Правда об усилении антенны

20.06.2021 15:26

Повышение квалификации

Усиление антенны - один из самых простых вопросов для понимания. Однако это также предмет, которым чаще всего манипулируют производители антенн. Они используют такие термины, как Dbi, чтобы их продукт выглядел лучше, чем он есть на самом деле.

Вот почему я говорю, что эту тему легко понять:

Dbi - это настоящая ссылка. Это диаграмма направленности того, что они называют «изотропным излучателем». Такая форма антенны возможна только в теории и невозможна в реальном мире. Это диаграмма направленности, создаваемая антенной, которая не имеет внешних воздействий, таких как коаксиальный кабель или земля. В результате он создает идеально круглую диаграмму направленности и равномерно излучает во всех направлениях.

Мне нравится думать об этой антенне как об идеально круглом воздушном шаре. Размер воздушного шара пропорционален мощности передатчика, вложенной в него. Мы можем сжать воздушный шар в разные формы, но количество RF в воздушном шаре никогда не меняется. Единственное, что меняется, - это форма воздушного шара. Сжатие и манипулирование воздушным шаром Dbi дает нам выгоду.

Теперь, если мы возьмем этот шарик и сожмем его посередине, он будет выпучиваться в двух направлениях, сжимаясь в середине. Это очень похоже на форму диаграммы направленности обычных диполей.

Большая часть радиочастот излучается из сторон диполя, в то время как меньше радиочастот излучается за пределы концов диполя. Больше не излучается мощность, но вместо этого мощность от конца диполя размещается по сторонам диполя. Поскольку диполь очень легко скопировать, он вскоре стал вторым по распространенности эталоном Db. Это дипольное усиление обозначается как Dbd. Его теоретическое усиление составляет 2,15 дБ по сравнению с изотропным излучателем. Но не забывайте, что это просто манипулирование воздушным шаром, поэтому, чтобы получить какой-либо выигрыш в одном направлении, вы должны потерять усиление в другом направлении. Следующее, что нужно помнить, это то, что 2,15 дБ усиления предназначены для диполя в свободном пространстве, как у диполя. изотропный радиатор.

На самом деле наш диполь не находится в свободном пространстве. Он имеет подводящую линию и установлен над землей. В результате диаграмма направленности (воздушный шар) изменяется еще больше.

В результате взаимодействия с землей воздушный шар сплющивается еще больше, в результате чего фактическое усиление диполя становится ближе к 8,5 дБ по сравнению с изотропным излучателем. Причину этого увеличения можно ясно увидеть при сравнении диаграммы направленности по вертикали. диполя в свободном пространстве и сравнивая его с вертикальной диаграммой направленности над реальной землей. В свободном пространстве вертикальная диаграмма направленности диполя идеально круглая. В реальной жизни из-за взаимодействия с Землей вертикальная диаграмма направленности сжимается. Точная величина сжатия диаграммы направленности по вертикали и результирующая диаграмма направленности в основном зависят от высоты диполя над землей.

Существует почти ничтожное количество различных типов антенн, которые создают множество различных диаграмм направленности. Для большинства антенн вы можете найти ориентировочные диаграммы направленности. Большинство горизонтальных антенн будут отображать диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Одним из наиболее часто упускаемых из виду элементов горизонтальных антенн является вертикальная диаграмма направленности. Причина, по которой мы редко видим эти вертикальные узоры, заключается в том, что они меняются в зависимости от установки. Высота над землей, тип земли, близость к другим антеннам и растяжкам - все это играет важную роль в вертикальной диаграмме направленности. Однако вертикальная диаграмма направленности и, в частности, угол взлета имеют решающее значение при создании антенн для конкретной задачи. Угол взлета - это угол от антенны самого высокого лепестка усиления по отношению к горизонту.

Небольшие углы взлета обычно хороши для дальних дистанций, но могут быть не такими хорошими для ближних. Я обнаружил, что наличие двух разных антенн с разными углами взлета может быть полезно в разное время.

http://www.radio2way.net/ham/antennagain.php