ความรู้เกี่ยวกับเสาอากาศ อัตราขยายของเสาอากาศ

1. อัตราขยายของเสาอากาศ
เสาอากาศอัตราขยาย (Gain) หมายถึง อัตราส่วนของความหนาแน่นกำลังการแผ่รังสีของเสาอากาศในทิศทางที่กำหนด ต่อความหนาแน่นกำลังการแผ่รังสีของเสาอากาศอ้างอิง (โดยปกติคือแหล่งกำเนิดรังสีแบบจุดในอุดมคติ) ที่กำลังไฟฟ้าขาเข้าเท่ากัน พารามิเตอร์ที่แสดงถึงอัตราขยายของเสาอากาศคือ dBd และ dBi
ความหมายเชิงกายภาพของอัตราขยายสามารถเข้าใจได้ดังนี้: ในการสร้างสัญญาณที่มีขนาดที่แน่นอน ณ จุดใดจุดหนึ่ง ณ ระยะทางที่แน่นอน หากใช้แหล่งกำเนิดจุดแบบไม่กำหนดทิศทางในอุดมคติเป็นเสาอากาศส่งสัญญาณ จะต้องใช้กำลังไฟฟ้าขาเข้า 100 วัตต์ ในขณะที่หากใช้เสาอากาศแบบกำหนดทิศทางที่มีอัตราขยาย G=13 dB (20 เท่า) เป็นเสาอากาศส่งสัญญาณ กำลังไฟฟ้าขาเข้าจะเหลือเพียง 100/20 = 5 วัตต์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง อัตราขยายของเสาอากาศ ในแง่ของผลการแผ่รังสีในทิศทางการแผ่รังสีสูงสุด คือ ผลคูณของกำลังไฟฟ้าขาเข้าที่ถูกขยายเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดจุดแบบไม่กำหนดทิศทางในอุดมคติ

อัตราขยายของเสาอากาศใช้ในการวัดความสามารถของเสาอากาศในการส่งและรับสัญญาณในทิศทางที่กำหนด และเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการเลือกเสาอากาศ อัตราขยายมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับรูปแบบการกระจายคลื่นของเสาอากาศ ยิ่งกลีบหลักของรูปแบบการกระจายคลื่นแคบลงและกลีบข้างเล็กลงเท่าใด อัตราขยายก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ความสัมพันธ์ระหว่างความกว้างของกลีบหลักและอัตราขยายของเสาอากาศแสดงในรูปที่ 1-1