Hoe bereken je het totale uitgestraalde vermogen van de antenne?
Het berekenen van het totale uitgestraalde vermogen (TRP) van een antenne omvat het bepalen van het vermogen dat door de antenne in alle richtingen wordt uitgestraald. De TRP is een maatstaf voor hoe effectief een antenne energie naar de vrije ruimte verzendt.
Hier vindt u een gedetailleerde uitleg over het berekenen van de TRP van een antenne:
Stralingspatroon:
Begin met het begrijpen van het stralingspatroon van de antenne. Het stralingspatroon beschrijft hoe de antenne elektromagnetische energie in de driedimensionale ruimte verdeelt. Het geeft de sterkte van de straling in verschillende richtingen aan.
Versterking en richtingsgevoeligheid:
Bereken de versterking van de antenne. De versterking is een maatstaf voor hoe goed de antenne het vermogen in een bepaalde richting concentreert, vergeleken met een isotrope straler (een geïdealiseerde puntbron die gelijkmatig in alle richtingen straalt).
De versterking (G) wordt doorgaans uitgedrukt in decibel (dBi) en kan worden gevonden met behulp van de formule: G (dBi) = 10 * log10 (vermogen uitgestraald in richting / vermogen uitgestraald door isotrope antenne)
Vermogensdichtheid:
Om TRP te berekenen, moet u de vermogensdichtheid (Pd) op elk punt in de ruimte rond de antenne berekenen. Hierbij wordt bepaald hoeveel stroom per oppervlakte-eenheid door elk punt gaat.
De vermogensdichtheid kan als volgt worden berekend: Pd = Vermogen uitgestraald in een specifieke richting / Gebied op een specifieke afstand van de antenne
Integratie over alle richtingen:
Integreer de vermogensdichtheid over alle richtingen rond de antenne. Hierbij moet rekening worden gehouden met alle mogelijke hoeken en afstanden.
De integraal van de vermogensdichtheid over alle richtingen vertegenwoordigt het totale vermogen dat door de antenne wordt uitgestraald.
TRP-berekening:
De TRP is de integraal van de vermogensdichtheid over alle richtingen en wordt gegeven door de formule: TRP = ∫ Pd dΩ
Hier is TRP het totale uitgestraalde vermogen, Pd de vermogensdichtheid en vertegenwoordigt dΩ de differentiële ruimtehoek waarover de integratie wordt uitgevoerd.
Eenheden:
Zorg ervoor dat alle hoeveelheden die in de berekeningen worden gebruikt, in consistente eenheden zijn. Normaal gesproken wordt het vermogen gemeten in watt (W) en de afstand in meters (m).
Meetapparatuur:
In de praktijk wordt TRP vaak gemeten met behulp van gespecialiseerde apparatuur zoals een echovrije kamer, een gekalibreerde ontvangstantenne en vermogensmeetinstrumenten. De opstelling wordt gebruikt om het uitgestraalde vermogen in verschillende richtingen op te vangen en vervolgens te integreren om de TRP te vinden.
Het is belangrijk op te merken dat het berekenen van TRP een complex proces kan zijn, vooral voor antennes met niet-uniforme stralingspatronen. In praktische toepassingen wordt vaak de voorkeur gegeven aan meettechnieken voor nauwkeurige TRP-bepaling, vooral als het gaat om echte antennesystemen.