Jak obliczyć całkowitą moc wypromieniowaną anteny?
Obliczanie całkowitej mocy wypromieniowanej (TRP) anteny polega na określeniu mocy wypromieniowanej przez antenę we wszystkich kierunkach. TRP jest miarą efektywności transmisji energii przez antenę w wolną przestrzeń.
Oto szczegółowe wyjaśnienie, jak obliczyć TRP anteny:
Charakterystyka promieniowania:
Zacznij od zrozumienia charakterystyki promieniowania anteny. Charakterystyka promieniowania opisuje, w jaki sposób antena rozprowadza energię elektromagnetyczną w przestrzeni trójwymiarowej. Wskazuje siłę promieniowania w różnych kierunkach.
Wzmocnienie i kierunkowość:
Oblicz zysk anteny. Wzmocnienie jest miarą tego, jak dobrze antena koncentruje moc w określonym kierunku w porównaniu z promiennikiem izotropowym (idealnym źródłem punktowym, które promieniuje równomiernie we wszystkich kierunkach).
Wzmocnienie (G) jest zwykle wyrażane w decybelach (dBi) i można je obliczyć za pomocą wzoru: G (dBi) = 10 * log10 (moc wypromieniowana w kierunku / moc wypromieniowana przez antenę izotropową)
Gęstość mocy:
Aby obliczyć TRP, należy obliczyć gęstość mocy (Pd) w każdym punkcie przestrzeni wokół anteny. Obejmuje to określenie, ile mocy na jednostkę powierzchni przechodzi przez każdy punkt.
Gęstość mocy można obliczyć w następujący sposób: Pd = moc wypromieniowana w określonym kierunku/obszarze w określonej odległości od anteny
Integracja we wszystkich kierunkach:
Zintegruj gęstość mocy we wszystkich kierunkach wokół anteny. Wymaga to uwzględnienia wszystkich możliwych kątów i odległości.
Całka gęstości mocy we wszystkich kierunkach reprezentuje całkowitą moc wypromieniowaną przez antenę.
Obliczanie TRP:
TRP jest całką gęstości mocy we wszystkich kierunkach i wyraża się ją wzorem: TRP = ∫ Pd dΩ
Tutaj TRP to całkowita moc wypromieniowana, Pd to gęstość mocy, a dΩ oznacza różnicowy kąt bryłowy, wokół którego przeprowadzane jest całkowanie.
Jednostki:
Upewnij się, że wszystkie wielkości użyte w obliczeniach są podane w spójnych jednostkach. Zazwyczaj moc mierzona jest w watach (W), a odległość w metrach (m).
Wyposażenie pomiarowe:
W praktyce TRP często mierzy się przy użyciu specjalistycznego sprzętu, takiego jak komora bezechowa, skalibrowana antena odbiorcza i przyrządy do pomiaru mocy. Konfiguracja służy do wychwytywania mocy wypromieniowanej w różnych kierunkach, a następnie integrowania jej w celu znalezienia TRP.
Należy pamiętać, że obliczanie TRP może być złożonym procesem, szczególnie w przypadku anten o niejednorodnych charakterystykach promieniowania. W zastosowaniach praktycznych często preferowane są techniki pomiarowe w celu dokładnego określenia TRP, szczególnie w przypadku rzeczywistych systemów antenowych.