Un paràmetru utile chì calcula a putenza di ricezione di una antenna hè uzona efficaceoapertura efficace.Suppone chì una onda piana cù a stessa polarizazione cum'è l'antenna di ricezione hè incidente annantu à l'antenna.Inoltre assume chì l'onda viaghja versu l'antenna in a direzzione di l'antenna di a radiazione massima (a direzzione da quale a più putenza seria ricevuta).
Allora uapertura efficaceparametru descrive quanta putenza hè catturata da una data onda piana.Letpesse a densità di putenza di l'onda piana (in W/m^2).SeP_trapprisenta a putenza (in Watt) à i terminali di l'antenna dispunibuli per u receptore di l'antenna, allora:
Dunque, l'area effettiva rapprisenta solu quantu putenza hè catturata da l'onda piana è furnita da l'antenna.Questa zona face parte di e perdite intrinseche à l'antenna (perdite ohmiche, perdite dielettriche, etc.).
Una relazione generale per l'apertura effettiva in quantu à u guadagnu di l'antenna di punta (G) di qualsiasi antenna hè data da:
L'apertura effettiva o l'area effettiva pò esse misurata nantu à l'antenna attuale per paragunà cù una antenna cunnisciuta cù una apertura effettiva data, o per calculu utilizendu u guadagnu misuratu è l'equazione sopra.
L'apertura efficace serà un cuncettu utile per calculà a putenza ricevuta da una onda piana.À vede stu in azzione, vai à u prossimu rùbbrica nant'à a formula di trasmissione Friis.
L'equazione di trasmissione di Friis
In questa pagina, avemu introduttu una di l'equazioni più fundamentali in a teoria di l'antenna, uEquazione di trasmissione di Friis.L'equazione di trasmissione Friis hè aduprata per calculà a putenza ricevuta da una antenna (cun guadagnuG1), quandu hè trasmessu da una altra antenna (cun guadagnuG2), separati da una distanzaR, è operanu à frequenzafo lunghezza d'onda lambda.Questa pagina vale a pena leghje un paru di volte è deve esse capitu cumplettamente.
Derivazione di Friis Transmission Formula
Per inizià a derivazione di l'Equazione di Friis, cunzidira dui antenne in u spaziu liberu (senza ostaculi vicinu) siparati da una distanza.R:
Assumimu chì （）Watts di putenza tutale sò furniti à l'antenna di trasmissione.Per u mumentu, assume chì l'antenna di trasmissione hè omnidirezionale, senza perdita, è chì l'antenna di ricezione hè in u campu luntanu di l'antenna di trasmissione.Allora a densità di putenzap(in Watts per metru quadru) di l'onda piana incidente nantu à l'antenna riceve una distanzaRda l'antenna di trasmissione hè datu da:
Figura 1. Trasmetti (Tx) è Riceve (Rx) Antennas siparati daR.
Se l'antenna di trasmissione hà un guadagnu d'antenna in a direzzione di l'antenna di ricezione data da （ ） , allora l'equazione di densità di putenza sopra diventa:
U termu di guadagnà fattori in a direzzione è pèrdite di una vera antenna.Assumimu avà chì l'antenna di riceve hà una apertura efficace data da（ ）.Allora a putenza ricevuta da sta antenna ( ) hè datu da:
Siccomu l'apertura effettiva per ogni antenna pò ancu esse espressa cum'è:
U putere ricivutu risultatu pò esse scrittu cum'è:
Equazione 1
Questu hè cunnisciutu cum'è a Formula di trasmissione Friis.Hè in relazione a perdita di u percorsu di u spaziu liberu, i guadagni di l'antenna è a lunghezza d'onda à i putenzi ricevuti è di trasmissione.Questa hè una di l'equazioni fundamentali in a teoria di l'antenna, è deve esse ricurdata (cum'è a derivazione sopra).
Un'altra forma utile di l'equazione di trasmissione di Friis hè datu in l'equazione [2].Siccomu a lunghezza d'onda è a frequenza f sò ligati da a velocità di a luce c (vede l'intro à a pagina di frequenza), avemu a Formula di trasmissione di Friis in termini di frequenza:
Equazioni 2
L'equazione [2] mostra chì più putenza hè persa à frequenze più alte.Questu hè un risultatu fundamentale di l'equazione di trasmissione di Friis.Questu significa chì per l'antenne cù guadagni specificati, u trasferimentu di energia serà più altu à frequenze più bassu.A diferenza trà a putenza ricevuta è a putenza trasmessa hè cunnisciuta cum'è perdita di strada.Dittu in un modu sfarente, Friis Equation Trasmissione dice chì a perdita di strada hè più altu per frequencies supiriori.L'impurtanza di stu risultatu da a Formula di Trasmissioni Friis ùn pò esse overstated.Hè per quessa chì i telefunini mobili generalmente operanu à menu di 2 GHz.Ci pò esse più spettru di freccia dispunibule à frequenze più alte, ma a perdita di u percorsu assuciatu ùn permetterà micca una ricezione di qualità.Cum'è una cunsequenza ulteriore di l'equazione di trasmissione di Friss, supponi chì vi sia dumandatu circa antenne 60 GHz.Notendu chì sta freccia hè assai alta, pudete dichjarà chì a perdita di a strada serà troppu alta per a cumunicazione à longu andà - è site assolutamente currettu.À frequenze assai alte (60 GHz hè qualchì volta riferitu cum'è a regione mm (onda millimetrica) ), a perdita di u percorsu hè assai alta, cusì solu a cumunicazione puntu à puntu hè pussibule.Questu succede quandu u ricevitore è u trasmettitore sò in a stessa stanza, è di fronte l'un à l'altru.Cum'è un ulteriore corrollary di Friis Transmission Formula, pensate chì l'operatori di u telefuninu sò felici di a nova banda LTE (4G), chì opera à 700MHz?A risposta hè sì: questa hè una freccia più bassa chì l'antenne operanu tradizionalmente, ma da l'equazione [2], notate chì a perdita di u percorsu serà dunque ancu più bassa.Dunque, ponu "coperte più terra" cù questu spettru di freccia, è un esecutivu di Verizon Wireless hà chjamatu pocu tempu questu "spettru di alta qualità", precisamente per questu mutivu.Nota laterale: Per d 'altra banda, i produttori di telefoni cellulari duveranu mette una antenna cù una lunghezza d'onda più grande in un dispositivu compactu (frequenza più bassa = lunghezza d'onda più grande), cusì u travagliu di u designer di l'antenna hè diventatu un pocu più complicatu!
Infine, se l'antenne ùn sò micca accumpagnate di polarizazione, u putere ricivutu sopra puderia esse multiplicatu da u Fattore di Perdita di Polarizazione (PLF) per cuntà currettamente di sta discrepanza.L'equazione [2] sopra pò esse alterata per pruduce una Formula di Trasmissione di Friis generalizata, chì include una discrepanza di polarizazione:
equazzioni 3
Tempu di Postu: Jan-08-2024
