APanoramica n, sintesi, tutorial su basi di antenna RF direttività (direttività aerea) e il guadagno tra cui radiatori isotropi, diagrammi polari e antenna figure dBi antenna e figure DBD.

Antenne RF o antenne non irradiano in tutte le direzioni. Si è constatato che tutto il disegno antenna RF realizzo si irradierà più in alcune direzioni rispetto ad altri. L'andamento reale dipende dal tipo di antenna design, le sue dimensioni, l'ambiente e una varietà di altri fattori. Questo modello direzionale può essere utilizzato per garantire che la potenza irradiata è focalizzata nelle direzioni desiderate.

È normale far riferimento ai modelli direzionali e guadagno in termini di segnale trasmesso. Spesso è più facile visualizzare l'antenna RF termini di potenza irradiata, ma l'antenna esegue in modo esattamente equivalente per la ricezione, con figure e specifiche identiche.

Per visualizzare il modo in cui un'antenna irradia un diagramma noto come diagramma polare viene utilizzato. Questo è normalmente un diagramma bidimensionale attorno un'antenna che mostra l'intensità della radiazione in ciascun punto per un determinato piano. Normalmente la scala utilizzata è logaritmica in modo che le differenze possono essere visti comodamente sul terreno. Anche se il pattern di radiazione dell'antenna varia in tre dimensioni, è normale fare una trama in un particolare piano, normalmente orizzontale o verticale in quanto questi sono i due che sono i più utilizzati, e semplifica le misure e la presentazione. Di seguito è riportato un esempio di una semplice antenna a dipolo.

Diagramma polare di un dipolo mezza nello spazio libero

Progetti di antenne sono spesso classificati in base al tipo di diagramma polare esibiscono. Per esempio un disegno antenna omnidirezionale è uno che irradia uniformemente (o approssimativamente uguale) in tutte le direzioni nel piano di interesse. Un disegno antenna che irradia uniformemente in tutte le direzioni in tutti i piani è chiamato un'antenna isotropica. Come già accennato, non è possibile produrre uno di questi in realtà, ma è utile come riferimento teorico per alcune misurazioni. Altre antenne RF mostrano modelli altamente direzionali e questi possono essere utilizzati in numerose applicazioni. L'antenna Yagi è un esempio di una antenna direttiva ed eventualmente viene più utilizzato per la ricezione televisiva.

Diagramma polare per un'antenna yagi

Antenna RF beamwidth

Ci sono un certo numero di caratteristiche chiave che può essere visto dal diagramma polare. La prima è che c'è una trave principale o lobo e un numero di lobi secondari. Spesso è utile definire il fascio larghezza di un'antenna RF. Questo è considerato come angolo tra due punti in cui la potenza scende a metà del suo livello massimo, e come risultato viene talvolta chiamato la potenza del fascio larghezza metà.

Il guadagno dell'antenna

Un'antenna RF irradia una data quantità di energia. Questa è la potenza dissipata nella resistenza di radiazione dell'antenna RF. Un radiatore isotropo distribuirà questo modo uguale in tutte le direzioni. Per un'antenna con un disegno direzionale, meno potenza sarà irradiata in alcune direzioni e più in altri. Il fatto che maggiore è la potenza irradiata in determinate direzioni implica che può essere considerata come avente un guadagno.

Il guadagno può essere definita come il rapporto tra il segnale trasmesso nella "massima" direzione di quella di uno standard o antenna di riferimento. Questo può a volte essere chiamato il "guadagno avanti". Il dato ottenuto viene poi normalmente espresso in decibel (dB). In teoria l'antenna standard può essere quasi qualsiasi cosa, ma due tipi sono generalmente utilizzati. Il tipo più comune è un semplice dipolo come è facilmente disponibile ed è alla base di molti altri tipi di antenna. In questo caso il guadagno è spesso espressa come dbd cioè guadagno espresso in decibel su un dipolo. Tuttavia un dipolo non irradiata in tutte le direzioni in tutti i piani e così una sorgente isotropa è talvolta usato. In questo caso il guadagno può essere specificato in dBi cioè guadagno in decibel su una sorgente isotropa. Il principale inconveniente utilizzando una sorgente isotropa (antenna dBi) come riferimento è che non è possibile realizzarli in pratica e in modo che figure utilizzando può essere solo teorica. Tuttavia è possibile mettere in relazione i due vantaggi come un dipolo ha un guadagno di 2.1 dB su una sorgente isotropa cioè 2.1 dBi. In altre parole, i dati espressi come guadagno su una sorgente isotropa sarà 2.1 dB superiori a quelli relativi ad un dipolo. Quando si sceglie un'antenna e guardando le specifiche di guadagno, assicurati di controllare se il guadagno è relativo ad un dipolo o una sorgente isotropa, cioè l'antenna dBi figura dell'antenna figura dBd.

Oltre al guadagno diretto di un'antenna altro parametro che è importante è il cross polarizzazione. Questo è espresso in decibel e come dice il nome, è il rapporto tra il segnale massimo in avanti al segnale nella direzione opposta. Questa figura è normalmente espresso in decibel. Si è constatato che la progettazione di un antenna può essere aggiustata per ottenere sia guadagno massimo in avanti del fronte ottimale per eseguire il rapporto percentuale i due non coincidere esattamente. Per la maggior parte dell'operazione VHF e UHF il disegno viene normalmente ottimizzato per il guadagno avanti ottimale come questo dà il segnale irradiata massima nella direzione desiderata.

RF guadagno / bilanciamento beamwidth

Può sembrare che massimizzare il guadagno di un'antenna ottimizza le prestazioni in un sistema. Questo non può essere sempre così. Per la natura stessa del guadagno e larghezza di fascio, aumentando il guadagno si tradurrà in una riduzione della larghezza di fascio. Questo renderà modificando la direzione dell'antenna più critica. Questo può essere abbastanza accettabile in molte applicazioni, ma non in altre. Tale equilibrio deve essere considerato durante la progettazione e la creazione di un collegamento radio.

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