinal e achatá-lo um pouco.

O ganho da antena nada mais é do que a "modelagem" do sinal, e o valor do ganho indica a taxa de utilização do sinal.

Existe também uma antena de placa comum, geralmente uma antena direcional. Sua superfície de radiação está na área em forma de leque diretamente em frente à placa, e os sinais em outras áreas são completamente atenuados. É um pouco como adicionar uma cobertura de holofote a uma lâmpada.

Em resumo, antenas de alto ganho têm as vantagens de maior alcance e melhor qualidade de sinal, mas sacrificam a radiação em direções específicas (geralmente direções desperdiçadas). Antenas de baixo ganho geralmente têm um amplo alcance direcional, mas um alcance curto. Quando os produtos sem fio saem da fábrica, os fabricantes geralmente os configuram de acordo com os cenários de uso.

Gostaria de recomendar mais alguns produtos de antena com bom ganho para todos: