影響天線增益的因素-增益跟天線的匹配情況無(wú)關(guān)

我的理解： 
匹配是要使天線的輸入功率盡量多的饋入天線。 
而天線的增益計(jì)算跟饋入天線的那部分功率有關(guān)。 
這就是說(shuō)天線的增益跟匹配無(wú)關(guān)，那影響天線增益的主要因素有哪些呢？ 
天線的方向性是一個(gè)，其他的呢？ 
希望高手解答，感激不盡！ 
 

網(wǎng)友回復(fù):

gain = efficiency * directivity 
 
天線效率和導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗等有關(guān)。

網(wǎng)友回復(fù):

關(guān)于匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)天線增益的影響 要看你說(shuō)的是哪個(gè)增益了。 
主要是realized gain 和gain 的區(qū)別，前者要考慮匹配的好壞，后者不考慮匹配（假設(shè)匹配是共軛） 
gain 通常大于等于realized gain。 在仿真軟件 如HFSS里也有這兩個(gè)gain的區(qū)別，就是看要不要假設(shè)端口共軛匹配無(wú)反射。 
如圖 
1993 IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas 
 

圖片:antenna_gain.JPG

網(wǎng)友回復(fù):

有個(gè)地方不理解，我覺(jué)得方向性是體現(xiàn)了增益 而不是影響增益的一方面，當(dāng)然方向性好了 增益也就高了，我覺(jué)得這兩個(gè)是并列關(guān)系吧

網(wǎng)友回復(fù):

謝謝指導(dǎo)，跟匹配無(wú)關(guān)的話增益就是指Gain了。

網(wǎng)友回復(fù):

謝謝指教，按照這個(gè)公式，是不是天線結(jié)構(gòu)跟材料定了，增益只跟方向性有關(guān)了？

網(wǎng)友回復(fù):

是的，有人進(jìn)一步引伸，認(rèn)為天線輻射的功率沒(méi)有全部照到有用的地方，比如說(shuō)3扇區(qū)基站天線水平面方向+/-60度以外的功率除了對(duì)軟切換有點(diǎn)用外基本是其它扇區(qū)的干擾，垂直方向照到其它小區(qū)的功率也是干擾。他們定義了波束效率，乃至有效增益之類的一些指標(biāo)，沒(méi)有流行開(kāi)。

網(wǎng)友回復(fù):

天線輻射部分的結(jié)構(gòu)，決定天線的輻射性能，即決定天線的輻射方向性D  
G=D*效率 
效率是什么意思呢，效率=輻射出的功率/輸入的功率。。效率的大小是由損耗來(lái)決定的。也就是說(shuō)， 
匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是端口特性。是保證能量在需要的頻段能夠輸入天線，而不是反射回來(lái)。往往匹配網(wǎng)絡(luò)中的器件會(huì)來(lái)帶損耗。 
 
也就是說(shuō)，在失配情況下，如果沒(méi)有匹配，能量完全無(wú)法輸入天線，效率很低，縱然方向性D再高，G也不存在。 
有了匹配之后，就是在加入損耗的代價(jià)，讓更多能量輸入天線，得到一定的效率值，獲得G 
當(dāng)然最好的情況，就是效率為100%（設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)本身在需要頻段正常工作），天線方向性D=G，一般難于實(shí)現(xiàn)。 
主要要看天線設(shè)計(jì)的需要。有的情況下，如低頻寬帶通信天線2-30Mhz，30-88-MHz，在低頻處增益就不可能高，一般為-15dbi

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