L'efficienza di un'antenna hè ligata à a putenza furnita à l'antenna è à a putenza irradiata da l'antenna. Un'antenna assai efficiente irradierà a maiò parte di l'energia furnita à l'antenna. Un'antenna inefficiente assorbe a maiò parte di a putenza persa in l'antenna. Un'antenna inefficiente pò ancu avè assai energia riflessa per via di una discrepanza d'impedenza. Riduce a putenza irradiata di un'antenna inefficiente paragunata à un'antenna più efficiente.
[Nota à margine: L'impedenza di l'antenna hè discussa in un capitulu dopu. A discrepanza di impedenza hè a putenza riflessa da l'antenna perchè l'impedenza hè un valore sbagliatu. Dunque, questu hè chjamatu discrepanza di impedenza.]
U tipu di perdita in l'antenna hè a perdita di conduzione. E perdite di conduzione sò dovute à a conduzione finita di l'antenna. Un altru mecanismu di perdita hè a perdita dielettrica. E perdite dielettriche in l'antenna sò dovute à a conduzione in u materiale dielettricu. U materiale isolante pò esse presente in o intornu à l'antenna.
U rapportu trà l'efficienza di l'antenna è a putenza irradiata pò esse scrittu cum'è a putenza d'entrata di l'antenna. Questa hè l'equazione [1]. Cunnisciuta ancu cum'è efficienza di radiazione efficienza di l'antenna.
[Equazione 1]
L'efficienza hè un rapportu. Stu rapportu hè sempre una quantità trà 0 è 1. L'efficienza hè spessu data in percentuale. Per esempiu, una efficienza di 0,5 hè finu à u 50% listessa. L'efficienza di l'antenna hè ancu spessu citata in decibel (dB). Una efficienza di 0,1 hè uguale à 10%. Questu hè ancu uguale à -10 decibel (-10 decibel). Una efficienza di 0,5 hè uguale à 50%. Questu hè ancu uguale à -3 decibel (dB).
A prima equazione hè qualchì volta chjamata efficienza di radiazione di l'antenna. Questu a distingue da un altru termine cumunemente adupratu chjamatu efficacia tutale di l'antenna. Efficienza Effettiva Tutale L'efficienza di radiazione di l'antenna multiplicata per a perdita di disadattamento d'impedenza di l'antenna. E perdite di disadattamento d'impedenza si verificanu quandu l'antenna hè fisicamente cunnessa à a linea di trasmissione o à u ricevitore. Questu pò esse riassuntu in a formula [2].
[Equazione 2]
formula [2]
A perdita di disadattamentu d'impedenza hè sempre un numeru trà 0 è 1. Dunque, l'efficienza generale di l'antenna hè sempre inferiore à l'efficienza di radiazione. Per ripete questu, s'ellu ùn ci sò perdite, l'efficienza di radiazione hè uguale à l'efficienza totale di l'antenna per via di a disadattamentu d'impedenza.
Migliurà l'efficienza hè unu di i parametri di l'antenna più impurtanti. Pò esse assai vicina à u 100% cù una parabola satellitare, un'antenna à tromba, o un dipolo à mezza lunghezza d'onda senza alcun materiale cù perdite intornu. L'antenne di telefoni cellulari o l'antenne di l'elettronica di cunsumu anu tipicamente un'efficienza di 20%-70%. Questu hè equivalente à -7 dB -1,5 dB (-7, -1,5 dB). Spessu per via di a perdita di l'elettronica è di i materiali chì circundanu l'antenna. Quessi tendenu à assorbe una parte di a putenza irradiata. L'energia hè cunvertita in energia termica è ùn ci hè micca radiazione. Questu riduce l'efficienza di l'antenna. L'antenne di l'autoradio ponu funziunà à frequenze radio AM cù un'efficienza di l'antenna di 0,01. [Questu hè 1% o -20 dB.] Questa inefficienza hè duvuta à u fattu chì l'antenna hè più chjuca di a mezza lunghezza d'onda à a frequenza operativa. Questu riduce assai l'efficienza di l'antenna. I cullegamenti wireless sò mantenuti perchè e torri di trasmissione AM impieganu una putenza di trasmissione assai alta.
E perdite di disadattamentu d'impedenza sò discusse in e sezzioni di u Carta di Smith è di l'Adattazione d'Impedenza. L'adattamentu d'impedenza pò migliurà assai l'efficienza di l'antenna.
Guadagnu di l'antenna
U guadagnu di l'antenna à longu andà descrive quanta putenza hè trasmessa in a direzzione di a radiazione di piccu, in relazione à una fonte isotropica. U guadagnu di l'antenna hè più cumunemente citatu in a scheda tecnica di un'antenna. U guadagnu di l'antenna hè impurtante perchè tene contu di e perdite effettive chì si verificanu.
Un'antenna cù un guadagnu di 3 dB significa chì a putenza ricevuta da l'antenna hè 3 dB assai più alta di quella chì seria ricevuta da un'antenna isotropica senza perdita cù a stessa putenza d'entrata. 3 dB hè equivalente à u doppiu di l'alimentazione.
U guadagnu di l'antenna hè qualchì volta discrittu cum'è una funzione di a direzzione o di l'angulu. Tuttavia, quandu un solu numeru specifica u guadagnu, allora quellu numeru hè u guadagnu di piccu per tutte e direzzione. A "G" di u guadagnu di l'antenna pò esse paragunata cù a direttività di "D" di tipu futuristu.
[Equazione 3]
U guadagnu di una vera antenna, chì pò esse alta cum'è una parabola satellitare assai grande, hè di 50 dB. A direttività pò esse bassa cum'è 1,76 dB cum'è una vera antenna (cum'è una antenna dipolo corta). A direzionalità ùn pò mai esse inferiore à 0 dB. Tuttavia, u guadagnu di piccu di l'antenna pò esse arbitrariamente chjucu. Questu hè duvutu à perdite o inefficienze. L'antenne elettricamente chjuche sò antenne relativamente chjuche chì operanu à a lunghezza d'onda di a frequenza à a quale opera l'antenna. L'antenne chjuche ponu esse assai inefficienti. U guadagnu di l'antenna hè spessu inferiore à -10 dB, ancu quandu a discrepanza d'impedenza ùn hè micca presa in contu.
Data di publicazione: 16 di nuvembre di u 2023
