Fråga:
Varför används vinst?
Skyler 440
2014-03-24 08:26:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det förvirrade mig alltid varför 100 watt ur sändaren kunde stråla ut 200 watt från en högförstärkningsantenn.

Varför används termen vinst istället för riktning?

Menade du [direktivitet] (http://www.antenna-theory.com/basics/directivity.php)?
200W EIRP från en 100W-sändare är inte "hög förstärkning". Det är bara 3dB av förstärkning - en dipol i fritt utrymme har ungefär så mycket vinst över en isotropisk radiator, och en dipol en halv våglängd över jorden har cirka 8 dBi vinst.
Tre svar:
hotpaw2
2014-03-24 10:17:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Riktningsantennen strålar faktiskt inte 200 watt, utan fokuserar bara de faktiska bara 100 watt så att mottagaren längs någon optimal riktningsaxel ser samma effekt som om en imaginär 200 watts sändare som använder en imaginär isotropisk antenn istället källan.

Vilket gör det lättare att kategorisera den utstrålade effekten från den "högförstärkande" antennen i den optimala riktningen med bara ett nummer istället för 2 eller fler.

Ytterligare en 100 watt skapas inte, mer som tas bort från andra mindre optimala riktningar i antennens strålningsmönster.

Phil Frost - W8II
2014-03-24 17:27:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag antar att du menar direktivitet, inte riktningsriktning. Sedan:

Varför används termen gain istället för [directivity]?

Dessa är två relaterade men olika saker.

Förstärkning mäter förhållandet mellan ingångseffekt och utmatad elektromagnetisk strålning (eller omvänd, för mottagning). Det är en sfärisk funktion, det vill säga: en antenn har förstärkning definierad för vilken riktning som helst, azimut och höjd. När vi bara diskuterar "förstärkning" som ett enda tal och inte en funktion, förstås det vanligtvis att vi menar maximal förstärkning: antennens förstärkning i riktning mot toppkänslighet.

Från lagen om energibesparing kan en passiv antenn (en utan förstärkare eller någon annan energikälla) inte ha en genomsnittlig förstärkning som är större än 1. Det enda sättet den kan utstråla mer energi i en riktning är att utstråla mindre energi i en annan riktning. Den totala effekten är densamma.

Direktivitet är ett mått på i vilken utsträckning en antenn gör detta. Om förstärkningarna normaliseras så att toppförstärkningen är 1 delas direktiviteten 1 dividerat med den genomsnittliga förstärkningen över alla riktningar. En isotropisk antenn, en som strålar lika i alla riktningar 1 , har en riktning på 1.

Det är möjligt att ha en hög direktivitet, låg förstärkning antenn. Bygg bara en mycket förlorad, väldigt riktad antenn. Denna antenn kan ha en toppförstärkning på -10dBi. Den genomsnittliga vinsten kan vara -60dBi. Det vill säga, det tar emot och sänder mycket bättre i en riktning och har därmed en hög riktning, men även i den riktningen är det väldigt dåligt. I praktiken kan vi faktiskt kalla den här enheten en dummybelastning eller en värmare.

För att bygga en antenn med hög förstärkning och låg direktivitet måste du ha en förstärkare. En förstärkare med antenn med låg direktivitet kan betraktas som ett system med hög förstärkning och låg riktning.

Förutsatt att vi kan rikta våra antenner på rätt sätt, är toppförstärkning ett användbart nummer för beräkningen av en länkbudget. Vi kanske då bryr oss om direktivitet om vi betraktar all energi som tas emot från oavsiktliga riktningar som "buller": då maximerar du direktivitet minimerar buller. Bekvämt, om vi kan göra en passiv antenn mer riktad utan att också göra den mindre effektiv, så maximerar vi både toppförstärkning och direktivitet.

1: En sammanhängande isotropisk radiator finns inte. Till och med en dipol strålar mer i vissa riktningar än andra.

* "En förstärkare med antenn med låg direktivitet kan betraktas som ett system med hög förstärkning och låg riktning." Utan förstärkning skulle du vara fast med högst summan av oscillatorstegets effekt och moduleringsingången. Inte mycket kraft där, men jag antar att det kan vara av intresse som ett experiment för QRPP-operatörer ...
conan
2014-03-24 09:45:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag lämnar de mer tekniska förklaringarna till någon annan, men här är förhoppningsvis en tillräckligt bra förklaring:

Mitt antagande är att du vet det, men i fallet, låt oss börja med vad "vinst " är. Förstärkning i exemplet du presenterade representerar en fokusering av kraft (t.ex. 3dBi eller fördubblades). Det finns många analogier som jag kunde måla, men låt oss gå med en explosion, eftersom den kommer att försöka utstråla sin kraft i alla riktningar som liknar en grundläggande "perfekt" antenn. Om du lägger en kanonkula bredvid en viss mängd pistolpulver, båda upphängd i luft, och tänder pulvret, kommer det att skjuta kanonkulan lite. Lägg dem båda på marken, och samma mängd krut kommer att skjuta kanonkulan ännu mer eftersom marken styr styrkan att bara gå ut och upp istället för i alla riktningar. Lägg dem båda i en kanon, så kommer bollen att gå betydligt längre än antingen, för all kraft får bara gå i en riktning. Kom ihåg att du har samma mängd pistolpulver i varje fall, men den effektiva kraften på bollen är annorlunda på grund av hur explosionen fokuserades.

Förstärkning är alltså en relativ beskrivning av hur mycket strålning. riktas eller fokuseras, och därför hur mycket mer effektiv makt det har. För att få det relativa värdet (dBi) jämför vi vanligtvis antenner med en perfekt rundstrålande (liknar pistolpulvret upphängt i luft). Så en antenn med 3dBi kommer att ha dubbelt så mycket kraft i den mest kraftfulla riktningen. antenntypen, men ibland kan det medvetet inte ges att få antennen att låta bättre än den är - eller att låta den låta bättre för en större grupp människor.

Så att veta båda förstärkningen och riktningen är förmodligen det mest användbara när du väljer rätt antenn för dina behov, men att bara känna till den ena eller den andra ger bara en del av berättelsen.

"3dBi" betyder inte "dubbelt". Det skulle bara vara "3dB". 3dBi är en absolut förstärkningsenhet och det betyder 3dB av förstärkning över en teoretisk isotropisk radiator. På samma sätt är alla enheter av dBi inte relativa. Vi jämför * vanligtvis * inte dessa med en "riktning" -antenn (ordet du ska använda är * isotrop *, vilket är annorlunda), utan * i * i dB * i * * säger uttryckligen * en isotropisk radiator är referens.
En annan vanlig referens är dB * d, * där * d * visar jämförelsens referens för att vara den maximala, lediga rymdförstärkningen för en centrummatad 1/2-våg dipol. Den dipolen har en topp, fri platsförstärkning på 2,15 dBi.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...