Des antennes sont utilisées dans ce moderne la communication pour transmettre les données et recevoir les données via un canal filaire ou un canal sans fil. Ou d'une autre manière, il peut être défini comme l'émission et la réception des ondes radio dans toute direction horizontale ou direction particulière. Ces antennes agissent comme une interface entre les signaux électriques et les signaux radio. Ici, les signaux électriques sont transmis à travers des conducteurs métalliques et les signaux radio se propagent dans l'espace libre. Heinrich Hertz a été la première personne à développer une antenne en 1886. Il a créé une antenne dipôle et avec des signaux électriques, il a transmis et reçu les signaux. Plus tard dans l'année 1901, Marconi était le scientifique qui envoyait l'information à travers la région de l'Atlantique. Les paramètres de l'antenne sont plus importants. Les paramètres sont la directivité (D), le gain d'antenne (G), la résolution, les diagrammes, la zone de faisceau d'antenne, l'efficacité du faisceau d'antenne, l'efficacité de l'antenne ( le ). Dans cet article, nous discuterons des informations complètes relatives au gain d'antenne.
Qu'est-ce qu'un gain d'antenne?
Nous pouvons définir l'antenne gain comme la combinaison de l'efficacité de l'antenne et de la directivité de l'antenne, et cela dépend de ces paramètres. Donc ces deux peuvent être des effets sur le gain d'une antenne. Avant d'aborder ce gain d'antenne, nous devons savoir quelle est la directivité de l'antenne.
Directivité de l'antenne
Il peut être défini comme le rapport de l'intensité maximale de rayonnement d'une antenne d'essai à l'intensité de rayonnement d'une antenne isotrope ou d'une antenne de référence qui rayonne au total la même puissance. La directivité peut être désignée par D.
La directivité de l'antenne montre comment elle est capable de rayonner l'énergie dans une ou plusieurs directions spécifiques. Le diagramme de rayonnement d'une antenne détermine sa valeur de directivité.
antenne-directivité
Ensuite, Directivité D = intensité de rayonnement maximale d'une antenne de test / intensité de rayonnement d'une antenne isotrope. Ici, l'antenne isotrope est une antenne idéale, qui rayonne sa puissance de manière égale ou uniforme dans toutes les directions de l'espace. Il n'y a aucune question physique d'antenne isotrope et elle ne peut être prise que comme antenne de référence.
D'une autre manière, la directivité de l'antenne peut être définie comme le rapport de l'intensité de rayonnement maximale de l'antenne de test à l'intensité de rayonnement moyenne de l'antenne de test.
Directivité de l'antenne D = intensité de rayonnement maximale d'une antenne d'essai / intensité de rayonnement moyenne de l'antenne d'essai.
D = Ф (θ, Ф) max / Фavg
D = Ф (θ, Ф) max / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ, Ф) max / Wr
Par conséquent D = 4 π (intensité de rayonnement maximale) / puissance totale de rayonnement.
Efficacité de l'antenne
C'est le paramètre important d'une antenne. L'efficacité d'une antenne est définie comme le rapport de la puissance rayonnée dans toutes les directions à la puissance d'entrée totale fournie à ses bornes. En raison de la perte de résistance dans l'antenne, l'entrée totale appliquée n'est pas rayonnée dans sa direction ciblée. L’efficacité de l’antenne désignée par « le «. L'efficacité de l'antenne peut également être connue en pourcentages lorsqu'elle est multipliée par 100. Habituellement, le facteur d'efficacité de l'antenne se situe entre 0 et 1.
Efficacité de l'antenne le = Puissance rayonnée par une antenne / entrée totale
le = Pr / (Pr + Pi) [Pr = puissance rayonnée Pi = pertes ohmiques dans l'antenne]
Mesure du gain d'antenne
Gain principalement calculé dans la figure du mérite. Ici, le gain est noté G ou gain de puissance Gp. Par gain, nous pouvons calculer le diagramme de rayonnement de l'antenne. «Le gain d'antenne est défini comme le rapport entre l'intensité de rayonnement maximale d'une antenne sujet dans une direction donnée et la valeur max. l'intensité de rayonnement d'une antenne isotrope »lorsque la même quantité de puissance est appliquée aux deux antennes.
modèle de gain
«Lorsque la directivité est convertie en décibels, nous pouvons la définir comme un gain d'antenne».
Gain G = Intensité de rayonnement maximale de l'antenne du sujet (Фs) / Intensité de rayonnement maximale de l'antenne isotrope (Фi)
Le gain d'une antenne G = Efficacité de l'antenne * Directivité de l'antenne D
Unités de gain - dB (décibels), dBi (décibels par rapport à une antenne isotrope), dBd (décibels par rapport à l'antenne dipôle)
La valeur de gain indique dans quelle mesure votre antenne a réussi à convertir la puissance d'entrée en ondes radio dans une direction spécifique et comment elle convertit les ondes radio en forme électrique côté récepteur. Parfois, le gain est discuté en fonction de l'angle. Dans ce cas, le diagramme de rayonnement doit être considéré.
Formule de gain d'antenne
Par la valeur de gain, nous pouvons connaître la quantité d'amplification du signal fournie à l'entrée par l'antenne.
Cela aide au niveau du récepteur, la quantité de puissance requise pour reproduire le même signal transmis à partir du canal.
Gain d'une antenne sujet ou d'une antenne de test Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)
Où
Gt = Gain de l'antenne testée
Gi = Gain d'une antenne isotrope
Pt = Puissance rayonnée par l'antenne de test
Pi = Puissance rayonnée par l'antenne isotrope
Conversion de gain d'antenne
Le gain de l'antenne est exprimé en décibels (dB) car si le gain exprimé en unités régulières comme en termes de watts dans ces cas lors du calcul de la puissance reçue, le résultat serait très petit, c'est-à-dire parfois il donnera également sous forme exponentielle. Il est difficile de prendre en compte à chaque fois ce type de valeurs, le gain peut donc être exprimé en décibels (dB). 5 dB signifie 5 fois l'énergie par rapport à une antenne isotrope dans sa direction de crête de rayonnement.
Les unités linéaires sont converties en décibels en suivant cette équation.
Pdb = 10 log10p
Une autre unité de gain d'antenne est le dBm. Cela signifie décibel par rapport à un milliwatt.
1 W = 1000 mw = 0 dB = 30 dBm
Le dBi est une autre unité pour le gain d'une antenne et son décibel de gain par rapport à une antenne isotrope. dBi signifie deux fois la puissance par rapport à une antenne isotrope dans sa direction de crête de rayonnement.
Ainsi, le gain peut être exprimé en unités de décibels ou décibels milli-watt ou antenne isotrope décibel. La plupart du temps, il est exprimé en décibel (dB) uniquement.
Comment augmenter le gain d'antenne?
Le gain d'une antenne montre sa capacité à rayonner les signaux pour les canaliser dans n'importe quelle direction. Si le gain est supérieur, une telle antenne peut transmettre plus de puissance au récepteur dans une direction particulière et elle atténue tous les autres signaux provenant d'autres directions. Si l'antenne rayonne les signaux de manière égale dans toutes les directions, cela peut être possible uniquement par une antenne sphérique, ce qu'on appelle une antenne isotrope et celles-ci n'existent pas en temps réel.
Si le gain est plus toujours, c’est un avantage pour le circuit, mais cela ne dépend que du besoin. Les méthodes suivantes sont utiles pour augmenter le gain d'une antenne.
Elles sont
- La zone effective de l'antenne.
- Réflecteurs paraboliques
- Tableaux d'éléments
- Réseaux de réflecteurs
- Efficacité de l'antenne
- Directivité.
Le antenne est le plus utile dans le domaine de la communication pour rayonner et recevoir les ondes radio à travers une forme électrique dans le canal. Il existe différents types d'antennes. Types d'antenne ont une structure différente avec chacun d'eux. Selon le besoin, ils ont été utilisés et si le gain de l'antenne peut être faible ou élevé, c'est-à-dire purement dépendant du besoin uniquement. Si le gain est supérieur, il est capable de diffuser les signaux dans une direction particulière vers l’espace. Si le gain est faible, sa couverture est plus large. Si vous observez les systèmes de communication quotidiens, nous pouvons obtenir plus d'informations sur l'importance de l'antenne et la valeur de gain de l'antenne.
