- Was ist der Antennengewinn?
AntenneDer Antennengewinn bezeichnet das Verhältnis der Leistungsdichte des von der realen Antenne und der idealen Strahlungseinheit erzeugten Signals am selben Punkt im Raum bei gleicher Eingangsleistung. Er beschreibt quantitativ, wie konzentriert eine Antenne die Eingangsleistung abstrahlt. Der Gewinn hängt eng mit dem Strahlungsdiagramm der Antenne zusammen. Je schmaler die Hauptkeule und je kleiner die Nebenkeule, desto höher der Gewinn. Der Antennengewinn dient zur Messung der Fähigkeit einer Antenne, Signale in eine bestimmte Richtung zu senden und zu empfangen. Er ist einer der wichtigsten Parameter für die Auswahl von Basisstationsantennen.
Im Allgemeinen beruht die Verbesserung des Antennengewinns hauptsächlich auf der Reduzierung der Strahlbreite der vertikalen Strahlung bei gleichzeitiger Beibehaltung der omnidirektionalen Strahlung in der horizontalen Ebene. Der Antennengewinn ist für die Betriebsqualität von Mobilkommunikationssystemen von entscheidender Bedeutung, da er die Signalstärke am Rand der Funkzelle bestimmt. Eine Erhöhung des Gewinns kann die Netzabdeckung in einer bestimmten Richtung vergrößern oder die Gewinnreserve innerhalb eines bestimmten Bereichs erhöhen. Jedes Mobilfunksystem ist ein bidirektionaler Prozess. Eine Erhöhung des Antennengewinns kann gleichzeitig die Gewinnreserve des bidirektionalen Systems verringern. Die Parameter, die den Antennengewinn darstellen, sind dBd und dBi. dBi ist der Gewinn relativ zu einer Punktquellenantenne mit gleichmäßiger Strahlung in alle Richtungen; dBd ist der Gewinn relativ zu einer symmetrischen Array-Antenne (dBi = dBd + 2,15). Unter gleichen Bedingungen gilt: Je höher der Gewinn, desto größer die Reichweite der Funkwellen.
Antennengewinndiagramm
Bei der Auswahl der Antennenverstärkung sollte diese auf Grundlage der Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung erfolgen.
- Kurzstreckenkommunikation: Bei relativ kurzen Kommunikationsdistanzen und wenigen Hindernissen ist eine hohe Antennenverstärkung möglicherweise nicht erforderlich. In diesem Fall genügt eine geringere Verstärkung (z. B.0-10dB) 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 auszugleichen 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)
Kommunikation über große Entfernungen: In Kommunikationsszenarien, die größere Distanzen oder mehr Hindernisse erfordern, kann eine höhere Antennenverstärkung notwendig sein, um eine ausreichende Signalstärke zur Überwindung der Herausforderungen durch Übertragungsdistanz und Hindernisse zu gewährleisten. In diesem Fall kann die Antennenverstärkung zwischen … eingestellt werden. 20 und 30 dB.
RM-SGHA2.2-25 (325-500 GHz, 25 typ. dBi)
Umgebung mit hohem Rauschpegel: Bei starker Störung und hohem Rauschen in der Kommunikationsumgebung können Antennen mit hoher Verstärkung dazu beitragen, das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern und somit die Kommunikationsqualität zu steigern.
Es ist zu beachten, dass eine Erhöhung des Antennengewinns mit Einbußen bei anderen Aspekten wie Richtwirkung, Reichweite, Kosten usw. einhergehen kann. Daher müssen bei der Wahl des Antennengewinns verschiedene Faktoren berücksichtigt und situationsgerechte Entscheidungen getroffen werden. Am besten empfiehlt es sich, Feldtests durchzuführen oder Simulationssoftware zu verwenden, um die Leistung bei unterschiedlichen Gewinnwerten zu bewerten und so die optimale Einstellung für den natürlichen Antennengewinn zu ermitteln.
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Veröffentlichungsdatum: 14. November 2024
