Тиімділігіантеннаантеннаның кіріс электр энергиясын сәулелену энергиясына түрлендіру мүмкіндігін білдіреді. Сымсыз байланыста антеннаның тиімділігі сигнал беру сапасына және қуат тұтынуына маңызды әсер етеді.
Антеннаның тиімділігін келесі формуламен көрсетуге болады:
Тиімділік = (Сәулеленетін қуат / Кіріс қуаты) * 100%
Олардың ішінде сәулелену қуаты - антенна сәулелендіретін электромагниттік энергия, ал кіріс қуаты - антеннаға енгізілетін электр энергиясы.
Антеннаның тиімділігіне антеннаның дизайны, материалы, өлшемі, жұмыс жиілігі және т.б. сияқты көптеген факторлар әсер етеді. Жалпы алғанда, антеннаның тиімділігі неғұрлым жоғары болса, ол кіріс электр энергиясын сәулелену энергиясына соғұрлым тиімді түрлендіре алады, осылайша сигнал беру сапасын жақсартады және қуат тұтынуды азайтады.
Сондықтан, әсіресе ұзақ қашықтыққа таратуды қажет ететін немесе қуат тұтынуға қатаң талаптар қоятын қолданбаларда антенналарды жобалау және таңдау кезінде тиімділік маңызды фактор болып табылады.
1. Антеннаның тиімділігі
1-сурет
Антенна тиімділігі ұғымын 1-суретті пайдаланып анықтауға болады.
Антеннаның жалпы тиімділігі e0 кірістегі және антенна құрылымындағы антенна шығындарын есептеу үшін қолданылады. 1(b) суретке сүйене отырып, бұл шығындар келесі себептерге байланысты болуы мүмкін:
1. Тарату желісі мен антеннаның сәйкес келмеуінен туындаған шағылысулар;
2. Өткізгіш және диэлектрик шығындары.
Антеннаның жалпы тиімділігін келесі формула бойынша алуға болады:
Яғни, жалпы тиімділік = сәйкессіздік тиімділігінің, өткізгіш тиімділігінің және диэлектрлік тиімділіктің көбейтіндісі.
Өткізгіштің тиімділігі мен диэлектрлік тиімділігін есептеу әдетте өте қиын, бірақ оларды тәжірибелер арқылы анықтауға болады. Дегенмен, тәжірибелер екі шығынды ажырата алмайды, сондықтан жоғарыдағы формуланы келесідей қайта жазуға болады:
ecd – антеннаның сәулелену тиімділігі, ал Γ – шағылысу коэффициенті.
2. Пайда және жүзеге асырылған пайда
Антеннаның жұмысын сипаттаудың тағы бір пайдалы көрсеткіші - күшейту. Антеннаның күшейтуі бағытталумен тығыз байланысты болғанымен, ол антеннаның тиімділігі мен бағытталуын ескеретін параметр болып табылады. Бағыттау - бұл антеннаның бағытталу сипаттамаларын ғана сипаттайтын параметр, сондықтан ол тек сәулелену үлгісімен анықталады.
Белгілі бір бағыттағы антеннаның күшейту коэффициенті «сол бағыттағы сәулелену қарқындылығының жалпы кіріс қуатына қатынасының 4π еселенгені» ретінде анықталады. Бағыт көрсетілмеген кезде, ең жоғары сәулелену бағытындағы күшейту коэффициенті әдетте алынады. Сондықтан, әдетте, мыналар болады:
Жалпы алғанда, бұл салыстырмалы күшейтуді білдіреді, ол «белгілі бір бағыттағы қуат күшейтуінің анықтамалық бағыттағы анықтамалық антеннаның қуатына қатынасы» ретінде анықталады. Бұл антеннаның кіріс қуаты тең болуы керек. Анықтамалық антенна вибратор, дабыл немесе басқа антенна болуы мүмкін. Көп жағдайда анықтамалық антенна ретінде бағытталмаған нүктелік көз қолданылады. Сондықтан:
Жалпы сәулелену қуаты мен жалпы кіріс қуаты арасындағы байланыс келесідей:
IEEE стандартына сәйкес, «Күшейту импеданс сәйкессіздігінен (шағылысу шығыны) және поляризация сәйкессіздігінен (шығын) туындаған шығындарды қамтымайды». Екі күшейту тұжырымдамасы бар, біреуі күшейту (G) деп аталады, ал екіншісі қол жеткізілетін күшейту (Gre) деп аталады, ол шағылысу/сәйкессіздік шығындарын ескереді.
Бағыттау мен күшейту арасындағы байланыс:
Егер антенна тарату желісіне толық сәйкес келсе, яғни антеннаның кіріс кедергісі Zin желінің сипаттамалық кедергісі Zc-ге тең болса (|Γ| = 0), онда күшейту және қол жеткізілетін күшейту тең болады (Gre = G).
Антенналар туралы көбірек білу үшін мына сайтқа кіріңіз:
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 14 маусым
