효율성안테나입력 전기 에너지를 방사 에너지로 변환하는 안테나의 능력을 나타냅니다.무선 통신에서 안테나 효율성은 신호 전송 품질과 전력 소비에 중요한 영향을 미칩니다.
안테나의 효율은 다음 공식으로 표현됩니다.
효율 = (방사전력 / 입력전력) * 100%
그 중 방사전력(Radiated power)은 안테나에서 방사되는 전자기 에너지이고, 입력전력(Input power)은 안테나에 입력되는 전기에너지이다.
안테나의 효율은 안테나 설계, 재질, 크기, 동작 주파수 등 다양한 요소의 영향을 받습니다. 일반적으로 안테나의 효율이 높을수록 입력된 전기 에너지를 방사 에너지로 더 효과적으로 변환할 수 있으므로 안테나의 효율이 높아집니다. 신호 전송 품질을 향상시키고 전력 소비를 줄입니다.
따라서 안테나를 설계하고 선택할 때, 특히 장거리 전송이 필요하거나 전력 소비에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 응용 분야에서는 효율성이 중요한 고려 사항입니다.
1. 안테나 효율
그림 1
안테나 효율의 개념은 그림 1을 사용하여 정의할 수 있습니다.
총 안테나 효율 e0은 입력 및 안테나 구조 내의 안테나 손실을 계산하는 데 사용됩니다.그림 1(b)를 참조하면 이러한 손실은 다음으로 인해 발생할 수 있습니다.
1. 전송선과 안테나 간의 불일치로 인한 반사
2. 도체 및 유전 손실.
총 안테나 효율은 다음 공식으로 구할 수 있습니다.
즉, 총 효율 = 불일치 효율, 도체 효율 및 유전 효율의 곱입니다.
일반적으로 도체 효율과 유전 효율을 계산하는 것은 매우 어렵지만 실험을 통해 결정할 수 있습니다.그러나 실험에서는 두 가지 손실을 구분할 수 없으므로 위 공식은 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.
ecd는 안테나의 방사 효율이고 Γ는 반사 계수입니다.
2. 이익 및 실현 이익
안테나 성능을 설명하는 또 다른 유용한 측정 기준은 이득입니다.안테나의 이득은 지향성과 밀접한 관련이 있지만, 안테나의 효율성과 지향성을 모두 고려한 매개변수이다.지향성은 안테나의 지향성 특성만을 기술하는 매개변수이므로 방사 패턴에 의해서만 결정됩니다.
특정 방향의 안테나 이득은 "총 입력 전력에 대한 해당 방향의 방사 강도 비율의 4π"로 정의됩니다.방향이 지정되지 않은 경우 일반적으로 최대 복사 방향의 게인이 사용됩니다.따라서 일반적으로 다음이 있습니다.
일반적으로 상대 이득을 말하는데, 이는 "특정 방향의 전력 이득과 기준 방향의 기준 안테나 전력의 비율"로 정의됩니다.이 안테나에 대한 입력 전력은 동일해야 합니다.기준 안테나는 진동기, 혼 또는 기타 안테나일 수 있습니다.대부분의 경우 무방향성 점 음원이 기준 안테나로 사용됩니다.그러므로:
총 방사 전력과 총 입력 전력 간의 관계는 다음과 같습니다.
IEEE 표준에 따르면 "이득에는 임피던스 불일치(반사 손실) 및 극성 불일치(손실)로 인한 손실이 포함되지 않습니다."두 가지 이득 개념이 있습니다. 하나는 이득(G)이고 다른 하나는 반사/불일치 손실을 고려한 달성 가능한 이득(Gre)입니다.
이득과 지향성 사이의 관계는 다음과 같습니다.
안테나가 전송 선로에 완벽하게 정합된 경우, 즉 안테나 입력 임피던스 Zin이 선로의 특성 임피던스 Zc와 동일하면(|Γ| = 0) 이득과 달성 가능한 이득은 동일합니다(Gre = G ).
안테나에 대해 자세히 알아보려면 다음을 방문하세요.
게시 시간: 2024년 6월 14일
