Το κέρδος κεραίας αναφέρεται στο κέρδος ακτινοβολούμενης ισχύος μιας κεραίας σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση σε σχέση με μια ιδανική κεραία σημειακής πηγής. Αντιπροσωπεύει την ικανότητα ακτινοβολίας της κεραίας σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, δηλαδή την απόδοση λήψης ή εκπομπής σήματος της κεραίας προς αυτήν την κατεύθυνση. Όσο υψηλότερο είναι το κέρδος της κεραίας, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της κεραίας σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και μπορεί να λαμβάνει ή να μεταδίδει σήματα πιο αποτελεσματικά. Το κέρδος κεραίας εκφράζεται συνήθως σε ντεσιμπέλ (dB) και είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για την αξιολόγηση της απόδοσης της κεραίας.
Στη συνέχεια, θα σας καθοδηγήσω στην κατανόηση των βασικών αρχών του κέρδους κεραίας και στον τρόπο υπολογισμού του κέρδους κεραίας, κ.λπ.
1. Αρχή του κέρδους κεραίας
Θεωρητικά, το κέρδος της κεραίας είναι ο λόγος της πυκνότητας ισχύος σήματος που παράγεται από την πραγματική κεραία και την ιδανική κεραία σημειακής πηγής σε μια συγκεκριμένη θέση στο χώρο υπό την ίδια ισχύ εισόδου. Η έννοια της κεραίας σημειακής πηγής αναφέρεται εδώ. Τι είναι; Στην πραγματικότητα, είναι μια κεραία που οι άνθρωποι φαντάζονται ότι εκπέμπει σήματα ομοιόμορφα και το διάγραμμα ακτινοβολίας σήματος της είναι μια ομοιόμορφα διάχυτη σφαίρα. Στην πραγματικότητα, οι κεραίες έχουν κατευθύνσεις κέρδους ακτινοβολίας (εφεξής αναφερόμενες ως επιφάνειες ακτινοβολίας). Το σήμα στην επιφάνεια ακτινοβολίας θα είναι ισχυρότερο από την τιμή ακτινοβολίας της θεωρητικής κεραίας σημειακής πηγής, ενώ η ακτινοβολία σήματος σε άλλες κατευθύνσεις είναι εξασθενημένη. Η σύγκριση μεταξύ της πραγματικής τιμής και της θεωρητικής τιμής εδώ είναι το κέρδος της κεραίας.
Η εικόνα δείχνει τοRM-SGHA42-10μοντέλο προϊόντος Δεδομένα κέρδους
Αξίζει να σημειωθεί ότι οι παθητικές κεραίες που συνήθως βλέπουν οι απλοί άνθρωποι όχι μόνο δεν ενισχύουν την ισχύ μετάδοσης, αλλά καταναλώνουν και την ισχύ μετάδοσης. Ο λόγος για τον οποίο εξακολουθεί να θεωρείται ότι έχει κέρδος είναι επειδή θυσιάζονται άλλες κατευθύνσεις, συγκεντρώνεται η κατεύθυνση ακτινοβολίας και βελτιώνεται ο ρυθμός αξιοποίησης του σήματος.
2. Υπολογισμός του κέρδους της κεραίας
Το κέρδος της κεραίας αντιπροσωπεύει στην πραγματικότητα τον βαθμό συγκέντρωσης ακτινοβολίας της ασύρματης ισχύος, επομένως σχετίζεται στενά με το διάγραμμα ακτινοβολίας της κεραίας. Η γενική αντίληψη είναι ότι όσο στενότερος είναι ο κύριος λοβός και όσο μικρότερος είναι ο πλευρικός λοβός στο διάγραμμα ακτινοβολίας της κεραίας, τόσο υψηλότερο είναι το κέρδος. Πώς λοιπόν υπολογίζεται το κέρδος της κεραίας; Για μια γενική κεραία, ο τύπος G (dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση του κέρδους της.
2θ3dB, E και 2θ3dB, H είναι τα πλάτη δέσμης της κεραίας στα δύο κύρια επίπεδα αντίστοιχα. 32000 είναι τα στατιστικά εμπειρικά δεδομένα.
Τι θα σήμαινε λοιπόν αν ένας ασύρματος πομπός 100mw ήταν εξοπλισμένος με μια κεραία με κέρδος +3dbi; Αρχικά, μετατρέψτε την ισχύ μετάδοσης σε κέρδος σήματος dbm. Η μέθοδος υπολογισμού είναι:
100mw=10lg100=20dbm
Στη συνέχεια, υπολογίστε τη συνολική ισχύ μετάδοσης, η οποία ισούται με το άθροισμα της ισχύος μετάδοσης και του κέρδους της κεραίας. Η μέθοδος υπολογισμού έχει ως εξής:
20dbm+3dbm=23dbm
Τέλος, η ισοδύναμη ισχύς μετάδοσης υπολογίζεται εκ νέου ως εξής:
10^(23/10)≈200mw
Με άλλα λόγια, μια κεραία με κέρδος +3dbi μπορεί να διπλασιάσει την ισοδύναμη ισχύ μετάδοσης.
3. Κεραίες κοινού κέρδους
Οι κεραίες των κοινών ασύρματων δρομολογητών μας είναι πανκατευθυντικές κεραίες. Η επιφάνεια ακτινοβολίας τους βρίσκεται στο οριζόντιο επίπεδο κάθετο στην κεραία, όπου το κέρδος ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερο, ενώ η ακτινοβολία πάνω από την κορυφή και κάτω από το κάτω μέρος της κεραίας εξασθενεί σημαντικά. Είναι λίγο σαν να παίρνεις μια δέσμη σήματος και να την ισιώνεις λίγο.
Το κέρδος της κεραίας είναι απλώς η «διαμόρφωση» του σήματος και το μέγεθος του κέρδους υποδεικνύει τον ρυθμό αξιοποίησης του σήματος.
Υπάρχει επίσης μια κοινή κεραία πλάκας, η οποία είναι συνήθως κατευθυντική κεραία. Η επιφάνεια ακτινοβολίας της βρίσκεται στην περιοχή σε σχήμα βεντάλιας ακριβώς μπροστά από την πλάκα, και τα σήματα σε άλλες περιοχές είναι εντελώς εξασθενημένα. Είναι λίγο σαν να προσθέτουμε ένα κάλυμμα προβολέα σε μια λάμπα.
Εν ολίγοις, οι κεραίες υψηλής απολαβής έχουν τα πλεονεκτήματα της μεγαλύτερης εμβέλειας και της καλύτερης ποιότητας σήματος, αλλά πρέπει να θυσιάσουν την ακτινοβολία σε μεμονωμένες κατευθύνσεις (συνήθως χαμένες κατευθύνσεις). Οι κεραίες χαμηλής απολαβής έχουν γενικά μεγάλη κατευθυντική εμβέλεια αλλά μικρή εμβέλεια. Όταν τα ασύρματα προϊόντα φεύγουν από το εργοστάσιο, οι κατασκευαστές τα διαμορφώνουν γενικά σύμφωνα με τα σενάρια χρήσης.
Θα ήθελα να προτείνω μερικά ακόμη προϊόντα κεραίας με καλό κέρδος για όλους:
RM-BDHA056-11 (0,5-6 GHz)
RM-DCPHA105145-20Α (10,5-14,5 GHz)
RM-SGHA28-10 (26,5-40 GHz)
Ώρα δημοσίευσης: 26 Απριλίου 2024
