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天線的增益是如何定義的

云知道天線

天線的增益是如何定義的

天線的增益是如何定義的


在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比 。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度 。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系 ， 方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高 。天線增益是用來衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一 。一般來說，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保持全向的輻射性能 。天線增益對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量極為重要，因?yàn)樗鼪Q定蜂窩邊緣的信號(hào)電平 。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，或者在確定范圍內(nèi)增大增益余量 。任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過程，增加天線的增益能同時(shí)減少雙向系統(tǒng)增益預(yù)算余量 。另外，表示天線增益的參數(shù)有dBd和dBi 。dBi是相對(duì)于點(diǎn)源天線的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對(duì)于對(duì)稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.15 。相同的條件下 ， 增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn) 。一般地，GSM定向基站的天線增益為18dBi，全向的為0dBi 。
喇叭天線的口面尺寸與天線的增益有什么關(guān)系一般口面尺寸越大 ， 長(zhǎng)度越長(zhǎng) ， 增益就越高 。
但由于口面平方率相差的原因 ， 口面尺寸達(dá)到一定值后 ， 再增加尺寸增益也很難提高 。所以喇叭一般適合做中低增益天線 ， 一般在20dB以下，不超過25dB
天線對(duì)FA頻段各自的增益是多少【天線的增益是如何定義的】5.8GHz頻段，設(shè)備的最大發(fā)射功率不能超過100mw（20dBm） 。所有wifi設(shè)備，無論路由器還是無線網(wǎng)卡，20dBm都是上限 。常見的無線路由器天線增益僅為3-5dBi，通常有效覆蓋范圍50－100m，最大距離通常為100米-300米 。手機(jī)的上限最大功率限制應(yīng)該是23dBm（200mw） 。移動(dòng)基站的大發(fā)射功率20W-40W左右（即約43-46dBm）宏基站，覆蓋100km 。
增大天線的增益會(huì)使天線覆蓋區(qū)域減小天線增益信號(hào)與信號(hào)覆蓋范圍成正比，路由器天線增益越高，信號(hào)覆蓋范圍就越大，因此路由器天線增益越高越好 。
增加天線增益改變的是無線能量在空間的分布方式：普通全向天線的信號(hào)對(duì)于各個(gè)方向是平均的，而高增益的天線則在無效方向上輻射的功率較低，可以把信號(hào)集中于其主要的輻射方向上，因此信號(hào)指向性更好，信號(hào)傳輸距離也會(huì)更遠(yuǎn) 。但是高增益天線也會(huì)造成信號(hào)方向主瓣變窄、信號(hào)覆蓋區(qū)比低增益的更容易產(chǎn)生死角 ， 對(duì)于多層住宅或別墅而言，高增益天線反而會(huì)使跨層的覆蓋更差 。
如何計(jì)算拋物面天線的增益根據(jù)查到的資料，估算了下juno和new horizons被地球70米天線接收的功率juno上裝有25w的功率放大器，同時(shí)具有2.5米的拋物面天線，其增益大概在44db，再根據(jù)其與地球的距離以及70米天線增益，可以計(jì)算出經(jīng)天線接收后的功率為-129dbm左右 。
同理new horizons到達(dá)地球功率為-145dbm左右，這邊對(duì)天線的增益都是根據(jù)拋物面天線增益經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)的，可能會(huì)有誤差 。那么，可以看到new horizons的功率和樓主給的基本接近，畢竟個(gè)別數(shù)據(jù)我都是估算的 。至于juno，為何差距這么大，查閱了相關(guān)資料，先看下juno上的天線介紹：juno上共有3種天線，高增益天線hga，中增益天線mga和低增益天線lga，這三種天線有何用？
首先高增益天線為主用天線，其增益為44db，上述juno到達(dá)地面天線功率-129dbm也是基于這計(jì)算出來的 。
低增益天線只在兩種情況下使用，分別為joi和prm，其中joi為jupiter orbit insertion木星軌道插入，其增益為6db左右 。
中增益天線用于與地面通信主要試過在巡航或者在軌道安全模式下使用 ， 其增益為18db 。因?yàn)椴皇翘宄侵鹘o出的juno到達(dá)地面天線功率是何種模式下得到的，根據(jù)值，估計(jì)是在juno處于巡航下使用中增益天線時(shí)所得 ， 即用18db中增益天線時(shí)，juno到達(dá)地面70米天線后功率大概在-155dbm左右 ， 比較符合樓主的數(shù)據(jù)來源 。

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