Антеннаның тиімділігі антеннаға берілетін қуатпен және антенна шығаратын қуатпен байланысты. Жоғары тиімді антенна антеннаға берілетін энергияның көп бөлігін сәулелендіреді. Тиімсіз антенна антеннаның ішінде жоғалған қуаттың көп бөлігін сіңіреді. Тиімсіз антеннаның импеданс сәйкессіздігіне байланысты шағылысқан энергиясы көп болуы мүмкін. Тиімдірек антеннамен салыстырғанда тиімсіз антеннаның сәулелену қуатын азайтыңыз.
[Ескерту: Антеннаның кедергісі кейінгі тарауда талқыланады. Импеданс сәйкессіздігі антеннадан шығатын қуатты көрсетеді, себебі кедергі дұрыс емес мән болып табылады. Сондықтан бұл кедергі сәйкессіздігі деп аталады.]
Антенна ішіндегі шығын түрі - өткізгіштік шығыны. Өткізгіштік шығындары антеннаның шекті өткізгіштігіне байланысты. Шығынның тағы бір механизмі - диэлектрлік шығын. Антеннадағы диэлектрлік шығындар диэлектрлік материалдағы өткізгіштікке байланысты. Оқшаулағыш материал антеннаның ішінде немесе айналасында болуы мүмкін.
Антеннаның тиімділігінің сәулелену қуатына қатынасын антеннаның кіріс қуаты ретінде жазуға болады. Бұл [1] теңдеу. Сондай-ақ, сәулелену тиімділігі антеннаның тиімділігі деп аталады.
[1-теңдеу]
Тиімділік - бұл қатынас. Бұл қатынас әрқашан 0 мен 1 аралығындағы шама. Тиімділік көбінесе пайыздық нүктеде беріледі. Мысалы, 0,5 тиімділік 50%-ға дейін бірдей. Антеннаның тиімділігі де жиі децибелмен (дБ) көрсетіледі. 0,1 тиімділік 10%-ға тең. Бұл сондай-ақ -10 децибелге (-10 децибел) тең. 0,5 тиімділік 50%-ға тең. Бұл сондай-ақ -3 децибелге (дБ) тең.
Бірінші теңдеу кейде антеннаның сәулелену тиімділігі деп аталады. Бұл оны антеннаның жалпы тиімділігі деп аталатын басқа кең таралған терминнен ажыратады. Жалпы тиімділік Антеннаның сәулелену тиімділігі антеннаның импеданс сәйкессіздігінің жоғалуына көбейтілген. Импеданс сәйкессіздігінің жоғалуы антенна беру желісіне немесе қабылдағышқа физикалық түрде қосылған кезде пайда болады. Мұны [2] формуласында қорытындылауға болады.
[2-теңдеу]
формула [2]
Кедергі сәйкессіздігінің жоғалуы әрқашан 0 мен 1 аралығындағы сан болып табылады. Сондықтан, антеннаның жалпы тиімділігі әрқашан сәулелену тиімділігінен аз болады. Қайталап айта кету керек, егер шығындар болмаса, сәулелену тиімділігі импеданс сәйкессіздігіне байланысты антеннаның жалпы тиімділігіне тең.
Тиімділікті арттыру - антеннаның ең маңызды параметрлерінің бірі. Спутниктік антенна, сигналдық антенна немесе жартылай толқын ұзындығының дипольі кезінде ол 100%-ға өте жақын болуы мүмкін, айналасында ешқандай шығынды материал болмайды. Ұялы телефон антенналарының немесе тұтынушылық электроника антенналарының тиімділігі әдетте 20%-70% құрайды. Бұл -7 дБ -1,5 дБ (-7, -1,5 дБ) тең. Көбінесе электроника мен антеннаны қоршаған материалдардың жоғалуына байланысты. Олар сәулеленудің бір бөлігін сіңіруге бейім. Энергия жылу энергиясына айналады және сәулелену болмайды. Бұл антеннаның тиімділігін төмендетеді. Автокөлік радио антенналары AM радио жиіліктерінде антенна тиімділігі 0,01 болатын жұмыс істей алады. [Бұл 1% немесе -20 дБ.] Бұл тиімсіздік антеннаның жұмыс жиілігінде жарты толқын ұзындығынан кіші болуына байланысты. Бұл антеннаның тиімділігін айтарлықтай төмендетеді. Сымсыз байланыстар AM хабар тарату мұнаралары өте жоғары тарату қуатын пайдаланатындықтан сақталады.
Импеданс сәйкессіздігінің жоғалуы Смит диаграммасы және Импеданс сәйкестендіру бөлімдерінде талқыланады. Импеданс сәйкестендіру антеннаның тиімділігін айтарлықтай жақсарта алады.
Антеннаның күшейтуі
Ұзақ мерзімді антенна күшейтуі изотропты көзге қатысты ең жоғары сәулелену бағытында қанша қуат берілетінін сипаттайды. Антенна күшейтуі көбінесе антеннаның сипаттама парағында келтіріледі. Антенна күшейтуі маңызды, себебі ол нақты шығындарды ескереді.
3 дБ күшейту коэффициенті бар антенна антеннадан алынатын қуаттың кіріс қуаты бірдей шығынсыз изотропты антеннадан алынатын қуаттан 3 дБ әлдеқайда жоғары екенін білдіреді. 3 дБ қуат көзінің екі еселенген қуатына тең.
Антеннаның күшейтуі кейде бағыт немесе бұрыш функциясы ретінде қарастырылады. Дегенмен, бір сан күшейтуді көрсеткенде, бұл сан барлық бағыттар үшін ең жоғары күшейту болып табылады. Антеннаның күшейтілуінің "G" мәнін футуристік типтегі "D" бағыттылығымен салыстыруға болады.
[3-теңдеу]
Нақты антеннаның күшейту коэффициенті, ол өте үлкен спутниктік антенна сияқты жоғары болуы мүмкін, 50 дБ құрайды. Бағыттау коэффициенті нақты антенна сияқты 1,76 дБ-ге дейін төмен болуы мүмкін (мысалы, қысқа дипольді антенна). Бағыттау коэффициенті ешқашан 0 дБ-ден төмен болмауы керек. Дегенмен, антеннаның шыңдық күшейтуі кездейсоқ аз болуы мүмкін. Бұл шығындарға немесе тиімсіздікке байланысты. Электрлік жағынан кішкентай антенналар - антенна жұмыс істейтін жиіліктің толқын ұзындығында жұмыс істейтін салыстырмалы түрде кішкентай антенналар. Кішкентай антенналар өте тиімсіз болуы мүмкін. Антеннаның күшейтуі көбінесе -10 дБ-ден төмен болады, тіпті импеданс сәйкессіздігі ескерілмеген жағдайда да.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 16 қараша
