Antena baten harrera potentzia kalkulatzeko parametro erabilgarria daeremu eraginkorraedoirekiera eraginkorra.Demagun antenaren polarizazio berdina duen uhin plano bat antenaren gainean gertatzen dela.Gainera, suposatu uhina antenarantz doan erradiazio maximoaren norabidean (potentzia gehien jasoko litzatekeen noranzkoan).
Geroirekiera eraginkorraparametroak uhin plano jakin batetik zenbat potentzia hartzen den deskribatzen du.Utzipizan uhin planoaren potentzia-dentsitatea (W/m^2-tan).BadaP_tantena hargailuak eskura dituen anten terminaletan potentzia (Watt-tan) adierazten du, orduan:
Beraz, eremu eraginkorrak uhin planotik zenbat potentzia hartzen duen eta antenak ematen duen adierazten du.Eremu horrek antenaren berezko galerak hartzen ditu (galera ohmikoak, galera dielektrikoak, etab.).
Irekidura eraginkorraren erlazio orokorra edozein antenen gailurraren irabaziaren (G) dagokionez honako hau da:
Irekidura eraginkorra edo eremu efektiboa benetako antenetan neur daiteke irekiera eraginkor jakin bat duen antena ezagun batekin alderatuz, edo neurtutako irabazia eta goiko ekuazioa erabiliz kalkulatuz.
Irekidura eraginkorra kontzeptu erabilgarria izango da uhin plano batetik jasotako potentzia kalkulatzeko.Hau martxan ikusteko, joan Friis transmisio-formulari buruzko hurrengo atalera.
Friis transmisio-ekuazioa
Orrialde honetan, antenen teoriaren oinarrizko ekuazioetako bat aurkezten dugu, hau daFriis Transmisio-ekuazioa.Friis Transmisio Ekuazioa antena batetik jasotako potentzia kalkulatzeko erabiltzen da (irabaziarekinG1), beste antena batetik transmititzen denean (irabaziarekinG2), distantzia batez bereizitaR, eta maiztasunean funtzionatzen dufedo uhin-luzera lambda.Orrialde hau pare bat aldiz irakurtzea merezi du eta guztiz ulertu behar da.
Friis transmisio-formularen eratorpena
Friis ekuazioaren deribazioari ekiteko, kontuan hartu bi antena espazio librean (gertuko oztoporik gabe) distantzia batez bereizita.R:
Demagun （ ）Potentzia osoaren wattak igortzen direla transmisio-antenari.Momentuz, demagun igorpen-antena noranzko guztikoa dela, galerarik gabekoa eta jasotzeko antena transmisio-antenaren eremu urrunean dagoela.Ondoren, potentzia-dentsitateap(Watt-tan metro koadroko) uhin planoaren intzidentea jasotzeko antenan distantzia bateraRtransmisioko antenatik honako hau da:
1. Irudia. Igortzeko (Tx) eta Jasotzeko (Rx) antenak bereizitaR.
Igorpen-antenak antena-irabazpena badu (( )-k emandako antenaren noranzkoan, orduan goiko potentzia-dentsitatearen ekuazioa hauxe da:
Irabazi-epeak benetako antena baten norabidea eta galerak eragiten ditu.Demagun orain jasotzeko antena batek emandako irekiera eraginkorra duela（ ）.Orduan, antena honek ( ) jasotzen duen potentzia honela ematen da:
Edozein antenen irekiera eraginkorra honela adieraz daitekeenez:
Jasotako potentzia honela idatz daiteke:
Ekuazioa 1
Hau Friis Transmisio Formula bezala ezagutzen da.Espazio libreko bide-galera, antenaren irabaziak eta uhin-luzera jaso eta igorpen-potentziarekin erlazionatzen ditu.Hau da antenen teoriaren oinarrizko ekuazioetako bat, eta gogoratu behar da (baita goiko deribazioa ere).
Friis Transmisio Ekuazioaren beste forma erabilgarria [2] ekuazioan ematen da.F uhin-luzera eta maiztasuna c argiaren abiadurarekin erlazionatuta daudenez (ikus maiztasun orrialdearen sarrera), Friis Transmisio Formula dugu maiztasunaren arabera:
Ekuazioa 2
[2] ekuazioak erakusten du maiztasun handiagoetan potentzia gehiago galtzen dela.Hau Friis Transmisio Ekuazioaren oinarrizko emaitza da.Horrek esan nahi du irabazi zehatzak dituzten antenentzat, energia-transferentzia altuena izango dela maiztasun baxuagoetan.Jasotako potentziaren eta transmititutako potentziaren arteko aldea bide-galera deritzo.Beste modu batean esanda, Friis Transmission Equation-ek dio bide-galera handiagoa dela maiztasun altuagoetarako.Friis Transmission Formularen emaitza honen garrantzia ezin da gehiegi esan.Horregatik, normalean, telefono mugikorrek 2 GHz baino gutxiagorekin funtzionatzen dute.Baliteke maiztasun espektro gehiago eskuragarri izatea maiztasun handiagoetan, baina lotutako bide-galerak ez du kalitatezko harrera ahalbidetuko.Friss Transmission Equation-en beste ondorio gisa, demagun 60 GHz-ko antenen inguruan galdetzen zaizula.Maiztasun hori oso altua dela kontuan izanda, bide-galera handiegia izango dela esan dezakezu distantzia luzeko komunikaziorako, eta guztiz zuzena zara.Oso maiztasun handietan (60 GHz batzuetan mm (uhin milimetriko) eskualdea deitzen zaio), bide-galera oso handia da, beraz, puntuz puntuko komunikazioa soilik posible da.Hau hartzailea eta igorlea gela berean eta elkarren aurrean daudenean gertatzen da.Friis Transmission Formularen osagarri gisa, uste al duzu telefono mugikorren operadoreak pozik daudela LTE (4G) banda berriarekin, 700MHz-n funtzionatzen duena?Erantzuna baiezkoa da: antenak tradizionalki funtzionatzen dutena baino maiztasun txikiagoa da, baina [2] ekuazioaren arabera, bidearen galera, beraz, txikiagoa izango dela ohartzen gara.Hori dela eta, maiztasun-espektro honekin "lur gehiago estali" dezakete, eta Verizon Wirelessko zuzendari batek duela gutxi "kalitate handiko espektro" deitu zion horri, hain zuzen ere horregatik.Oharra: bestalde, telefono mugikorren fabrikatzaileek uhin-luzera handiagoa duen antena bat jarri beharko dute gailu trinko batean (maiztasun baxuagoa = uhin-luzera handiagoa), beraz, antenen diseinatzailearen lana apur bat zaildu egin da!
Azkenik, antenak polarizazioarekin bat ez badatoz, goiko jasotako potentzia polarizazio-galera-faktorearekin (PLF) biderkatu liteke desegokitze hori behar bezala kontabilizatzeko.Goiko [2] ekuazioa alda daiteke Friis Transmisio Formula orokor bat sortzeko, polarizazio-desegokia barne hartzen duena:
3 ekuazioa
Argitalpenaren ordua: 2024-08-08
