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[发布] 天线里面的Gain 和 Directivity的具体物理含义,区别?

楼主
发表于 2018/7/4 10:56:53 | 只看该作者

天线里面的Gain 和 Directivity的具体物理含义,区别?

1 楼
发表于 2018/8/6 | 只看该作者

Directivity是天线的指向性。

对于一个理想的圆场型天线(或者叫各向同性电线,全方向天线)来说,它的辐射功率在各个方向上是相等的。但是实际的天线因为实际几何构造不对称很可能在不同的方向是不一样的, 而且更多的时候是因为实际使用需要在某些方向上功率越大越好,在别的方向上最好不要有浪费(比如说卫星电线,雷达天线,都是指向性比较高的。 还有手机信号天线,也是只要在某个高度范围内信号功率越大越好)。天线这种各向辐射功率不同的性质就是指向性。

而更详细的定义,电线的指向性系数D的值是天线方向性增益的最大值。
天线的方向性增益定义是:
TIM截图20180806105457.png
天线在求坐标上某一个方向的方向性增益是在这个方向上的实际辐射功率除以各向同性天线等值辐射的功率。 Pall就是辐射功率总值, 除以4pi得到的是角单位平均功率。
定向功率在所有的方向上都有一个值,它的最大值就是指向性系数。 在总辐射功率不变的情况下,指向性系数越大,就说明天线指向性越强,它在某个方向的辐射越集中。

Gain是指天线的增益。它的定义是在天线辐射功率最强方向上的辐射功率,和理想各向同性天线辐射功率的比值。 它和方向性系数的区别是考虑了天线自身的辐射效率:
TIM截图20180806105524.png
(Ea是天线的辐射效率,因为天线吸收的功率不能100%转化为电磁波,比如回路的热损耗,阻抗不匹配导致的驻波损耗等等。)
增益是一个比值没有单位, 一般看到的单位dBi是对数化后的值:
TIM截图20180806105541.png



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