ข่าว - หลักการของอัตราขยายของเสาอากาศ วิธีการคำนวณอัตราขยายของเสาอากาศ

อัตราขยายของเสาอากาศหมายถึงอัตราขยายของพลังงานที่แผ่ออกมาของเสาอากาศในทิศทางเฉพาะที่สัมพันธ์กับเสาอากาศแหล่งกำเนิดจุดที่เหมาะ แสดงถึงความสามารถในการแผ่รังสีของเสาอากาศในทิศทางเฉพาะ กล่าวคือ การรับสัญญาณหรือประสิทธิภาพการแผ่รังสีของเสาอากาศในทิศทางนั้น ยิ่งอัตราขยายของเสาอากาศสูง เสาอากาศก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นในทิศทางที่กำหนด และสามารถรับหรือส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น อัตราขยายของเสาอากาศมักจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของเสาอากาศ

ต่อไปผมจะพาคุณมาทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของ Antenna Gain และวิธีคำนวณ Antenna Gain เป็นต้น

1. หลักการรับเสาอากาศ

ตามทฤษฎี อัตราขยายของเสาอากาศคืออัตราส่วนของความหนาแน่นของกำลังสัญญาณที่สร้างโดยเสาอากาศจริงและเสาอากาศแหล่งกำเนิดจุดที่เหมาะที่สุดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในอวกาศภายใต้กำลังไฟฟ้าเข้าเดียวกัน มีการกล่าวถึงแนวคิดของเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดที่นี่ มันคืออะไร? ในความเป็นจริง มันเป็นเสาอากาศที่ผู้คนจินตนาการว่าจะส่งสัญญาณอย่างสม่ำเสมอ และรูปแบบการแผ่รังสีของสัญญาณนั้นเป็นทรงกลมที่กระจายสม่ำเสมอ ในความเป็นจริง เสาอากาศมีทิศทางการรับรังสี (ต่อไปนี้จะเรียกว่าพื้นผิวรังสี) สัญญาณบนพื้นผิวรังสีจะแรงกว่าค่ารังสีของเสาอากาศแหล่งกำเนิดรังสีตามทฤษฎี ในขณะที่การแผ่รังสีของสัญญาณในทิศทางอื่นอ่อนลง การเปรียบเทียบระหว่างค่าจริงกับค่าทางทฤษฎีที่นี่คืออัตราขยายของเสาอากาศ

ภาพแสดงให้เห็นRM-SGHA42-10รุ่นผลิตภัณฑ์ รับข้อมูล

เป็นที่น่าสังเกตว่าเสาอากาศแบบพาสซีฟที่คนทั่วไปเห็นกันทั่วไปไม่เพียงแต่ไม่เพิ่มกำลังส่ง แต่ยังกินกำลังส่งอีกด้วย เหตุผลที่ยังถือว่าได้กำไรอยู่ก็เนื่องมาจากทิศทางอื่นๆ ถูกเสียสละ ทิศทางการแผ่รังสีมีความเข้มข้น และอัตราการใช้สัญญาณได้รับการปรับปรุง

2. การคำนวณอัตราขยายของเสาอากาศ

อัตราขยายของเสาอากาศแสดงถึงระดับของการแผ่รังสีที่เข้มข้นของพลังงานไร้สาย ดังนั้นจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศ ความเข้าใจทั่วไปคือ ยิ่งกลีบหลักแคบและกลีบด้านข้างเล็กลงในรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศ ยิ่งได้รับค่าเกนสูง แล้วจะคำนวณอัตราขยายของเสาอากาศได้อย่างไร? สำหรับเสาอากาศทั่วไป สามารถใช้สูตร G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} เพื่อประมาณอัตราขยายได้ สูตร,
2θ3dB, E และ 2θ3dB, H คือความกว้างของลำแสงของเสาอากาศบนระนาบหลักทั้งสองตามลำดับ 32000 เป็นข้อมูลเชิงประจักษ์ทางสถิติ

แล้วจะหมายความว่าอย่างไรหากเครื่องส่งสัญญาณไร้สายขนาด 100mw ติดตั้งเสาอากาศซึ่งมีอัตราขยาย +3dbi? ขั้นแรก ให้แปลงกำลังส่งเป็นสัญญาณเกน dbm วิธีการคำนวณคือ:

100mw=10lg100=20dbm

จากนั้นคำนวณกำลังส่งทั้งหมด ซึ่งเท่ากับผลรวมของกำลังส่งและอัตราขยายของเสาอากาศ วิธีการคำนวณมีดังนี้:

20dbm+3dbm=23dbm

สุดท้าย กำลังส่งที่เท่ากันจะถูกคำนวณใหม่ดังนี้:

10^(23/10) µ200มิลลิวัตต์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เสาอากาศรับสัญญาณ +3dbi สามารถเพิ่มกำลังส่งที่เทียบเท่ากันเป็นสองเท่า

3. เสาอากาศรับสัญญาณทั่วไป

เสาอากาศของเราเตอร์ไร้สายทั่วไปของเราเป็นเสาอากาศรอบทิศทาง พื้นผิวการแผ่รังสีของมันอยู่บนระนาบแนวนอนที่ตั้งฉากกับเสาอากาศ โดยที่รังสีที่ได้รับจะมากที่สุด ในขณะที่การแผ่รังสีด้านบนและด้านล่างของเสาอากาศจะอ่อนลงอย่างมาก มันเหมือนกับการรับสัญญาณค้างคาวและทำให้แบนลงเล็กน้อย

อัตราขยายของเสาอากาศเป็นเพียง "รูปร่าง" ของสัญญาณ และขนาดเกนจะระบุอัตราการใช้ประโยชน์ของสัญญาณ

นอกจากนี้ยังมีเสาอากาศแบบจานทั่วไปซึ่งโดยปกติจะเป็นเสาอากาศแบบกำหนดทิศทาง พื้นผิวการแผ่รังสีของมันอยู่ในพื้นที่รูปพัดลมตรงหน้าแผ่น และสัญญาณในพื้นที่อื่น ๆ ก็อ่อนลงโดยสิ้นเชิง เหมือนกับการเพิ่มฝาครอบสปอตไลท์ให้กับหลอดไฟ

กล่าวโดยสรุป เสาอากาศกำลังขยายสูงมีข้อดีคือมีช่วงสัญญาณที่ยาวกว่าและมีคุณภาพสัญญาณที่ดีกว่า แต่ต้องเสียสละการแผ่รังสีในแต่ละทิศทาง (โดยปกติแล้วทิศทางจะสูญเปล่า) เสาอากาศกำลังต่ำโดยทั่วไปจะมีช่วงทิศทางที่กว้างแต่มีช่วงที่สั้น เมื่อผลิตภัณฑ์ไร้สายออกจากโรงงาน โดยทั่วไปผู้ผลิตจะกำหนดค่าตามสถานการณ์การใช้งาน

ฉันอยากจะแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศเพิ่มอีกสองสามรายการที่เป็นประโยชน์สำหรับทุกคน：