Zisk antény a výpočet paprsku antény

Zisk antény je parametr, který měří stupeň směrovosti vyzařovacího diagramu antény. Anténa s vysokým ziskem bude přednostně vyzařovat v určitém směru. Zisk antény je pasivní jev - výkon nepřidává anténa, nýbrž se jednoduše přerozdělí, aby poskytoval více vyzařovaného výkonu v určitém směru, než by byl přenášen izotropní anténou. 

Zisk se měří v dBi a dBd.

● dBi je zisk s odkazem na izotropní anténu

● dBd je zisk s odkazem na dipólovou anténu

V praxi se namísto izotropního zářiče bere jako reference půlvlnný dipól. Zisk se pak udává v dBd (decibely nad dipólem):
Níže je uveden vztah mezi dBd a dBi

● dBi = dBd + 2.15

Návrhář antény musí při určování zisku vzít v úvahu aplikaci pro anténu.

● Antény s vysokým ziskem mají výhodu delšího dosahu a lepší kvality signálu, ale musí být zaměřeny opatrně určitým směrem

● Antény s nízkým ziskem mají kratší dosah, ale orientace antény je relativně bezvýznamná

Zisk antény a uspořádání dipólů
Aby se soustředila vyzařovaná energie do oblasti kolem obzoru, polovlnové dipóly jsou uspořádány vertikálně a kombinovány ve fázi S každým zdvojnásobením počtu dipólů.
● Šířka paprsku poloviční síly cca. půlky

● Zisk se zvyšuje o 3 dB v hlavním směru

Následující obrázek ukazuje vertikální uspořádání šířky dipólového paprsku a příslušného zesílení

Proto také v horizontální rovině může být paprsek vytvořen s každou polovinou šířky paprsku, což je zisk zvýšena o 3 dB (zobrazené vzory jsou teoreticky).

Výsledný zisk antény je součtem „vertikálního“ a „horizontálního“ zisku.

Výpočet zesílení a šířky paprsku pro anténu

Na obrázku níže je Anténa, ve které jsou dipóly uspořádány ve vertikální polarizaci. Následují kroky pro výpočet zisku antény. Zobrazená anténa má 8 dipólů ve svislém směru, což přispívá 9 dB. 3 dB v důsledku zadní roviny antény a další 3 dB v jednom sloupci s 8 dipóly v horizontální rovině.

● Zisk 9 dB díky 8 žádným dipólům ve svislém směru
● Zisk 3 dB díky Backplane

● Zisk 3 dB díky přidání dalšího sloupce s osmi dipóly v horizontální rovině

Celkový zisk = 9 +3 +3 = 15 dB ve vztahu k dipólové anténě
Nyní, pokud ji chceme převést s odkazem na izotropní anténu, musíme přidat 2.15 dB na zisk dipólu
Pak zisk antény v dBi = 15 + 2.15 dB = 17.15 dB
Stejným způsobem můžeme zjistit šířku paprsku antény.
Dipól má paprsek 78 stupňů ve svislé rovině a zdvojnásobení dipólu činí šířku paprsku poloviční. Pro 2 dipóly ve svislém směru vytvořte svislou šířku paprsku na 32 stupňů a dalších 8 dipólů vytvořte šířku paprsku jako 7 stupňů. Část energie paprsku se při navrhování antény promrhá v menším laloku.
Stejně jako u šířky vodorovného paprsku vytvářejí oba sloupce šířku vodorovného paprsku 90 stupňů. Specifikace takové antény pak bude uvedena níže:
● Šířka vodorovného paprsku = 90 stupňů
● Šířka svislého paprsku = 7 stupňů

● Zisk antény = 17.15 dBi

Zanechat vzkaz 

Seznam zpráv