天线是用于将通过自由空间传播的电磁信号通过波导和传输线转换为导电环境的基本部件和设备,广泛应用于广播、电视、无线电通信、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等领域。天线增益是天线的重要的参数之一。今天我们来主要聊聊天线增益。
(一)定义
增益,即有天线增益,也有放大器增益,但两者是不一样的。放大器是有源器件,可增加信号的幅度或功率。天线是无源器件,并不会增加信号的功率,天线增益是相对于某一种参考天线来说的。
低PIM圆顶多频天线, 800 MHz~3 GHz ,典型 7.5 dBi,N 型母头输入连接器
天线增益是指在相同输入功率Pin的条件下,实际天线与理想点源在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度,是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力。天线增益描述的是天线将功率集中辐射的程度,因此与天线方向图密切相关。一般来说天线方向图主瓣越窄、副瓣越小,则增益越高。
(二)单位
天线增益的度量是分贝(dB),用来表征两个相同单位数值比例,可以方便直观地反映两个数值的大小关系。
天线增益是相对于参考天线来说的,通常以输入相同功率的全向天线或半波振子天线在某方向的辐射强度为参考值,以全向天线为参考时记作dBi (i-isotropic),以半波对称振子(偶极子)天线为参考时记作dBd(d-dipole)。
圆顶多频段天线,698 MHz ~2.7 GHz ,最大 5 dBi,N 型母头输入连接器
在实际应用中,天线的增益会随着频率、极化方式和天线尺寸等因素的变化而变化。天线增益对于无线通信系统的运行质量有着非常重要的作用。因此,在设计、选择和使用天线时,需要充分考虑天线的增益特性,以确保天线在特定应用中能够发挥最佳性能。