birantenAntenin, giriş elektrik enerjisini yayılan enerjiye dönüştürme yeteneğini ifade eder. Kablosuz iletişimde, anten verimliliği sinyal iletim kalitesi ve güç tüketimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Antenin verimliliği aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
Verimlilik = (Yayılan güç / Giriş gücü) * 100%
Bunlardan yayılan güç, anten tarafından yayılan elektromanyetik enerjiyi, giriş gücü ise antene verilen elektrik enerjisini ifade eder.
Antenin verimliliği, anten tasarımı, malzeme, boyut, çalışma frekansı gibi birçok faktörden etkilenir. Genel olarak, antenin verimliliği ne kadar yüksekse, giriş elektrik enerjisini yayılan enerjiye dönüştürmede o kadar etkili olur, böylece sinyal iletim kalitesi artar ve güç tüketimi azalır.
Bu nedenle, özellikle uzun mesafeli iletim gerektiren veya güç tüketimi konusunda katı şartlar bulunan uygulamalarda, anten tasarımı ve seçiminde verimlilik önemli bir husustur.
1. Anten verimliliği
Şekil 1
Anten verimliliği kavramı Şekil 1 kullanılarak tanımlanabilir.
Toplam anten verimliliği e0, giriş ve anten yapısı içindeki anten kayıplarını hesaplamak için kullanılır. Şekil 1(b)'ye bakıldığında, bu kayıplar şunlardan kaynaklanabilir:
1. İletim hattı ile anten arasındaki uyumsuzluktan kaynaklanan yansımalar;
2. İletken ve dielektrik kayıpları.
Toplam anten verimliliği aşağıdaki formülden elde edilebilir:
Yani, toplam verimlilik = uyumsuzluk verimliliği, iletken verimliliği ve dielektrik verimliliğinin çarpımıdır.
İletken verimliliğini ve dielektrik verimliliğini hesaplamak genellikle çok zordur, ancak deneylerle belirlenebilirler. Bununla birlikte, deneyler bu iki kaybı birbirinden ayırt edemez, bu nedenle yukarıdaki formül şu şekilde yeniden yazılabilir:
ecd, antenin radyasyon verimliliğini ve Γ ise yansıma katsayısını ifade eder.
2. Kazanç ve Gerçekleşen Kazanç
Anten performansını tanımlamak için kullanışlı bir diğer ölçüt ise kazançtır. Antenin kazancı, yönlülükle yakından ilişkili olsa da, antenin hem verimliliğini hem de yönlülüğünü dikkate alan bir parametredir. Yönlülük ise yalnızca antenin yönsel özelliklerini tanımlayan bir parametredir, bu nedenle sadece radyasyon deseni tarafından belirlenir.
Bir antenin belirli bir yöndeki kazancı, "o yöndeki radyasyon yoğunluğunun toplam giriş gücüne oranının 4π katı" olarak tanımlanır. Yön belirtilmediğinde, genellikle maksimum radyasyon yönündeki kazanç alınır. Bu nedenle, genellikle şu şekilde ifade edilir:
Genel olarak, bu, "belirli bir yöndeki güç kazancının, referans bir antenin referans yöndeki gücüne oranı" olarak tanımlanan göreceli kazancı ifade eder. Bu antene verilen giriş gücü eşit olmalıdır. Referans anten bir vibratör, korna veya başka bir anten olabilir. Çoğu durumda, referans anten olarak yönsüz bir noktasal kaynak kullanılır. Bu nedenle:
Toplam yayılan güç ile toplam giriş gücü arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir:
IEEE standardına göre, "Kazanç, empedans uyumsuzluğundan (yansıma kaybı) ve polarizasyon uyumsuzluğundan (kayıp) kaynaklanan kayıpları içermez." İki kazanç kavramı vardır; biri kazanç (G), diğeri ise yansıma/uyumsuzluk kayıplarını hesaba katan elde edilebilir kazanç (Gre) olarak adlandırılır.
Kazanç ve yönelim arasındaki ilişki şöyledir:
Anten, iletim hattına mükemmel şekilde eşleşmişse, yani anten giriş empedansı Zin, hattın karakteristik empedansı Zc'ye eşitse (|Γ| = 0), o zaman kazanç ve elde edilebilir kazanç eşittir (Gre = G).
Antenler hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen şu adresi ziyaret edin:
Yayın tarihi: 14 Haz-2024
