Tin tức - Nguyên lý khuếch đại anten, cách tính khuếch đại anten

Độ lợi anten là mức tăng công suất bức xạ của anten theo một hướng cụ thể so với một anten nguồn điểm lý tưởng. Nó thể hiện khả năng bức xạ của anten theo một hướng cụ thể, tức là hiệu suất thu hoặc phát tín hiệu của anten theo hướng đó. Độ lợi anten càng cao, hiệu suất của anten theo một hướng cụ thể càng tốt và có thể thu hoặc phát tín hiệu hiệu quả hơn. Độ lợi anten thường được biểu thị bằng decibel (dB) và là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất anten.

Tiếp theo, tôi sẽ hướng dẫn bạn tìm hiểu những nguyên lý cơ bản về độ lợi ăng-ten và cách tính độ lợi ăng-ten, v.v.

1. Nguyên lý tăng ích của anten

Về mặt lý thuyết, độ lợi anten là tỷ số giữa mật độ công suất tín hiệu do anten thực tế tạo ra và anten nguồn điểm lý tưởng tại một vị trí nhất định trong không gian dưới cùng một công suất đầu vào. Khái niệm về anten nguồn điểm được đề cập ở đây. Nó là gì? Trên thực tế, nó là một anten mà mọi người tưởng tượng phát ra tín hiệu đồng đều, và mẫu bức xạ tín hiệu của nó là một hình cầu khuếch tán đồng đều. Trên thực tế, anten có các hướng tăng bức xạ (sau đây gọi là bề mặt bức xạ). Tín hiệu trên bề mặt bức xạ sẽ mạnh hơn giá trị bức xạ của anten nguồn điểm lý thuyết, trong khi bức xạ tín hiệu theo các hướng khác bị yếu đi. Sự so sánh giữa giá trị thực tế và giá trị lý thuyết ở đây chính là độ lợi của anten.

Hình ảnh cho thấyRM-SGHA42-10mô hình sản phẩm Thu thập dữ liệu

Điều đáng chú ý là ăng-ten thụ động mà người dùng thường thấy không những không tăng cường công suất phát mà còn tiêu thụ công suất phát. Sở dĩ vẫn được coi là có độ lợi là do các hướng khác bị hy sinh, hướng bức xạ được tập trung và tỷ lệ sử dụng tín hiệu được cải thiện.

2. Tính toán độ lợi của anten

Độ lợi ăng-ten thực chất biểu thị mức độ bức xạ tập trung của công suất không dây, do đó nó liên quan chặt chẽ đến mô hình bức xạ ăng-ten. Hiểu một cách chung nhất, thùy chính càng hẹp và thùy phụ càng nhỏ trong mô hình bức xạ ăng-ten thì độ lợi càng cao. Vậy làm thế nào để tính độ lợi ăng-ten? Đối với một ăng-ten thông thường, công thức G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} có thể được sử dụng để ước tính độ lợi của nó.
2θ3dB, E và 2θ3dB, H lần lượt là độ rộng chùm tia của ăng-ten trên hai mặt phẳng chính; 32000 là dữ liệu thực nghiệm thống kê.

Vậy điều này có nghĩa là gì nếu một bộ phát không dây 100 mW được trang bị ăng-ten có độ lợi +3dbi? Trước tiên, hãy chuyển đổi công suất phát thành độ lợi tín hiệu (dbm). Phương pháp tính toán là:

100mw=10lg100=20dbm

Sau đó, tính tổng công suất phát, bằng tổng công suất phát và độ lợi ăng-ten. Phương pháp tính toán như sau:

20dbm + 3dbm = 23dbm

Cuối cùng, công suất truyền tải tương đương được tính toán lại như sau:

10^（23/10）≈200mw

Nói cách khác, ăng-ten có độ lợi +3dbi có thể tăng gấp đôi công suất truyền tương đương.

3. Ăng-ten khuếch đại chung

Ăng-ten của các bộ định tuyến không dây thông thường của chúng ta là ăng-ten đa hướng. Bề mặt bức xạ của nó nằm trên mặt phẳng ngang vuông góc với ăng-ten, nơi mức tăng bức xạ lớn nhất, trong khi bức xạ ở phía trên và phía dưới ăng-ten bị suy yếu đáng kể. Điều này giống như việc lấy một cây gậy phát tín hiệu và làm dẹt nó ra một chút.

Độ khuếch đại của ăng-ten chỉ là "hình dạng" của tín hiệu và kích thước độ khuếch đại cho biết tốc độ sử dụng tín hiệu.

Ngoài ra còn có một loại ăng-ten dạng tấm thông dụng, thường là ăng-ten định hướng. Bề mặt bức xạ của nó nằm ở khu vực hình quạt ngay phía trước tấm, và tín hiệu ở các khu vực khác bị suy yếu hoàn toàn. Điều này hơi giống như việc thêm một lớp vỏ đèn chiếu sáng vào bóng đèn.

Tóm lại, ăng-ten có độ lợi cao có ưu điểm là phạm vi phủ sóng xa hơn và chất lượng tín hiệu tốt hơn, nhưng chúng phải hy sinh bức xạ theo từng hướng (thường là các hướng bị lãng phí). Ăng-ten có độ lợi thấp thường có phạm vi phủ sóng định hướng rộng nhưng phạm vi phủ sóng lại ngắn. Khi sản phẩm không dây xuất xưởng, nhà sản xuất thường cấu hình chúng theo các tình huống sử dụng cụ thể.

Tôi muốn giới thiệu thêm một số sản phẩm ăng-ten có độ lợi tốt cho mọi người: