เกนของเสาอากาศเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างความรู้ของเสาอากาศ และแน่นอนว่าเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการเลือกเสาอากาศ เกนของเสาอากาศยังมีบทบาทอย่างมากต่อคุณภาพการทำงานของระบบสื่อสาร โดยทั่วไป การปรับปรุงของเกนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการลดความกว้างของกลีบที่แผ่ออกมาบนระนาบแนวตั้ง ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพการแผ่รังสีรอบทิศทางบนระนาบแนวนอน
1. คำจำกัดความของอัตราขยายเสาอากาศ:
อัตราส่วนของความหนาแน่นของฟลักซ์กำลังที่แผ่รังสีของเสาอากาศในทิศทางที่กำหนดต่อความหนาแน่นของฟลักซ์กำลังที่แผ่รังสีสูงสุดของเสาอากาศอ้างอิงที่กำลังไฟฟ้าเข้าเดียวกัน
→ให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้:
(1) หากไม่ได้ทำเครื่องหมายไว้เป็นพิเศษ อัตราขยายของเสาอากาศหมายถึงอัตราขยายในทิศทางการแผ่รังสีสูงสุด
(2) ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ยิ่งเกนยิ่งสูง ทิศทางยิ่งดีขึ้น และคลื่นวิทยุเดินทางไกลขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ ระยะครอบคลุมเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ความกว้างของความเร็วคลื่นจะไม่ถูกบีบอัด และกลีบที่แคบลง ส่งผลให้ความสม่ำเสมอในการครอบคลุมแย่ลง
(3) เสาอากาศเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟและไม่สามารถสร้างพลังงานได้ เกนของเสาอากาศเป็นเพียงความสามารถในการรวมพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแผ่หรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง
2. สูตรคำนวณอัตราขยายเสาอากาศ
เราสามารถเข้าใจได้จากคำจำกัดความของอัตราขยายของเสาอากาศว่าอัตราขยายของเสาอากาศนั้นสัมพันธ์กับรูปแบบเสาอากาศอย่างใกล้ชิด ยิ่งกลีบหลักแคบลง กลีบข้างที่เล็กลง และอัตราขยายจะสูงขึ้น
2.4GHz22dBi เสาอากาศพาราโบลา MIMO แบบไบโพลาร์/ครอสโพลาไรซ์ XNUMXGHzXNUMXdBi
(1) สำหรับเสาอากาศพาราโบลา สามารถใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อประมาณค่าเกนได้:
G(dBi)=10Lg{4.5×(D/γ0)^2}
*บันทึก:
D: เส้นผ่านศูนย์กลางพาราโบลา
λ0: ความยาวคลื่นทำงานกลาง
4.5: ข้อมูลเชิงสถิติเชิงสถิติ
2.4GHz13dBi bipolar omnidirectional MIMO antenna-N ชนิดขั้วต่อตัวเมีย
(2) สำหรับเสาอากาศรอบทิศทางแนวตั้ง สามารถใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับการคำนวณโดยประมาณได้เช่นกัน:
G(dBi)=10Lg{2L/λ0}
*บันทึก:
L: ความยาวของเสาอากาศ
λ0: ความยาวคลื่นทำงานกลาง
3. รับและส่งกำลัง
สัญญาณความถี่วิทยุที่ส่งออกโดยเครื่องส่งวิทยุจะถูกส่งไปยังเสาอากาศผ่านตัวป้อน (สายเคเบิล) และแผ่โดยเสาอากาศในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หลังจากที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาถึงตำแหน่งรับ เสาอากาศจะได้รับ (ได้รับพลังงานเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น) และส่งไปยังเครื่องรับวิทยุผ่านตัวป้อน ดังนั้น ในทางวิศวกรรมเครือข่ายไร้สาย การคำนวณกำลังส่งของอุปกรณ์ส่งสัญญาณและความสามารถในการแผ่รังสีของเสาอากาศจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก
กำลังส่งของคลื่นวิทยุหมายถึงพลังงานภายในช่วงความถี่ที่กำหนด และมักจะมีมาตรฐานการวัดหรือการวัดสองมาตรฐาน:
กำลัง (W): สัมพันธ์กับระดับเชิงเส้น 1 วัตต์ (วัตต์)
เกน (dBm): สัมพันธ์กับระดับสัดส่วน 1 มิลลิวัตต์ (มิลลิวัตต์)
→นิพจน์ทั้งสองสามารถแปลงเป็นนิพจน์อื่นได้:
dBm=10xlog［กำลัง mW］
mW=10^[รับ dBm/10dBm]
ในระบบไร้สาย เสาอากาศใช้เพื่อแปลงคลื่นปัจจุบันเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างขั้นตอนการแปลงสัญญาณที่ส่งและรับสามารถ "ขยาย" ได้ การวัดการขยายพลังงานนี้เรียกว่า "กำไร" หน่วยวัดค่าเกนของเสาอากาศคือ "dBi"
เนื่องจากพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบไร้สายถูกสร้างขึ้นโดยพลังงานส่งผ่านของอุปกรณ์ส่งสัญญาณและการขยายของเสาอากาศ การวัดพลังงานที่ส่งด้วยอัตราขยายเมทริกเดียวกัน (dB) จะดีกว่า เช่น กำลังของ อุปกรณ์ส่งสัญญาณคือ 100mW หรือ 20dBm; กำไรของคือ 10dBi จากนั้น:
พลังงานที่ปล่อยออกมาทั้งหมด = กำลังการปล่อย (dBm) + อัตราขยายของเสาอากาศ (dBi)
＝20dBm＋10dBi
＝30dBm
หรือ: =1000mW＝1W
[กฎ 3dB]
→แต่ละ dB มีความสำคัญมากในระบบ "พลังงานต่ำ" โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องจำ "กฎ 3dB"
ทุกๆ การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของ 3dB หมายความว่ากำลังเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าหรือลดลงครึ่งหนึ่ง:
-3dB=1/2 กำลังไฟฟ้า
-6dB=1/4 กำลังไฟฟ้า
+3dB=กำลัง 2x
+6dB=กำลัง 4x
ตัวอย่างเช่น กำลังส่งแบบไร้สายที่ 100mW คือ 20dBm ในขณะที่กำลังส่งแบบไร้สายที่ 50mW คือ 17dBm และกำลังส่ง 200mW คือ 23dBm
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
