Der Umrechnungsrechner für die effektive Antennenapertur ermittelt, wie effizient eine Antenne Leistung von einer eingehenden elektromagnetischen Welle empfangen kann. Mithilfe des Antennengewinns und der Antennenfrequenz wird die effektive Fläche (Ae) berechnet, die zum Leistungsempfang beiträgt. Dies hilft Ingenieuren, den Zusammenhang zwischen Antennengröße, Gewinn und Leistung in drahtlosen Kommunikationssystemen zu verstehen.
Formeln
Ae = (λ² / (4 * π)) * G
oder
Ae = (c² / f²) * (G / (4 * π))
Formelerklärung
- λ ist die Wellenlänge, berechnet als c / f, wobei c die Lichtgeschwindigkeit (2,998 × 10⁸ m/s) ist.
- f ist die Betriebsfrequenz in Hertz (Hz).
- G ist der Antennengewinn im linearen Maßstab (Umrechnung von dBi mit 10^(GdBi/10)).
- Ae stellt die effektive Aperturfläche der Antenne in Quadratmetern (m²) dar.
- Eine höhere Verstärkung oder niedrigere Frequenz führt zu einer größeren effektiven Apertur.
Verwendungsmöglichkeiten dieses Rechners
- Abschätzen, wie effizient eine Antenne Energie aus einfallenden Wellen erfasst.
- Entwerfen von Antennen für Satelliten-, Radar- und Kommunikationssysteme.
- Verhältnis des Antennengewinns zu seiner physischen Größe und Leistung.
- Auswertung der empfangenen Signalstärke zur Link-Budget-Analyse.
Wie groß ist die effektive Apertur einer 11-dBi-Antenne, die bei 120 MHz betrieben wird?
Eingang : f = 120 MHz, G = 11 dBi
Ausgabe :
- G (linear) = 10^(11/10) = 12,589
- λ = 3e8 / 120e6 = 2,5 m
- Ae = (2,5² / (4 * π)) * 12,589 = (6,25 / 12,57) * 12,589 = 0,497 * 12,589 = 6,25 m²
- Effektive Apertur = 6,25 m²