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Basic knowledge of antennaRelease Date:
2019/10/23Views:
0在输入功率相等的条件下,实际天线与无方向性的理想辐射点源在空间同一点处产生的信号大小之比,说确切些,是功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。显然,增益与天线方向性有密切的关系,方向图主瓣越窄,增益越高。
半波对称振子的增益为 G = 2.15 dBi ;
4个半波对称振子 沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G = 8.15 dBi 。
dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源。
如果以半波对称振子作比较对象,则:半波对称振子的增益为G = 0 dBd ;(因为是自己跟自己比,比值为1,取对数得零值。)
垂直四元阵,其增益约为G= 8.15–2.15 = 6dBd。
注意,现在的单位是dBd 。
左图画出了半波对称振子的方向图,可以判定:要在其最大辐射方向上、一定距离处,产生一定的信号强度,比起无方向性的理想点源来说,其输入功率肯定要小一些。如用无方向性的理想点源作为发射天线时,需输入功率 Pin = 100 W ,则用半波对称振子作为发射天线时,只需输入功率 Pin = 61 W .
于是,我们说:半波对称振子的增益为 G = 100 / 61.5 = 1.64 ,以分贝表示即为G=10Lg(1.64)= 2.15dB
左图画出了用四个半波对称振子组成的垂直四元阵的方向图,可以断言:用它作为发射天线时,所需输入功率更小,只需输入功率 Pin = 15.3W .
● 天线增益的若干近似计算公式
一般说,天线的主瓣波束宽度越窄,天线增益越高。
1)对于一般天线,当旁瓣电平及前后比正常的情况下,可用如下近似计算式:
G(dBi)= 10Lg{ 32000 /(2θ3dB,E×2θ3dB,H)}
式中, 2θ3dB,E 与 2θ3dB,H 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度;
32000 是统计出来的经验数据。
2)对于直立全向天线,有近似计算式
G(dBi)= 10Lg { 2 L / λ0 }
式中, L 为天线长度;λ0 为中心工作波长;
3)对于抛物面天线,则有
G(dBi)= 10Lg { 4.5 ×( D / λ0 )2 }
式中,D 为抛物面直径; λ0 为中心工作波长;4.5 是统计出来的经验数据。