Антенны үр ашиг нь антеннд нийлүүлж буй чадал болон антеннаас цацруулж буй чадалтай холбоотой. Өндөр үр ашигтай антенн нь антеннд дамжуулж буй энергийн ихэнх хэсгийг цацруулна. Үр ашиггүй антенн нь антенны дотор алдагдсан энергийн ихэнх хэсгийг шингээдэг. Үр ашиггүй антенн нь импедансын зөрүүнээс болж их хэмжээний энерги тусгаж болзошгүй. Илүү үр ашигтай антеннтай харьцуулахад үр ашиггүй антенны цацруулж буй хүчийг бууруулна.
[Тэмдэглэл: Антенны импедансыг дараагийн бүлэгт авч үзэх болно. Импедансын зөрүү нь антеннаас гарч буй хүчийг тусгадаг, учир нь импеданс нь буруу утгатай байна. Тиймээс үүнийг импедансын зөрүү гэж нэрлэдэг. ]
Антенн доторх алдагдлын төрөл нь дамжуулалтын алдагдал юм. Дамжуулах алдагдал нь антенны хязгаарлагдмал дамжуулалтаас үүдэлтэй. Алдагдлын өөр нэг механизм бол диэлектрик алдагдал юм. Антенн дахь диэлектрик алдагдал нь диэлектрик материалын дамжуулалтаас үүдэлтэй. Тусгаарлагч материал нь антенны дотор эсвэл түүний эргэн тойронд байж болно.
Антенны үр ашгийн цацрагийн чадалтай харьцуулсан харьцааг антенны оролтын чадал гэж бичиж болно. Энэ бол тэгшитгэл [1]. Үүнийг цацрагийн үр ашиг антенны үр ашиг гэж нэрлэдэг.
[Тэгшитгэл 1]
Үр ашиг гэдэг нь харьцаа юм. Энэ харьцаа нь үргэлж 0-ээс 1 хүртэлх хэмжигдэхүүн юм. Үр ашгийг ихэвчлэн хувиар илэрхийлдэг. Жишээлбэл, 0.5-ын үр ашиг нь 50% хүртэл тэнцүү байна. Антенны үр ашгийг ихэвчлэн децибелээр (дБ) илэрхийлдэг. 0.1-ын үр ашиг нь 10% байна. Энэ нь мөн -10 децибел (-10 децибел)-тэй тэнцүү байна. 0.5-ын үр ашиг нь 50% байна. Энэ нь мөн -3 децибел (дБ)-тэй тэнцүү байна.
Эхний тэгшитгэлийг заримдаа антенны цацрагийн үр ашиг гэж нэрлэдэг. Энэ нь үүнийг антенны нийт үр ашиг гэж нэрлэгддэг өөр нэг түгээмэл хэрэглэгддэг нэр томъёоноос ялгадаг. Нийт үр дүнтэй үр ашиг Антенны цацрагийн үр ашгийг антенны импедансын зөрүүний алдагдлаар үржүүлнэ. Импедансын зөрүүний алдагдал нь антенныг дамжуулах шугам эсвэл хүлээн авагчтай физик байдлаар холбогдсон үед үүсдэг. Үүнийг [2] томъёогоор нэгтгэн дүгнэж болно.
[Тэгшитгэл 2]
томъёо [2]
Импедансын зөрүүний алдагдал нь үргэлж 0-ээс 1 хүртэлх тоо байдаг. Тиймээс антенны нийт үр ашиг нь цацрагийн үр ашгаас үргэлж бага байдаг. Үүнийг давтан хэлэхэд, хэрэв алдагдал байхгүй бол цацрагийн үр ашиг нь импедансын зөрүүнээс үүдэлтэй антенны нийт үр ашигтай тэнцүү байна.
Үр ашгийг сайжруулах нь антенны хамгийн чухал параметрүүдийн нэг юм. Хиймэл дагуулын антенн, шууны антенн эсвэл хагас долгионы диполтой үед энэ нь 100% -тай маш ойрхон байж болох бөгөөд эргэн тойронд нь ямар ч алдагдалтай материал байхгүй. Гар утасны антенн эсвэл хэрэглээний электроникийн антенн нь ихэвчлэн 20%-70% -ийн үр ашигтай байдаг. Энэ нь -7 дБ -1.5 дБ (-7, -1.5 дБ)-тэй тэнцүү юм. Ихэнхдээ антенны эргэн тойрон дахь электроник болон материалын алдагдлын улмаас үүсдэг. Эдгээр нь цацрагийн зарим энергийг шингээх хандлагатай байдаг. Энерги нь дулааны энерги болж хувирдаг бөгөөд цацраг идэвхжил байхгүй. Энэ нь антенны үр ашгийг бууруулдаг. Машины радио антенн нь AM радио давтамж дээр 0.01 антенны үр ашигтай ажиллах боломжтой. [Энэ нь 1% буюу -20 дБ байна.] Энэ үр ашиггүй байдал нь антенны ажиллах давтамж дээр хагас долгионы уртаас бага байдагтай холбоотой юм. Энэ нь антенны үр ашгийг эрс бууруулдаг. AM нэвтрүүлгийн цамхагууд маш өндөр дамжуулах хүчийг ашигладаг тул утасгүй холболтыг хадгалдаг.
Импедансын зөрүүний алдагдлыг Смитийн диаграмм болон Импедансын тохируулгын хэсгүүдэд авч үзсэн болно. Импедансын тохируулга нь антенны үр ашгийг ихээхэн сайжруулж чадна.
Антенны олшруулалт
Урт хугацааны антенны олшруулалт нь изотроп эх үүсвэртэй харьцуулахад цацрагийн оргил чиглэлд хэр их эрчим хүч дамжуулж байгааг тодорхойлдог. Антенны олшруулалт нь антенны техникийн үзүүлэлтийн хуудсанд илүү түгээмэл хэрэглэгддэг. Антенны олшруулалт нь бодит алдагдлыг харгалзан үздэг тул чухал юм.
3 дБ олшруулалттай антенн гэдэг нь антеннаас хүлээн авсан чадал нь ижил оролтын чадалтай алдагдалгүй изотроп антеннаас хүлээн авахаас хамаагүй 3 дБ-ээр их байна гэсэн үг юм. 3 дБ нь тэжээлийн эх үүсвэрийн хоёр дахин ихтэй тэнцүү юм.
Антенны олшруулалтыг заримдаа чиглэл эсвэл өнцгийн функц гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч ганц тоо нь олшруулалтыг тодорхойлсон үед энэ тоо нь бүх чиглэлийн оргил олшруулалт юм. Антенны олшруулалтын "G"-г футуристик төрлийн "D"-ийн чиглэлтэй харьцуулж болно.
[Тэгшитгэл 3]
Бодит антенны олз нь маш том хиймэл дагуулын антенн шиг өндөр байж болох бөгөөд 50 дБ байна. Чиглэл нь жинхэнэ антенн шиг (жишээлбэл, богино дипол антенн) 1.76 дБ хүртэл бага байж болно. Чиглэл нь хэзээ ч 0 дБ-ээс бага байж болохгүй. Гэсэн хэдий ч антенны оргил олз нь дур зоргоороо бага байж болно. Энэ нь алдагдал эсвэл үр ашиггүй байдлаас үүдэлтэй. Цахилгааны хувьд жижиг антенн нь антенны ажиллаж буй давтамжийн долгионы уртад ажилладаг харьцангуй жижиг антенн юм. Жижиг антенн нь маш үр ашиггүй байж болно. Импедансын зөрүүг харгалзан үзээгүй ч антенны олз нь ихэвчлэн -10 дБ-ээс доош байдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 11-р сарын 16
