Paramedr defnyddiol sy'n cyfrifo pŵer derbyn antena yw'rardal effeithiolneuagorfa effeithiolTybiwch fod ton wastad gyda'r un polareiddio â'r antena derbyn yn taro'r antena. Tybiwch ymhellach fod y don yn teithio tuag at yr antena i gyfeiriad yr antena lle mae'r ymbelydredd mwyaf (y cyfeiriad y byddai'r pŵer mwyaf yn cael ei dderbyn ohono).

Yna'ragorfa effeithiolMae paramedr yn disgrifio faint o bŵer sy'n cael ei gipio o don plan benodol.pfod yn ddwysedd pŵer y don plan (mewn W/m^2). OsP_tyn cynrychioli'r pŵer (mewn Watiau) wrth derfynellau'r antenâu sydd ar gael i dderbynnydd yr antena, yna:

Felly, mae'r arwynebedd effeithiol yn syml yn cynrychioli faint o bŵer sy'n cael ei ddal o'r don plan a'i ddanfon gan yr antena. Mae'r arwynebedd hwn yn ystyried y colledion sy'n gynhenid i'r antena (colledion ohmig, colledion dielectrig, ac ati).

Rhoddir perthynas gyffredinol ar gyfer yr agorfa effeithiol o ran enillion antena brig (G) unrhyw antena gan:

Gellir mesur agorfa effeithiol neu arwynebedd effeithiol ar antenâu gwirioneddol trwy gymharu ag antena hysbys gydag agorfa effeithiol benodol, neu trwy gyfrifo gan ddefnyddio'r enillion a fesurwyd a'r hafaliad uchod.

Bydd agorfa effeithiol yn gysyniad defnyddiol ar gyfer cyfrifo pŵer a dderbynnir o don plan. I weld hyn ar waith, ewch i'r adran nesaf ar fformiwla trosglwyddo Friis.

Yr Hafaliad Trawsyriant Friis

Ar y dudalen hon, rydym yn cyflwyno un o'r hafaliadau mwyaf sylfaenol mewn damcaniaeth antena, yHafaliad Trosglwyddo FriisDefnyddir Hafaliad Trosglwyddo Friis i gyfrifo'r pŵer a dderbynnir o un antena (gyda chynnyddG1), pan gaiff ei drosglwyddo o antena arall (gyda chynnyddG2), wedi'u gwahanu gan bellterR, ac yn gweithredu ar amleddfneu donfedd lambda. Mae'r dudalen hon yn werth ei darllen ychydig o weithiau a dylid ei deall yn llawn.

Tarddiad Fformiwla Trawsyrru Friis

I ddechrau deillio Hafaliad Friis, ystyriwch ddau antena mewn gofod rhydd (dim rhwystrau gerllaw) wedi'u gwahanu gan bellter.R:

Tybiwch fod () watiau o gyfanswm pŵer yn cael eu danfon i'r antena trosglwyddo. Am y tro, tybiwch fod yr antena trosglwyddo yn hollgyfeiriadol, yn ddi-golled, a bod yr antena derbyn ym maes pell yr antena trosglwyddo. Yna'r dwysedd pŵerp(mewn Watiau fesul metr sgwâr) o'r don plân sy'n digwydd ar yr antena derbyn pellterRo'r antena trosglwyddo rhoddir gan:

Ffigur 1. Antenâu Trosglwyddo (Tx) a Derbyn (Rx) wedi'u gwahanu ganR.

Os oes gan yr antena trosglwyddo enillion antena i gyfeiriad yr antena derbyn a roddir gan （） , yna daw'r hafaliad dwysedd pŵer uchod yn:

Mae'r term ennill yn ffactorau yng nghyfeiriadedd a chollfeydd antena go iawn. Tybiwch nawr fod gan yr antena derbyn agorfa effeithiol a roddir gan（）Yna rhoddir y pŵer a dderbynnir gan yr antena hon ( ) gan:

Gan y gellir mynegi agorfa effeithiol unrhyw antena fel:

Gellir ysgrifennu'r pŵer a dderbynnir fel a ganlyn:

Hafaliad1

Gelwir hyn yn Fformiwla Trosglwyddo Friis. Mae'n cysylltu'r golled llwybr gofod rhydd, enillion antena a thonfedd â'r pwerau a dderbynnir a throsglwyddir. Dyma un o'r hafaliadau sylfaenol mewn damcaniaeth antena, a dylid ei gofio (yn ogystal â'r deillio uchod).

Rhoddir ffurf ddefnyddiol arall o Hafaliad Trosglwyddo Friis yn Hafaliad [2]. Gan fod tonfedd ac amledd f yn gysylltiedig â chyflymder golau c (gweler y cyflwyniad i'r dudalen amledd), mae gennym Fformiwla Trosglwyddo Friis o ran amledd:

Hafaliad2

Mae Hafaliad [2] yn dangos bod mwy o bŵer yn cael ei golli ar amleddau uwch. Mae hwn yn ganlyniad sylfaenol o Hafaliad Trosglwyddo Friis. Mae hyn yn golygu, ar gyfer antenâu ag enillion penodol, y bydd y trosglwyddiad ynni ar ei uchaf ar amleddau is. Gelwir y gwahaniaeth rhwng y pŵer a dderbynnir a'r pŵer a drosglwyddir yn golled llwybr. Mewn ffordd wahanol, mae Hafaliad Trosglwyddo Friis yn dweud bod y golled llwybr yn uwch ar amleddau uwch. Ni ellir gorbwysleisio pwysigrwydd y canlyniad hwn o Fformiwla Trosglwyddo Friis. Dyma pam mae ffonau symudol fel arfer yn gweithredu ar lai na 2 GHz. Efallai y bydd mwy o sbectrwm amledd ar gael ar amleddau uwch, ond ni fydd y golled llwybr gysylltiedig yn galluogi derbyniad o ansawdd. Fel canlyniad pellach o Hafaliad Trosglwyddo Friss, tybiwch eich bod yn cael eich gofyn am antenâu 60 GHz. Gan nodi bod yr amledd hwn yn uchel iawn, efallai y byddwch yn datgan y bydd y golled llwybr yn rhy uchel ar gyfer cyfathrebu pellter hir - ac rydych chi'n hollol gywir. Ar amleddau uchel iawn (weithiau cyfeirir at 60 GHz fel y rhanbarth mm (ton milimetr)), mae'r golled llwybr yn uchel iawn, felly dim ond cyfathrebu pwynt-i-bwynt sy'n bosibl. Mae hyn yn digwydd pan fydd y derbynnydd a'r trosglwyddydd yn yr un ystafell, ac yn wynebu ei gilydd. Fel cydberthynas bellach o Fformiwla Trosglwyddo Friis, a ydych chi'n credu bod y gweithredwyr ffonau symudol yn hapus am y band LTE (4G) newydd, sy'n gweithredu ar 700MHz? Yr ateb yw ydy: mae hwn yn amledd is nag y mae antenâu yn gweithredu arno'n draddodiadol, ond o Hafaliad [2], rydym yn nodi y bydd y golled llwybr felly'n is hefyd. Felly, gallant "orchuddio mwy o dir" gyda'r sbectrwm amledd hwn, ac yn ddiweddar galwodd gweithredwr Verizon Wireless hwn yn "sbectrwm o ansawdd uchel", yn union am y rheswm hwn. Nodyn Ochr: Ar y llaw arall, bydd yn rhaid i wneuthurwyr ffonau symudol ffitio antena â thonfedd fwy mewn dyfais gryno (amledd is = tonfedd fwy), felly aeth swydd y dylunydd antenâu ychydig yn fwy cymhleth!

Yn olaf, os nad yw'r antenâu wedi'u cyfateb o ran polareiddio, gellid lluosi'r pŵer a dderbynnir uchod â'r Ffactor Colli Polareiddio (PLF) i ystyried y camgymhariad hwn yn iawn. Gellir newid hafaliad [2] uchod i gynhyrchu Fformiwla Trosglwyddo Friis gyffredinol, sy'n cynnwys camgymhariad polareiddio: