Avisão geral n, resumo, tutorial sobre os conceitos básicos de RF antena diretividade (diretividade aérea) e ganho incluindo radiadores isotrópicos, diagramas polares e antena figuras dBi e antenas figuras DBD.

Antenas de RF ou antenas não irradiam igualmente em todas as direções. Verifica-se que qualquer projeto de antena RF realizável irá irradiar mais em algumas direções do que em outras. O padrão real é dependente do tipo de desenho da antena, o seu tamanho, o meio ambiente e uma variedade de outros factores. Este padrão direccional pode ser usada para assegurar que a potência irradiada é focado nas direcções desejadas.

É normal para referir-se os padrões direccionais e o ganho em termos de o sinal transmitido. Muitas vezes, é mais fácil de visualizar a antena RF é termos de potência irradiada, porém a antena realiza de forma exatamente equivalente para recepção, com figuras e especificações idênticas.

A fim de visualizar a maneira na qual uma antena irradia um diagrama conhecido como um diagrama polar é usado. Este é normalmente um gráfico bidimensional em torno de uma antena que mostra a intensidade da radiação, em cada ponto para um plano particular. Normalmente, a dimensão que é utilizado é logarítmica, de modo que as diferenças podem ser convenientemente visto na trama. Embora o padrão de irradiação da antena varia em três dimensões, que é o normal para fazer uma trama num plano particular, normalmente horizontal ou vertical, uma vez que estes são os dois que são mais utilizados, e simplifica as medidas e apresentação. Um exemplo de uma antena dipolo simples é mostrado abaixo.

Diagrama polar de um dipolo meia onda no espaço livre

Projetos de antena são frequentemente classificados pelo tipo de diagrama polar eles exibem. Por exemplo, um design de antena omni-direcional é aquela que irradia igualmente (ou aproximadamente igual) em todas as direções no plano de interesse. Um projeto de antena que irradia igualmente em todas as direções em todos os planos é chamado a uma antena isotrópica. Como já foi mencionado, não é possível produzir uma delas, na realidade, mas é útil como uma referência teórica para algumas medições. Outros antenas de RF apresentam padrões altamente direccionais e estes podem ser utilizados em uma série de aplicações. A antena Yagi é um exemplo de uma antena directiva e, possivelmente, que é o mais amplamente usado para a recepção de televisão.

Diagrama polar de uma antena Yagi

Antena RF beamwidth

Há uma série de características-chave que pode ser visto a partir deste diagrama polar. A primeira é a de que há uma viga principal ou lóbulo e um número de lóbulos menores. Muitas vezes, é útil para definir o feixe de largura de uma antena de RF. Este é considerado ângulo entre os dois pontos onde o poder cai para metade o seu nível máximo, e, como resultado, é às vezes chamado o poder de metade feixe de largura.

Ganho da antena

Uma antena RF irradia uma determinada quantidade de energia. Esta é a potência dissipada na resistência de radiação da antena de RF. Um radiador isotrópico vai distribuir este igualmente em todas as direções. Para uma antena com um padrão direcional, menos energia será irradiada em algumas direções e mais em outros. O facto de mais energia é irradiada em dadas instruções implica que ele pode ser considerado como tendo um ganho.

O ganho pode ser definida como uma razão entre o sinal transmitido na direcção "máxima" à de um padrão de antena ou de referência. Isso às vezes pode ser chamado de "ganho para a frente". A figura que é obtido é, então, normalmente expressa em decibéis (dB). Em teoria, a antena padrão poderia ser quase qualquer coisa, mas dois tipos são geralmente usados. O tipo mais comum é um dipolo simples, uma vez que é facilmente disponível e que é a base de muitos outros tipos de antena. Neste caso, o ganho é muitas vezes expressa como dBd ou seja ganho, expresso em decibeis ao longo de um dipolo. No entanto, um dipolo não irradiada igualmente em todas as direções em todos os planos e assim uma fonte isotrópica é por vezes utilizado. Neste caso, o ganho pode ser especificado em dBi ou seja, o ganho em decibéis mais de uma fonte isotrópica. A principal desvantagem com o uso de uma fonte isotrópica (antena dBi) como uma referência é que não é possível realizá-las na prática, e de modo que os valores usando só pode ser teórico. No entanto, é possível relacionar os dois ganhos como um dipolo tem um ganho de 2.1 dB mais de uma fonte isotrópica ou seja 2.1 dBi. Em outras palavras, os valores expressos como ganho sobre uma fonte isotrópica será 2.1 dB mais elevada do que aqueles relativos a um dipolo. Ao escolher uma antena e olhando para as especificações de ganho, não se esqueça de verificar se o ganho é em relação a um dipolo ou uma fonte isotrópica, ou seja, a antena figura dBi da antena figura dBd.

Para além do ganho de frente de uma antena de um outro parâmetro que é importante é a relação de frente para trás. Esta é expressa em decibéis e como o nome indica, é a razão entre o sinal máximo na direcção para a frente para o sinal no sentido oposto. Este valor é normalmente expressa em decibéis. Verificou-se que a concepção de uma antena pode ser ajustada para proporcionar quer um ganho máximo para a frente da frente para trás proporção óptima quando os dois têm normalmente não coincidem exactamente. Para a maioria operação VHF e UHF o projeto é normalmente otimizado para o ganho para a frente o melhor, pois isso dá a máxima irradiada sinal na direcção pretendida.

Ganho da antena RF / equilíbrio beamwidth

Pode parecer que a maximização do ganho de uma antena irá otimizar o seu desempenho em um sistema. Isto pode não ser sempre o caso. Pela própria natureza de ganho e largura de feixe, o aumento do ganho irá resultar em uma redução na largura de feixe. Isso fará com que a definição da orientação da antena mais crítico. Isto pode ser muito aceitável em muitas aplicações, mas não em outros. Este equilíbrio deve ser considerado na concepção e criação de um link de rádio.

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