Hiệu suất của mộtăng-tenđề cập đến khả năng của ăng-ten chuyển đổi năng lượng điện đầu vào thành năng lượng bức xạ.Trong truyền thông không dây, hiệu suất ăng-ten có tác động quan trọng đến chất lượng truyền tín hiệu và mức tiêu thụ điện năng.
Hiệu suất của anten có thể được biểu thị bằng công thức sau:
Hiệu suất = (Công suất bức xạ / Công suất đầu vào) * 100%
Trong số đó, Công suất bức xạ là năng lượng điện từ được bức xạ bởi ăng-ten và Công suất đầu vào là năng lượng điện đầu vào của ăng-ten.
Hiệu suất của ăng-ten bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thiết kế ăng-ten, vật liệu, kích thước, tần số hoạt động, v.v. Nói chung, hiệu suất của ăng-ten càng cao thì khả năng chuyển đổi năng lượng điện đầu vào thành năng lượng bức xạ càng hiệu quả, từ đó nâng cao chất lượng truyền tín hiệu và giảm tiêu thụ điện năng.
Do đó, hiệu quả là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi thiết kế và lựa chọn ăng-ten, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu truyền dẫn đường dài hoặc có yêu cầu nghiêm ngặt về mức tiêu thụ điện năng.
1. Hiệu suất anten
Hình 1
Khái niệm về hiệu suất ăng-ten có thể được định nghĩa bằng Hình 1.
Tổng hiệu suất anten e0 được sử dụng để tính toán tổn hao anten ở đầu vào và trong cấu trúc anten.Tham khảo Hình 1(b), những tổn thất này có thể là do:
1. Phản xạ do đường truyền và anten không khớp nhau;
2. Tổn thất dây dẫn và điện môi.
Hiệu suất tổng của anten có thể được tính theo công thức sau:
Nghĩa là, hiệu suất tổng = tích của hiệu suất không tương xứng, hiệu suất dây dẫn và hiệu suất điện môi.
Thông thường rất khó tính được hiệu suất dây dẫn và hiệu suất điện môi, nhưng chúng có thể được xác định bằng thực nghiệm.Tuy nhiên, thí nghiệm không thể phân biệt được hai tổn hao nên công thức trên có thể viết lại thành:
ecd là hiệu suất bức xạ của anten và Γ là hệ số phản xạ.
2. Lợi nhuận và lợi nhuận thực hiện
Một thước đo hữu ích khác để mô tả hiệu suất của anten là độ lợi.Mặc dù độ lợi của anten có liên quan chặt chẽ đến tính định hướng, nhưng nó là một tham số tính đến cả hiệu suất và tính định hướng của anten.Tính định hướng là một tham số chỉ mô tả đặc tính định hướng của anten nên nó chỉ được xác định bởi dạng bức xạ.
Độ lợi của anten theo một hướng xác định được định nghĩa là "4π lần tỷ lệ cường độ bức xạ theo hướng đó với tổng công suất đầu vào".Khi không xác định được hướng thì thường lấy độ lợi theo hướng bức xạ cực đại.Vì vậy nhìn chung có:
Nói chung, nó đề cập đến mức tăng tương đối, được định nghĩa là "tỷ lệ giữa mức tăng công suất theo một hướng xác định với công suất của ăng ten tham chiếu theo hướng tham chiếu".Công suất đầu vào của ăng-ten này phải bằng nhau.Ăng-ten tham chiếu có thể là máy rung, còi hoặc ăng-ten khác.Trong hầu hết các trường hợp, nguồn điểm không định hướng được sử dụng làm ăng ten tham chiếu.Vì thế:
Mối quan hệ giữa tổng công suất bức xạ và tổng công suất đầu vào như sau:
Theo tiêu chuẩn IEEE, "Độ lợi không bao gồm tổn thất do không khớp trở kháng (tổn thất phản xạ) và không khớp phân cực (tổn thất)."Có hai khái niệm về mức tăng, một được gọi là mức tăng (G) và mức còn lại được gọi là mức tăng có thể đạt được (Gre), có tính đến tổn thất phản ánh/không khớp.
Mối quan hệ giữa độ lợi và tính định hướng là:
Nếu ăng-ten hoàn toàn phù hợp với đường truyền, nghĩa là trở kháng đầu vào ăng-ten Zin bằng trở kháng đặc tính Zc của đường truyền (|Γ| = 0), thì độ lợi và độ lợi có thể đạt được bằng nhau (Gre = G ).
Để tìm hiểu thêm về ăng-ten, vui lòng truy cập:
Thời gian đăng: 14-06-2024
