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

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

A seguir, vou levá-lo a entender os princípios básicos do ganho da antena e como calcular o ganho da antena, etc.

1. Princípio do ganho da antena

Teoricamente falando, o ganho da antena é a razão entre a densidade de potência do sinal gerada pela antena real e a antena de fonte pontual ideal em uma determinada posição no espaço sob a mesma potência de entrada.O conceito de antena de fonte pontual é mencionado aqui.O que é?Na verdade, é uma antena que as pessoas imaginam que emite sinais uniformemente, e seu padrão de radiação de sinal é uma esfera uniformemente difundida.Na verdade, 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 teórica da fonte pontual, enquanto a radiação do sinal em outras direções será enfraquecida.A comparação entre o valor real e o valor teórico aqui é o ganho da antena.

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É importante notar que as antenas passivas comumente vistas pelas pessoas comuns não só não aumentam a potência de transmissão, mas também consomem a potência de transmissão.A razão pela qual ainda é considerado ganho é porque outras direções são sacrificadas, a direção da radiação é concentrada e a taxa de utilização do sinal é melhorada.

2. Cálculo do ganho da antena

O ganho da antena, na verdade, representa o grau de radiação concentrada da energia sem fio, portanto está intimamente relacionado ao padrão de radiação da antena.O entendimento geral é que quanto mais estreito o lóbulo principal e menor o lóbulo lateral no padrão de radiação da antena, maior será o ganho.Então, como calcular o ganho da antena?Para uma antena geral, a fórmula G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} pode ser usada para estimar seu ganho.Fórmula,
2θ3dB, E e 2θ3dB, H são as larguras do feixe da antena nos dois planos principais respectivamente;32.000 são os dados empíricos estatísticos.

Então, o que significaria se um transmissor sem fio de 100mW fosse equipado com uma antena com ganho de +3dbi?Primeiro, converta a potência de transmissão em ganho de sinal 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:

20dbm+3dbm=23dbm

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 comuns

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 maior, enquanto a radiação acima da parte superior e abaixo da parte inferior da antena é bastante enfraquecida.É um pouco como pegar um bastão de sinalização e achatá-lo um pouco.

O ganho da antena é apenas a "modelagem" do sinal, e o tamanho do ganho indica a taxa de utilização do sinal.

Há também uma antena de placa comum, que geralmente é 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 enfraquecidos.É um pouco como adicionar uma cobertura de holofote a uma lâmpada.

Resumindo, as antenas de alto ganho têm as vantagens de maior alcance e melhor qualidade de sinal, mas devem sacrificar a radiação em direções individuais (geralmente direções desperdiçadas).Antenas de baixo ganho geralmente têm um grande 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.

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