뉴스 - 안테나 이득의 원리, 안테나 이득 계산 방법

안테나 이득은 이상적인 점원 안테나 대비 특정 방향의 안테나 방사 전력 이득을 의미합니다. 이는 특정 방향에서 안테나의 방사 능력, 즉 해당 방향에서 안테나의 신호 수신 또는 방출 효율을 나타냅니다. 안테나 이득이 높을수록 특정 방향에서 안테나 성능이 향상되어 신호를 더 효율적으로 수신하거나 전송할 수 있습니다. 안테나 이득은 일반적으로 데시벨(dB)로 표시되며 안테나 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.

다음으로 안테나 이득의 기본 원리와 안테나 이득을 계산하는 방법 등을 설명해 드리겠습니다.

1. 안테나 이득의 원리

이론적으로 안테나 이득은 동일한 입력 전력 하에서 공간의 특정 위치에서 실제 안테나와 이상적인 점원 안테나가 생성하는 신호 전력 밀도의 비율입니다. 여기서 점원 안테나의 개념이 언급됩니다. 그것은 무엇일까요? 사실, 사람들이 신호를 균일하게 방출한다고 상상하는 안테나이며, 신호 방사 패턴은 균일하게 확산된 구형입니다. 실제로 안테나는 방사 이득 방향(이하 방사면이라고 함)을 갖습니다. 방사면의 신호는 이론적인 점원 안테나의 방사 값보다 강하고, 다른 방향의 신호 방사는 약해집니다. 여기서 실제 값과 이론 값을 비교하는 것이 안테나의 이득입니다.

그림은 다음을 보여줍니다.RM-SGHA42-10제품 모델 데이터 획득

일반인이 흔히 보는 수동 안테나는 송신 전력을 높이는 데 그치지 않고 오히려 송신 전력을 소모한다는 점에 유의해야 합니다. 여전히 이득이 있다고 여겨지는 이유는 다른 방향이 희생되고, 방사 방향이 집중되어 신호 이용률이 향상되기 때문입니다.

2. 안테나 이득 계산

안테나 이득은 실제로 무선 전력의 집중된 방사 정도를 나타내므로 안테나 방사 패턴과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 안테나 방사 패턴에서 메인 로브가 좁고 사이드 로브가 작을수록 이득이 높아집니다. 그렇다면 안테나 이득은 어떻게 계산할까요? 일반적인 안테나의 경우, G(dBi) = 10Lg {32000/(2θ3dB, E × 2θ3dB, H)} 공식을 사용하여 이득을 추정할 수 있습니다.
2θ3dB, E와 2θ3dB, H는 각각 두 개의 주요 평면에서 안테나의 빔 폭입니다. 32000은 통계적 경험적 데이터입니다.

그렇다면 100mW 무선 송신기에 +3dbi 이득의 안테나가 장착되어 있다면 무엇을 의미할까요? 먼저, 송신 전력을 신호 이득(dbm)으로 변환합니다. 계산 방법은 다음과 같습니다.

100mw=10lg100=20dbm

그런 다음 총 송신 전력을 계산합니다. 총 송신 전력은 송신 전력과 안테나 이득의 합과 같습니다. 계산 방법은 다음과 같습니다.

20dbm+3dbm=23dbm

마지막으로, 동등 전송 전력은 다음과 같이 다시 계산됩니다.

10^（23/10）≈200mw

즉, +3dbi 이득 안테나는 동등한 전송 전력을 두 배로 늘릴 수 있습니다.

3. 공통 이득 안테나

일반적인 무선 라우터의 안테나는 전방향성 안테나입니다. 방사면은 안테나와 수직인 수평면에 위치하며, 이 부분에서 방사 이득이 가장 크고, 안테나 상단과 하단의 방사는 크게 약해집니다. 마치 신호 박쥐를 조금 납작하게 펴는 것과 같습니다.

안테나 이득은 단지 신호를 "형성"하는 것이고, 이득 크기는 신호의 활용률을 나타냅니다.

일반적으로 지향성 안테나인 일반 플레이트 안테나도 있습니다. 이 안테나의 방사면은 플레이트 바로 앞의 부채꼴 모양 영역에 있으며, 다른 영역의 신호는 완전히 약해집니다. 마치 전구에 스포트라이트 커버를 씌운 것과 같습니다.

간단히 말해, 고이득 안테나는 수신 범위가 넓고 신호 품질이 더 좋다는 장점이 있지만, 각 방향(보통은 수신이 불필요한 방향)의 방사를 희생해야 합니다. 저이득 안테나는 일반적으로 지향성 범위는 넓지만 수신 범위가 짧습니다. 무선 제품은 일반적으로 공장에서 출고될 때 사용 시나리오에 따라 구성됩니다.

저는 여러분께 이득이 좋은 안테나 제품을 몇 가지 더 추천하고 싶습니다.