英語翻譯：

【電】 radiation efficiency

相關詞條：

1.radiationefficiency  2.radiationvalue  3.efficiencyofradiation  

分詞翻譯：

輻射的英語翻譯：

radialization; radiation
【化】 irradiation
【醫】 radiate; radiation; radio-

效率的英語翻譯：

efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【醫】 efficiency
【經】 efficiency

專業解析

在電磁學與天線工程領域，輻射效率（英文：Radiation Efficiency）是衡量天線或輻射系統将輸入功率轉化為有效電磁輻射能量能力的關鍵參數。其定義為：

輻射效率（ηᵣ） = 輻射功率（Pᵣ） / 輸入功率（Pᵢₙ）

用公式表示為： $$ eta_r = frac{Pr}{P{in}} $$

核心概念解析

1. 物理意義

   輻射效率量化了天線能量轉換的有效性。理想情況下，所有輸入功率應轉化為電磁波輻射（ηᵣ=100%），但實際因導體損耗、介質損耗、阻抗失配等因素，部分功率會以熱能等形式耗散。例如，當天線輻射效率為75%時，表示75%的輸入能量被輻射，25%被損耗。

2. 影響因素

   • 導體損耗：高頻電流在金屬表面的趨膚效應導緻電阻增大
   • 介質損耗：基闆材料分子極化消耗能量
   • 阻抗失配：天線與饋線阻抗不匹配引發反射
   • 結構設計：小型化天線易因尺寸限制降低效率

3. 工程應用

   在無線通信系統中，輻射效率直接影響信號覆蓋範圍與能耗。5G毫米波天線需通過優化材料（如低溫共燒陶瓷）和結構（如MIMO陣列）提升效率至60%以上，以克服高頻損耗挑戰 。

權威參考來源

1. IEEE天線标準定義

   IEEE Std 145-2013《天線術語标準》明确将輻射效率定義為輻射功率與淨輸入功率之比，強調其區别于包含反射損耗的"總效率"。

   → IEEE Xplore文檔

2. 經典教材論述

   Balanis在《天線理論：分析與設計》（第4版）第2章指出，輻射效率可進一步分解為：

   $$ eta_r = frac{R_r}{Rr + R{loss}} $$

   其中$Rr$為輻射電阻，$R{loss}$為損耗電阻 。

   → Wiley教材鍊接

3. 行業實測指南

   美國ARRL《天線手冊》提供輻射效率測量方法，建議采用 Wheeler Cap 或 Q因子法評估小型天線性能 。

   → ARRL官網

網絡擴展解釋

輻射效率是描述能量轉換效能的重要參數，在不同領域（如天線、聲學、光源）有相似定義但具體應用不同。以下是綜合多領域信息的解釋：

1.核心定義

輻射效率（Radiation Efficiency）指有效輻射功率與輸入功率的比值，用于衡量能量轉換為輻射能量的效率。在天線領域，其定義為： $$ eta_r = frac{Pr}{P{text{in}}} $$ 其中：

• ( P_r )：天線輻射的功率；
• ( P_{text{in}} )：輸入到天線的淨功率（扣除反射等損耗後的功率）。

2.關鍵參數解析

• 損耗因素：包括導體發熱、介質損耗、阻抗失配導緻的反射等。例如，若輸入功率為10W，反射損耗1W，實際輻射功率9W，則效率為90%。
• 單位：通常以百分比表示，理想情況下為100%（即無損耗），實際值恒小于1。

3.應用領域差異

• 天線領域：需區分“輻射效率”與“總效率”。前者僅考慮輻射功率與淨輸入功率的比值，後者可能包含阻抗匹配等因素。
• 聲學領域：定義為振動表面輻射的聲功率與輸入機械功率的比值。
• 光源領域：指光源的輻射通量與所需電功率的比值。

4.重要性

• 通信系統：輻射效率直接影響信號傳輸距離。例如，效率降低50%可能導緻通信距離縮短至原值的70%。
• 能量優化：高效率天線可減少能源浪費，適用于衛星、雷達等高精度設備。

5.注意事項

• 若計算值超過1（如1.005），通常為數值誤差或設置錯誤，需排查模型合理性。
• 實際測試中需通過方向圖、阻抗匹配等參數綜合評估效率。

如需進一步了解某領域的計算公式或案例，可參考上述來源中的具體網頁。

分類

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