關于天線增益,你真的了解嗎?
天線增益實際上是一個相對值,有沒有增益,增益多少,要看跟誰比較;對于天線來說,增益是在某個方向上相對于點輻射源或者半波振子來比較出來的。如圖一:
圖一
為了準確描述上圖中2.15dB這個量,于是引入了增益這個參數。
「天線增益」官方定義如下:
在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。
增益的單位:
dBi:是相對于理想點源(實際不存在的)相比較。
dBd:是相對于單一半波對稱振子相比較(相對于理想點源增益為2.15dB)
在無線通訊中,提高天線增益是除了提高模塊發射功率外,增加通訊距離的最有效手段,那么如何提高天線增益?
答案是——朝著我們需要的方向使勁“拍扁”、“擠兌”它,見圖二:
圖二
1、如何才能“拍扁”呢?
——增加天線單元振子。通常情況下天線增益越高體積越大。如圖三
圖三
如何才能“擠兌”他呢?——增加反射板
圖四
上圖中反射板的作用是把左邊的輻射能量搬運到右邊,使得天線右邊輻射能力更強,增益更高(這類天線通常叫做定向天線)。
如何選擇天線增益參數?
天線增益越高,覆蓋的距離增大,但同時會壓窄波束(輻射區域)寬度,導致覆蓋的均勻性變差。天線增益的選取應以波束和目標區相配為前提,為了提高增益而過分壓窄垂直面波束寬度是不可取的。如下圖示:增益越高,垂直方向上波束寬度越窄;反之亦然。
圖五
最佳方法是通過優化方案,實現目標輻射區域外信號強度快速下降、壓低旁瓣和后瓣,采用低損耗、低VSWR的饋電網絡等途徑來提高天線增益才是正確的。