Hiệu quả của mộtăng-tenThuật ngữ này đề cập đến khả năng của anten trong việc chuyển đổi năng lượng điện đầu vào thành năng lượng bức xạ. Trong truyền thông không dây, hiệu suất anten 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 đó, công suất bức xạ là năng lượng điện từ do anten phát ra, còn công suất đầu vào là năng lượng điện được đưa vào anten.
Hiệu suất của anten bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thiết kế anten, vật liệu, kích thước, tần số hoạt động, v.v. Nói chung, hiệu suất của anten càng cao thì khả năng chuyển đổi năng lượng điện đầu vào thành năng lượng bức xạ càng hiệu quả, từ đó cải thiện chất lượng truyền tín hiệu và giảm tiêu thụ điện năng.
Do đó, hiệu quả là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi thiết kế và lựa chọn anten, 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 anten có thể được định nghĩa bằng cách sử dụng Hình 1.
Hiệu suất tổng thể của anten e0 được sử dụng để tính toán tổn hao anten ở đầu vào và bên trong cấu trúc anten. Tham khảo Hình 1(b), những tổn hao này có thể là do:
1. Hiện tượng phản xạ do sự không khớp giữa đường truyền và anten;
2. Tổn thất dẫn điện và điện môi.
Hiệu suất tổng thể của anten có thể được tính từ công thức sau:
Nói cách khác, hiệu suất tổng thể = tích của hiệu suất không phù hợp, hiệu suất dẫn điện và hiệu suất điện môi.
Việc tính toán hiệu suất dẫn điện và hiệu suất điện môi thường rất khó, nhưng chúng có thể được xác định bằng thực nghiệm. Tuy nhiên, thực nghiệm không thể phân biệt được hai loại tổn thất này, vì vậy công thức trên có thể được viết lại như sau:
ecd là hiệu suất bức xạ của anten và Γ là hệ số phản xạ.
2. Lợi nhuận và Lợi nhuận thực tế
Một chỉ số hữu ích khác để mô tả hiệu suất anten là độ lợi. Mặc dù độ lợi của anten có liên quan chặt chẽ đến độ định hướng, nhưng nó là một tham số tính đến cả hiệu suất và độ định hướng của anten. Độ định hướng là một tham số chỉ mô tả đặc tính định hướng của anten, do đó nó chỉ được xác định bởi giản đồ bức xạ.
Độ lợi của anten theo một hướng xác định được định nghĩa là "4π lần tỷ lệ giữa cường độ bức xạ theo hướng đó và tổng công suất đầu vào". Khi không xác định hướng cụ thể, người ta thường lấy độ lợi theo hướng bức xạ cực đại. Do đó, nhìn chung ta có:
Nhìn chung, nó đề cập đến độ lợi tương đối, được định nghĩa là "tỷ lệ giữa độ lợi công suất theo một hướng xác định so với công suất của một anten tham chiếu theo hướng tham chiếu". Công suất đầu vào cho anten này phải bằng nhau. Anten tham chiếu có thể là một bộ rung, một loa hoặc một loại anten khác. Trong hầu hết các trường hợp, một nguồn điểm không định hướng được sử dụng làm anten tham chiếu. Do đó:
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 độ lợi, một được gọi là độ lợi (G) và khái niệm còn lại được gọi là độ lợi khả đạt (Gre), có tính đến tổn thất phản xạ/không khớp.
Mối quan hệ giữa độ khuếch đại và tính định hướng là:
Nếu ăng-ten được phối hợp hoàn hảo với đường truyền, tức là trở kháng đầu vào của ăng-ten Zin bằng trở kháng đặc trưng 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 bài: 14 tháng 6 năm 2024
