- アンテナの利得とは何ですか？
アンテナゲインとは、入力電力が等しい条件下で、実際のアンテナと理想的な放射ユニットが空間上の同じ地点で生成する信号の電力密度の比を指します。これは、アンテナが入力電力をどれだけ集中して放射するかを定量的に表すものです。ゲインは明らかにアンテナパターンと密接に関係しています。パターンの主ローブが狭く、サイドローブが小さいほど、ゲインは高くなります。アンテナゲインは、アンテナが特定の方向に信号を送受信する能力を測定するために使用されます。これは、基地局アンテナを選択する上で最も重要なパラメータの1つです。
一般的に、ゲインの向上は主に、水平面における全方向放射性能を維持しながら、垂直放射のビーム幅を狭めることに依存します。アンテナゲインは、セル端での信号レベルを決定するため、移動体通信システムの動作品質にとって非常に重要です。ゲインを上げると、特定の方向のネットワークのカバレッジが拡大したり、一定範囲内でのゲインマージンが拡大したりします。セルラーシステムは双方向プロセスです。アンテナのゲインを上げると、双方向システムのゲインバジェットマージンが同時に縮小します。さらに、アンテナゲインを表すパラメータは、dBdとdBiです。dBiは点源アンテナに対するゲインであり、全方向への放射は均一です。dBdは対称アレイアンテナのゲインに対するゲインであり、dBi=dBd+2.15です。同じ条件下では、ゲインが高いほど、電波が伝搬できる距離が長くなります。
アンテナ利得図
アンテナゲインを選択する際は、特定の用途のニーズに基づいて決定する必要があります。
- 短距離通信: 通信距離が比較的短く、障害物が少ない場合は、高いアンテナ利得は必要ない場合があります。この場合、低い利得 (例えば、0～10dB) を選択できます。
RM-BDHA0308-8（0.3～0.8GHz、8標準dBi）
中距離通信：中距離通信では、伝送距離による信号減衰Qを補償し、環境中の障害物も考慮に入れるために、適度なアンテナ利得が必要となる場合があります。この場合、アンテナ利得は以下のように設定できます。10dBと20dB。
RM-SGHA28-15（26.5～40GHz、標準15dBi）
長距離通信：より長い距離をカバーする必要がある、または障害物が多い通信シナリオでは、伝送距離と障害物の課題を克服するのに十分な信号強度を提供するために、より高いアンテナゲインが必要になる場合があります。この場合、アンテナゲインは次のように設定できます。 20dBと30dB.
RM-SGHA2.2-25（325～500GHz、標準値25dBi）
高ノイズ環境：通信環境に多くの干渉やノイズがある場合、高利得アンテナを使用することで信号対雑音比を改善し、通信品質を向上させることができます。
アンテナ利得を上げると、アンテナの指向性、カバレッジ、コストなど、他の面で犠牲が生じる可能性があることに注意が必要です。したがって、アンテナ利得を選択する際には、さまざまな要素を考慮し、具体的な状況に基づいて適切な判断を下す必要があります。最良の方法は、フィールドテストを実施するか、シミュレーションソフトウェアを使用して、異なる利得値での性能を評価し、最適な自然利得設定を見つけることです。
アンテナについてさらに詳しく知りたい場合は、以下をご覧ください。
投稿日時：2024年11月14日
