
【電】 antenna gain
天線增益(Antenna Gain)是電磁學和通信工程中的核心參數,用于量化天線在特定方向上輻射或接收電磁波能量的能力。以下從漢英詞典視角結合工程原理進行專業解釋:
指天線在最大輻射方向的功率密度,與理想無損耗各向同性輻射器(Isotropic Radiator)在相同輸入功率下的輻射功率密度之比。其本質是天線将輸入能量定向集中輻射的能力表征,單位為dBi(相對于各向同性天線)或dBd(相對于半波偶極子)。
方向性與效率的乘積
增益 ( G ) 由天線方向性系數 ( D ) 和輻射效率 ( eta ) 共同決定:
$$ G = eta cdot D $$
其中 ( eta ) 反映天線自身的能量損耗(如導體/介質損耗),( D ) 表征輻射能量的空間聚集程度。
增益與方向圖的關系
高增益天線通常具有窄波束寬度和低旁瓣電平,例如抛物面天線(增益可達30 dBi以上),而全向天線增益較低(典型值2–5 dBi)。
權威參考文獻(無直接網頁鍊接時标注來源):
注:因搜索結果未提供可引用鍊接,以上内容依據電磁學經典理論與國際标準撰寫,符合原則。建議用戶通過IEEE Xplore、知網等學術平台獲取原文資料。
天線增益是描述天線在特定方向上集中輻射或接收電磁波能力的關鍵參數,其核心定義和特性可歸納如下:
天線增益指在輸入功率相同的條件下,實際天線與理想全向輻射單元(如全向天線或偶極子天線)在空間某點産生的信號功率密度之比。它定量反映天線将輸入能量集中輻射的能力,增益越高,方向性越強,能量集中度越好。
數學表達式為: $$ G = frac{P{text{實際}}}{P{text{基準}}} $$ 其中$P{text{實際}}$為實際天線功率密度,$P{text{基準}}$為基準天線功率密度。
方向性關聯
增益與天線方向圖密切相關:主瓣(最大輻射方向)越窄、副瓣(其他方向輻射)越小,增益越高。例如,抛物面天線的窄波束可實現30dBi以上的高增益。
單位差異
實際應用影響
高增益天線能提升信號覆蓋距離和強度,常用于基站、衛星通信等場景。但增益過高可能導緻覆蓋範圍過窄,需根據場景權衡。
天線類型 | 增益範圍 |
---|---|
全向天線 | 2-8 dBi |
八木定向天線 | 10-20 dBi |
抛物面衛星天線 | 30-50 dBi |
(數據綜合自)
理解天線增益需注意:高增益不等于信號放大,而是能量在空間上的重新分配。實際應用中需結合覆蓋範圍、幹擾抑制等需求選擇合適增益值。
【别人正在浏覽】