ข่าวสาร - หลักการของค่าเกนเสาอากาศ วิธีการคำนวณค่าเกนเสาอากาศ

ค่าเกนของเสาอากาศหมายถึงค่าเกนของพลังงานที่แผ่ออกมาของเสาอากาศในทิศทางใดทิศทางหนึ่งเมื่อเทียบกับเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณในอุดมคติ ค่าเกนของเสาอากาศแสดงถึงความสามารถในการแผ่พลังงานของเสาอากาศในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง นั่นคือ ประสิทธิภาพในการรับหรือส่งสัญญาณของเสาอากาศในทิศทางนั้น ยิ่งค่าเกนของเสาอากาศสูงขึ้น เสาอากาศก็จะทำงานได้ดีขึ้นในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง และสามารถรับหรือส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ค่าเกนของเสาอากาศมักจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของเสาอากาศ

ต่อไปฉันจะพาคุณไปทำความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของค่าเกนของเสาอากาศและวิธีการคำนวณค่าเกนของเสาอากาศ ฯลฯ

1. หลักการของอัตราขยายของเสาอากาศ

ในทางทฤษฎีแล้ว เกนของเสาอากาศคืออัตราส่วนของความหนาแน่นของพลังงานสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยเสาอากาศจริงและเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดในอุดมคติที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในอวกาศภายใต้พลังงานอินพุตเดียวกัน แนวคิดของเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดได้รับการกล่าวถึงที่นี่ มันคืออะไร? ในความเป็นจริง มันคือเสาอากาศที่ผู้คนจินตนาการว่าส่งสัญญาณอย่างสม่ำเสมอ และรูปแบบการแผ่สัญญาณของมันคือทรงกลมที่กระจายสม่ำเสมอ ในความเป็นจริง เสาอากาศมีทิศทางเกนของการแผ่รังสี (ต่อไปนี้จะเรียกว่าพื้นผิวการแผ่รังสี) สัญญาณบนพื้นผิวการแผ่รังสีจะแรงกว่าค่าการแผ่รังสีของเสาอากาศแหล่งกำเนิดสัญญาณแบบจุดตามทฤษฎี ในขณะที่การแผ่สัญญาณในทิศทางอื่นจะอ่อนลง การเปรียบเทียบระหว่างค่าจริงและค่าทางทฤษฎีที่นี่ คือ เกนของเสาอากาศ

ภาพแสดงให้เห็นถึงRM-SGHA42-10รุ่นสินค้า รับข้อมูล

ที่น่าสังเกตก็คือ เสาอากาศแบบพาสซีฟที่คนทั่วไปเห็นกันทั่วไปนั้นไม่เพียงแต่ไม่ช่วยเพิ่มกำลังในการส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังกินกำลังในการส่งสัญญาณอีกด้วย เหตุผลที่ยังถือว่ามีอัตราขยายอยู่ก็เพราะว่ามีการเสียสละทิศทางอื่น ทิศทางการแผ่รังสีถูกรวมเข้าด้วยกัน และอัตราการใช้สัญญาณก็ได้รับการปรับปรุง

2. การคำนวณค่าเกนของเสาอากาศ

อัตราขยายของเสาอากาศนั้นแสดงถึงระดับของรังสีที่รวมตัวของพลังงานไร้สาย ดังนั้นจึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศ ความเข้าใจทั่วไปก็คือ ยิ่งกลีบหลักแคบลงและกลีบด้านข้างในรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศมีขนาดเล็กลงเท่าใด อัตราขยายก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แล้วจะคำนวณอัตราขยายของเสาอากาศได้อย่างไร สำหรับเสาอากาศทั่วไป สามารถใช้สูตร G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} เพื่อประมาณค่าอัตราขยายได้ สูตร
2θ3dB, E และ 2θ3dB, H คือความกว้างของลำแสงของเสาอากาศบนระนาบหลักสองระนาบตามลำดับ ส่วน 32000 คือข้อมูลเชิงประจักษ์ทางสถิติ

แล้วจะหมายความว่าอย่างไรหากเครื่องส่งสัญญาณไร้สายขนาด 100mW ติดตั้งเสาอากาศที่มีค่าเกน +3dbi ขั้นแรก ให้แปลงพลังงานในการส่งสัญญาณเป็นค่าเกนสัญญาณ dbm วิธีการคำนวณคือ:

100มิลลิวัตต์=10lg100=20เดซิเบลม

จากนั้นคำนวณกำลังส่งรวมซึ่งเท่ากับผลรวมของกำลังส่งและอัตราขยายของเสาอากาศ วิธีการคำนวณมีดังนี้

20เดซิเบลม+3เดซิเบลม=23เดซิเบลม

ในที่สุดกำลังส่งเทียบเท่าจะถูกคำนวณใหม่ดังต่อไปนี้:

10^（23/10）≈200มิลลิวัตต์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เสาอากาศที่มีค่าเกน +3dbi สามารถเพิ่มกำลังในการส่งที่เทียบเท่าได้เป็นสองเท่า

3. เสาอากาศแบบเพิ่มค่าเกนร่วม

เสาอากาศของเราเตอร์ไร้สายทั่วไปของเรานั้นเป็นเสาอากาศรอบทิศทาง พื้นผิวที่แผ่รังสีจะอยู่บนระนาบแนวนอนที่ตั้งฉากกับเสาอากาศ ซึ่งเป็นจุดที่รับรังสีได้มากที่สุด ในขณะที่รังสีเหนือด้านบนและด้านล่างของเสาอากาศจะอ่อนลงอย่างมาก ซึ่งก็เหมือนกับการนำไม้สัญญาณมาทำให้แบนลงเล็กน้อย

อัตราขยายของเสาอากาศเป็นเพียงการ "ปรับรูปร่าง" ของสัญญาณ และขนาดของอัตราขยายบ่งบอกถึงอัตราการใช้งานของสัญญาณ

นอกจากนี้ยังมีเสาอากาศแบบจานทั่วไป ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นเสาอากาศแบบทิศทางเดียว พื้นผิวที่แผ่รังสีจะอยู่ในบริเวณรูปพัดตรงหน้าจานโดยตรง และสัญญาณในบริเวณอื่นๆ จะอ่อนลงโดยสิ้นเชิง คล้ายกับการเพิ่มฝาครอบสปอตไลท์ให้กับหลอดไฟ

โดยสรุปแล้ว เสาอากาศอัตราขยายสูงมีข้อดีคือมีระยะส่งสัญญาณที่ไกลกว่าและคุณภาพสัญญาณที่ดีกว่า แต่จะต้องแลกกับการแผ่รังสีในทิศทางต่างๆ (ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นทิศทางที่เสียเปล่า) เสาอากาศอัตราขยายต่ำโดยทั่วไปจะมีระยะส่งสัญญาณในทิศทางที่กว้างแต่มีระยะใกล้ เมื่อผลิตภัณฑ์ไร้สายออกจากโรงงาน ผู้ผลิตมักจะกำหนดค่าตามสถานการณ์การใช้งาน

ฉันอยากจะแนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศที่มีค่าเกนดีอีกสองสามรายการให้กับทุกคน：