Neuigkeiten - Das Prinzip des Antennengewinns, wie man den Antennengewinn berechnet

Der Antennengewinn bezeichnet die Strahlungsleistung einer Antenne in eine bestimmte Richtung im Vergleich zu einer idealen Punktquellenantenne. Er stellt die Strahlungsleistung der Antenne in eine bestimmte Richtung dar, d. h. die Signalempfangs- oder -abstrahleffizienz der Antenne in dieser Richtung. Je höher der Antennengewinn, desto besser ist die Leistung der Antenne in einer bestimmten Richtung und desto effizienter kann sie Signale empfangen oder senden. Der Antennengewinn wird üblicherweise in Dezibel (dB) angegeben und ist einer der wichtigsten Indikatoren zur Bewertung der Antennenleistung.

Als Nächstes werde ich Ihnen die Grundprinzipien der Antennenverstärkung und die Berechnung der Antennenverstärkung usw. erklären.

1. Prinzip der Antennenverstärkung

Theoretisch betrachtet ist der Antennengewinn das Verhältnis der Signalleistungsdichte, die von der tatsächlichen Antenne und der idealen Punktquellenantenne an einer bestimmten Position im Raum bei gleicher Eingangsleistung erzeugt wird. Hier wird das Konzept einer Punktquellenantenne erläutert. Was ist das? Tatsächlich handelt es sich um eine Antenne, von der man annimmt, dass sie Signale gleichmäßig abstrahlt und deren Signalabstrahlmuster einer gleichmäßig gestreuten Kugel entspricht. Antennen haben tatsächlich Strahlungsgewinnrichtungen (im Folgenden als Strahlungsflächen bezeichnet). Das Signal auf der Strahlungsfläche ist stärker als der Strahlungswert der theoretischen Punktquellenantenne, während die Signalabstrahlung in andere Richtungen abgeschwächt ist. Der Vergleich zwischen dem tatsächlichen und dem theoretischen Wert ergibt hier den Antennengewinn.

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Es ist erwähnenswert, dass die passiven Antennen, die gewöhnliche Menschen sehen, die Sendeleistung nicht nur nicht erhöhen, sondern auch die Sendeleistung verbrauchen. Der Grund, warum sie immer noch als Verstärkung angesehen werden, liegt darin, dass andere Richtungen geopfert werden, die Strahlungsrichtung konzentriert wird und die Signalnutzungsrate verbessert wird.

2. Berechnung des Antennengewinns

Der Antennengewinn stellt den Grad der konzentrierten Strahlung der Funkleistung dar und hängt daher eng mit dem Antennenabstrahlmuster zusammen. Allgemein gilt: Je schmaler die Hauptkeule und je kleiner die Nebenkeule im Antennenabstrahlmuster, desto höher der Gewinn. Wie berechnet man also den Antennengewinn? Für eine allgemeine Antenne lässt sich der Gewinn mit der Formel G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} abschätzen.
2θ3dB, E und 2θ3dB, H sind die Strahlbreiten der Antenne auf den beiden Hauptebenen; 32000 sind die statistischen empirischen Daten.

Was bedeutet es also, wenn ein 100-mW-Funksender mit einer Antenne mit einem Gewinn von +3dBi ausgestattet ist? Rechnen Sie zunächst die Sendeleistung in die Signalverstärkung in dBm um. Die Berechnungsmethode lautet:

100 mW = 10 l/100 = 20 dBm

Berechnen Sie anschließend die Gesamtsendeleistung, die sich aus der Summe von Sendeleistung und Antennengewinn ergibt. Die Berechnungsmethode lautet wie folgt:

20dbm + 3dbm = 23dbm

Abschließend wird die äquivalente Sendeleistung wie folgt neu berechnet:

10^（23/10）≈200mw

Mit anderen Worten: Eine Antenne mit +3dBi-Verstärkung kann die entsprechende Sendeleistung verdoppeln.

3. Antennen mit üblicher Verstärkung

Die Antennen unserer gängigen WLAN-Router sind Rundstrahlantennen. Ihre Strahlungsfläche befindet sich in der horizontalen Ebene senkrecht zur Antenne, wo der Strahlungsgewinn am größten ist, während die Strahlung oberhalb und unterhalb der Antenne stark abgeschwächt ist. Es ist ein bisschen so, als würde man einen Signalschläger etwas flacher machen.

Bei der Antennenverstärkung handelt es sich lediglich um die „Formung“ des Signals, und die Verstärkungsgröße gibt den Auslastungsgrad des Signals an.

Es gibt auch eine gewöhnliche Plattenantenne, die in der Regel eine Richtantenne ist. Ihre Strahlungsfläche befindet sich im fächerförmigen Bereich direkt vor der Platte, während die Signale in anderen Bereichen vollständig abgeschwächt werden. Es ist ein bisschen so, als würde man eine Glühbirne mit einer Scheinwerferabdeckung versehen.

Kurz gesagt: Antennen mit hoher Verstärkung bieten den Vorteil einer größeren Reichweite und einer besseren Signalqualität, müssen dafür aber Abstriche bei der Strahlung in einzelne Richtungen (meist ungenutzte Richtungen) machen. Antennen mit niedriger Verstärkung haben in der Regel eine große Richtungsreichweite, aber eine geringe Reichweite. Drahtlose Produkte werden von den Herstellern in der Regel entsprechend den jeweiligen Einsatzszenarien konfiguriert.

Ich möchte noch ein paar Antennenprodukte mit guter Verstärkung für jedermann empfehlen: