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Grundlegendes zur Antennenverstärkung

Date:2020/6/19 11:05:40 Hits:



„Antennengewinn gibt an, wie stark ein Signal eine Antenne in einer bestimmten Richtung senden oder empfangen kann. Der Gewinn wird berechnet, indem die gemessene Leistung, die von der Antenne in einer bestimmten Richtung gesendet oder empfangen wird, mit der Leistung verglichen wird, die von einer hypothetischen idealen Antenne in dieser Richtung gesendet oder empfangen wird Gleiche Situation. ----- FMUSER"



Wenn der Vergleich mit einer idealen Antenne (Lehrbuchmuster, verlustfrei) erfolgt, die Energie in alle Richtungen gleichermaßen abstrahlt oder empfängt, wird der Gewinn in dBi (Dezibel-isotrop) gemessen. Wenn der Vergleich mit einer idealen verlustfreien Halbwelle erfolgt Dipolantenne, definiert als Verstärkung von 2.15 dB, wird die Verstärkung in dBd (Dezibel-Dipol) gemessen. Beachten Sie, dass das Dezibel eine logarithmische Einheit ist, was bedeutet, dass 6 dB fast das Vierfache der Referenzleistung sind; 7 dB ist das Fünffache der Referenzleistung usw.

Die Richtung der Leistungsausbreitung ist ein wesentliches Merkmal von Antennen. 

Der Gewinn wird oft in einem zweidimensionalen Diagramm des Strahlungsmusters dargestellt, wobei der Radius des Diagramms auf einer Dezibelskala liegt, die auf den Maximalwert für die jeweilige Antenne oder auf einen isotropen Strahler normiert werden kann. Die Richtung mit der größten Leistung wird als Hauptkeule betrachtet, genau gegenüber der Hauptkeule ist die Hinterkeule und alle anderen unerwünschten oder Unbeabsichtigte Strahlungsmerkmale werden als Nebenkeulen bezeichnet. Wenn keine Richtung angegeben ist, bezieht sich der Gewinn auf den Spitzenwert in Richtung der Hauptkeule der Antenne.

Siehe auch: >> Was ist der Unterschied zwischen "dB", "dBm" und "dBi"?  

Beispielsweise wäre eine kollineare Antenne mit Ost-West-Ausrichtung und einem Gewinn von 6.41 dBd in der Lage, mehr als das Vierfache der Signalleistung einer idealen Dipolantenne in Ost- und Westrichtung zu senden oder zu empfangen. In Nord- und Südrichtung würde nur sehr wenig Signal übertragen.

Eine höhere Verstärkung bedeutet im Allgemeinen, dass das Signal auf eine kleinere Strahlbreite konzentriert wird. 

Dies könnte für einige lineare Anwendungen geeignet sein, beispielsweise für solche, bei denen ein bestimmtes Signal isoliert und externe Störsignale vermieden werden müssen. Ein breiterer Strahl kann beispielsweise erforderlich sein, wenn sich viele Empfangseinheiten bewegen, die verbunden bleiben müssen, wie etwa bei Polizei- oder Taxidiensten. Verschiedene Antennentypen haben unterschiedliche Antennenmuster.

#Dipol
Eine Dipolantenne besteht im einfachsten Fall aus zwei geraden Stäben oder Drähten, die Ende an Ende auf derselben Achse ausgerichtet sind und an deren beiden benachbarten Enden eine symmetrische Zuleitung angeschlossen ist. Für sich genommen ist eine Dipolantenne nahezu omnidirektional, mit nahezu gleicher Leistungsübertragung in alle Richtungen. Neben UKW-Übertragungen werden Dipolantennen häufig auch im Kurzwellenbereich oder als UKW-Rundfunkempfänger eingesetzt.

#Yagi (oder Yagi-Uda)
Eine Yagi-Antenne ist eine Anordnung von Dipolelementen, wobei ein Dipol zum Empfang des Signals angeschlossen ist und die anderen Elemente dazu bestimmt sind, die Energie in die gewünschte Richtung zu reflektieren oder umzuleiten. 


Siehe auch: >> Ist mehr Antennengewinn besser?


Yagi-Antennen sind gerichtet und müssen in Richtung des vorgesehenen Signalpfads montiert werden. Der Hauptlappen ist breit, mit einem etwas kleineren Hinterlappen. Dieser Antennentyp kann je nach gewünschter Signalpolarisation horizontal oder vertikal montiert werden. Yagi-Antennen eignen sich sowohl für Punkt-zu-Punkt- als auch für Mehrpunktanwendungen.


#Kolinear
Ein kollineares Antennenarray besteht aus einer Reihe aneinandergereihter Dipole. Mit einer Verstärkung von bis zu 10 dBd verfügen sie über eine schmale Bandbreite und mehrere Nebenkeulen. Sie werden häufig in der mobilen Kommunikation eingesetzt, beispielsweise bei Polizei, Feuerwehr und Taxidiensten.




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