ニュース - アンテナの基本パラメータ

の効率アンテナ入力電気エネルギーを放射エネルギーに変換するアンテナの能力を指します。無線通信では、アンテナ効率が信号伝送品質と消費電力に重要な影響を与えます。

アンテナの効率は次の式で表すことができます。
効率 = (放射電力 / 入力電力) * 100%

このうち、放射電力はアンテナから放射される電磁エネルギー、入力電力はアンテナに入力される電気エネルギーです。

アンテナの効率は、アンテナの設計、材質、サイズ、動作周波数などを含む多くの要因の影響を受けます。一般に、アンテナの効率が高いほど、入力電気エネルギーをより効果的に放射エネルギーに変換できます。信号伝送の品質を向上させ、消費電力を削減します。

したがって、特に長距離伝送が必要なアプリケーションや消費電力に関する厳しい要件があるアプリケーションでは、効率がアンテナの設計と選択の際に重要な考慮事項となります。

1. アンテナ効率

図1

アンテナ効率の概念は、図 1 を使用して定義できます。

合計アンテナ効率 e0 は、入力時およびアンテナ構造内でのアンテナ損失を計算するために使用されます。図 1(b) を参照すると、これらの損失は次のことが原因である可能性があります。

1. 伝送線路とアンテナ間の不整合による反射。

2. 導体損失と誘電損失。
総合的なアンテナ効率は次の式から求めることができます。

つまり、総合効率 = ミスマッチ効率、導体効率、誘電効率の積となります。
導体効率と誘電効率を計算することは通常非常に困難ですが、実験によって求めることができます。ただし、実験では 2 つの損失を区別できないため、上記の式は次のように書き換えることができます。

ecd はアンテナの放射効率、Γ は反射係数です。

2. 利益と実現利益

アンテナの性能を説明するためのもう 1 つの有用な指標はゲインです。アンテナのゲインは指向性と密接に関係しますが、アンテナの効率と指向性の両方を考慮したパラメータです。指向性はアンテナの指向特性のみを記述するパラメータであるため、放射パターンによってのみ決定されます。
特定の方向のアンテナの利得は、「総入力電力に対するその方向の放射強度の比の 4π 倍」として定義されます。方向が指定されていない場合は、通常、最大放射の方向のゲインが採用されます。したがって、一般的には次のとおりです。

一般に、これは相対利得を指し、「特定の方向の電力利得と基準方向の基準アンテナの電力の比」として定義されます。このアンテナへの入力電力は等しくなければなりません。基準アンテナには、バイブレーター、ホーン、またはその他のアンテナを使用できます。ほとんどの場合、無指向性点光源が基準アンテナとして使用されます。したがって：