天线的效率和天线增益 |
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天线效率
天线的效率与天线提供电源 和天线辐射的功率。一个高效率的天线将辐射 大部分交付给天线的能量。 一个低效率的天线 大多数吸收的功率天线内的损失。一个低效率的天线 也可能有许多的能量反射出去 由于阻抗不匹配。减少低效率天线辐射功率比更高的效率天线。 [边注:天线阻抗 在后面的章节讨论。阻抗 不匹配是从天线反射的权力,因为阻抗 是不正确的值。因此,这就是所谓的阻抗不匹配。 ]
天线内的损失类型的传导损耗。 传导损耗是由于 有限电导率的天线。 另一个损失的机制是介电损耗。 在天线的介电损耗是由于传导 电介质材料。绝缘材料可能存在内的天线或天线周围。 天线的效率辐射功率的比值可以写成 天线的输入功率。这是方程[1]。也被称为辐射效率天线效率 。
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效率是一个比值。这个比例始终是一个介于0和1的数量。 效率是经常给予 在一个百分点。 例如,一个0.5的效率高达50%的相同。 天线效率 还经常引用分贝(dB)。 为0.1的效率等于10%。这也等于-10分贝(-10分贝)。 为0.5的效率等于50%。这也等于为-3分贝(dB)的。
第一个等式有时被称为天线的辐射效率。
这区别
它从另一种常用的术语称为天线的总有效率。
总有效率
天线辐射效率天线的阻抗失配损耗乘以。
阻抗失配损耗发生时,天线的物理
连接传输线或接收。这可以概括
公式[2]。
总有效率可写为
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阻抗失配损耗始终是0和1之间的数字。 因此,总的天线效率 总是小于辐射效率。 重申这一点, 如果没有损失,由于辐射效率等于总天线效率 阻抗不匹配。
提高效率是最重要的天线参数之一。它可以非常接近100% 卫星碟形天线,喇叭天线,或与周围没有任何有损材料的半波长偶极子。 手机天线 或消费类电子产品的天线通常有20%-70%的效率。 这相当于-7分贝-1.5分贝(-7,-1.5分贝)。 往往是由于环绕天线的电子产品和材料的损失。 这些往往 吸收一些辐射功率。的能量转换为热能,并没有辐射。 这降低了天线的效率。 汽车收音机天线,可以在AM无线电频率天线效率 为0.01。 [这是1%或-20分贝。] 这种低效率是因为 天线比在工作频率的半波长小。 这大大降低了 天线的效率。无线链路 是维持,因为AM广播塔采用了非常高的发射功率。 阻抗失配损耗提高讨论的史密斯图表和阻抗匹配 一节。阻抗匹配可以大大提高 天线的效率。 天线增益
长期天线增益介绍了多大的权力是在峰值辐射方向传输,相对于 各向同性源。 天线增益 更普遍的引述天线的规格表。 天线增益是很重要的,因为它考虑到所发生的实际损失。
与3 dB增益天线是指从天线接收功率远远高出3 dB的 比这将是从一种无损具有相同输入功率的各向同性天线接收。 3分贝 相当于两倍的电源。
天线增益有时讨论的方向或角度的功能。 然而,当一个单一的数字指定的增益,那么这个数字 是对所有方向的峰值增益。 天线增益的“G”,可以与未来式的“D”的方向性。
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一个真正的天线的增益,可以作为非常大的卫星碟形天线为50分贝的高。 方向性,可以像一个真正的天线(如短偶极子天线)的1.76 dB的低。 永远不能方向性 小于0分贝。然而,高峰 天线的增益可以任意小。 这是因为亏损或低效率。 电小天线是相对较小的天线, 天线工作频率的波长。 小天线可以是非常低效的。 天线增益往往低于-10分贝,即使不考虑阻抗不匹配时。
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