關(guān)于駐波比、增益、方向圖、方向性系數(shù)、效率之間的關(guān)系的思考

 
方向圖與方向性系數(shù)D 
 
天線(xiàn)方向圖的形狀、最大輻射方向等參數(shù)，由天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的，因?yàn)樘炀�(xiàn)的結(jié)構(gòu)固定了之后，計(jì)算天線(xiàn)上電流分布的方程就固定+邊界條件也固定=解就是一定的。所以場(chǎng)形是固定的。方向性系數(shù)的大小D也就固定了。 
1/4波長(zhǎng)的單極接地天線(xiàn)，方向性系數(shù)=3.28 ，H<λ的直立天線(xiàn)，方向性系數(shù)約為3 
 
天線(xiàn)的總效率η=ηA*ηB 
 
ηA為輻射效率=輻射功率/輸入功率  
 
這部分由天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)和天線(xiàn)近場(chǎng)的環(huán)境決定（如天線(xiàn)接地面積的大小，天線(xiàn)的凈空間），與匹配無(wú)關(guān)；由于天線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用于地表面，將在地表面引起電流，此電流會(huì)引起損耗為磁損耗，對(duì)于接地天線(xiàn)如PIFA、MONOPOLE天線(xiàn)，大地本身也是天線(xiàn)的一部分，電流流經(jīng)大地也會(huì)產(chǎn)生損耗，為電損耗�？傊�，大地的損耗將造成天線(xiàn)輻射效率的降低。  
 
ηB為饋電效率=1-|Γ|2     這部分是由天線(xiàn)的匹配決定，反射功率多，反射系數(shù)Γ大,VSWR高，灌到天線(xiàn)里的功率就會(huì)很小，輻射出去的功率也會(huì)小，因此，VSWR高，天線(xiàn)的饋電效率會(huì)降低，天線(xiàn)總效率相應(yīng)也會(huì)降低。 
 
增益G=ηD  
 
結(jié)構(gòu)固定天線(xiàn)的增益，由效率來(lái)決定天線(xiàn)增益的大小。 
 
ETS暗室可以把G 、D、η 的值都測(cè)出來(lái)，但一般增益圖上所看到的增益是G，而不是方向性系數(shù)D ，因此天線(xiàn)總效率低，即使方向性系數(shù)D高，那么天線(xiàn)的增益G也會(huì)低。 
 
因此說(shuō)天線(xiàn)匹配沒(méi)有調(diào)好，VSWR高會(huì)影響天線(xiàn)的總效率η和增益G，但不會(huì)影響方向性系數(shù)D和方向圖的形狀。 
 
HFSS  CST等仿真軟件上仿真出來(lái)數(shù)據(jù)應(yīng)該的是考慮總效率（包括輻射效率和饋電效率）之后的增益，而不是僅僅是方向性系數(shù)D。 
 
  以上是個(gè)人的一點(diǎn)理解，希望能和大家一起探討~~ 

網(wǎng)友回復(fù):

不錯(cuò)

網(wǎng)友回復(fù):

說(shuō)的太好了

網(wǎng)友回復(fù):

頂！

網(wǎng)友回復(fù):

恩恩，說(shuō)的好。HFSS里面有參數(shù)gain和realized gain，前面的應(yīng)該是不考慮阻抗失配即不考慮饋電效率的增益，后者是考慮后的增益。所以，我們?cè)诳醋龇抡娴臅r(shí)候最好要看realized gain，但是現(xiàn)在看到的很多文章發(fā)表時(shí)給的多是前者。

申明：網(wǎng)友回復(fù)良莠不齊，僅供參考。如需專(zhuān)業(yè)解答，請(qǐng)咨詢(xún)本站專(zhuān)家，或者學(xué)習(xí)本站天線(xiàn)設(shè)計(jì)視頻培訓(xùn)課程。