- Was ist der Gewinn einer Antenne?
AntenneDer Gewinn bezeichnet das Verhältnis der Leistungsdichte des von der realen Antenne und der idealen Strahlungseinheit am gleichen Punkt im Raum erzeugten Signals bei gleicher Eingangsleistung. Er beschreibt quantitativ, wie konzentriert eine Antenne die Eingangsleistung abstrahlt. Der Gewinn hängt eng mit dem Antennendiagramm zusammen. Je schmaler die Hauptkeule des Diagramms und je kleiner die Nebenkeule, desto höher der Gewinn. Der Antennengewinn misst die Fähigkeit der Antenne, Signale in eine bestimmte Richtung zu senden und zu empfangen. Er ist einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl von Basisstationsantennen.
Im Allgemeinen beruht die Verbesserung der Verstärkung hauptsächlich auf der Reduzierung der Strahlbreite der vertikalen Abstrahlung bei gleichzeitiger Beibehaltung der omnidirektionalen Abstrahlungsleistung in der horizontalen Ebene. Die Antennenverstärkung ist für die Betriebsqualität mobiler Kommunikationssysteme äußerst wichtig, da sie den Signalpegel am Rand der Zelle bestimmt. Durch Erhöhung der Verstärkung kann die Abdeckung des Netzwerks in eine bestimmte Richtung verbessert oder die Verstärkungsreserve innerhalb eines bestimmten Bereichs erhöht werden. Jedes Mobilfunksystem ist ein Zweiwegeprozess. Durch Erhöhung der Antennenverstärkung kann gleichzeitig die Verstärkungsbudgetreserve des Zweiwegesystems reduziert werden. Die Parameter, die die Antennenverstärkung darstellen, sind dBd und dBi. dBi ist die Verstärkung relativ zur Punktquellenantenne, und die Abstrahlung ist in alle Richtungen gleichmäßig; dBd ist relativ zur Verstärkung der symmetrischen Array-Antenne dBi=dBd+2,15. Unter denselben Bedingungen gilt: Je höher die Verstärkung, desto weiter können sich die Funkwellen ausbreiten.
Antennengewinndiagramm
Bei der Auswahl der Antennenverstärkung sollte diese auf Grundlage der Anforderungen der jeweiligen Anwendung bestimmt werden.
- Kurzstreckenkommunikation: Wenn die Kommunikationsdistanz relativ kurz ist und es wenige Hindernisse gibt, ist ein hoher Antennengewinn möglicherweise nicht erforderlich. In diesem Fall reicht ein geringerer Gewinn (z. B.0-10 dB) kann ausgewählt werden.
RM-BDHA0308-8 (0,3–0,8 GHz, 8 typ. dBi)
Mittelstreckenkommunikation: Für die Mittelstreckenkommunikation kann ein moderater Antennengewinn erforderlich sein, um die durch die Übertragungsdistanz verursachte Signaldämpfung Q zu kompensieren und gleichzeitig Hindernisse in der Umgebung zu berücksichtigen. In diesem Fall kann der Antennengewinn zwischen10 und 20 dB.
RM-SGHA28-15 (26,5–40 GHz, 15 typ. dBi)
Fernkommunikation: Für Kommunikationsszenarien, die größere Entfernungen überbrücken müssen oder mehr Hindernisse aufweisen, kann ein höherer Antennengewinn erforderlich sein, um eine ausreichende Signalstärke zu gewährleisten und die Herausforderungen der Übertragungsdistanz und der Hindernisse zu überwinden. In diesem Fall kann der Antennengewinn zwischen 20 und 30 dB.
RM-SGHA2.2-25 (325–500 GHz, 25 typ. dBi)
Umgebung mit starkem Rauschen: Wenn in der Kommunikationsumgebung viele Störungen und Rauschen auftreten, können Antennen mit hoher Verstärkung dazu beitragen, das Signal-Rausch-Verhältnis und damit die Kommunikationsqualität zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass eine Erhöhung des Antennengewinns mit Einbußen in anderen Bereichen einhergehen kann, wie z. B. bei der Richtwirkung, der Reichweite und den Kosten. Daher müssen bei der Wahl des Antennengewinns verschiedene Faktoren berücksichtigt und situationsabhängig entsprechende Entscheidungen getroffen werden. Am besten führen Sie Feldtests durch oder verwenden Simulationssoftware, um die Leistung bei verschiedenen Gewinnwerten zu bewerten und die optimale natürliche Gewinneinstellung zu finden.
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Veröffentlichungszeit: 14. November 2024
