天线理论基础--基于拓扑和材料的小型化技术分类介绍

天线增益（Gain）描述了在峰值辐射方向上向各向同性源传输的功率。在出厂天线的参数规格表中，天线增益一般比方向性（D）更常见到，因为增益考虑了实际发生的损耗。Gain = eD增益As shown below👇天线增益增益为 3 dB 的天线在其最大辐射方向上的发射功率是无损各项同性天线或理想点源在该方向上辐射功率的大约 2 倍。无损（lossless）天线是天线效率为 0 dB（或 100%）的天线。 同理，在特定方向上增益为3dB的接收天线将比无损各向同性天线多接收3dB的功率。天线增益常用作角度的函数表示。在这种情况下，通常绘制辐射方向图， 其中单位（或模式的大小）以天线增益为单位。一个数值被用作增益一般是指所有方向的“峰值增益”。天线增益（Gain）与方向性（D）和天线效率有关：Gain = eD对于尺寸非常大的碟形天线，天线的real增益可以高达40-50dB。对于常见天线（例如：短偶极天线），方向性可以低至1.76 dB，但理论上永远不能低于0 dB。然而，由于损耗或低效率，天线的峰值增益可以任意的低的数值。电小天线（相对于天线工作频率的波长较小）效率非常低，天线增益一般低于-10 dB（即便不考虑阻抗失配的损耗）。重点来了，高增益天线有优势吗？天线制造商（无论是 wifi 天线、gps 天线还是电视天线）通常会用天线增益做广告。例如，wifi天线的厂商将wifi天线作为“高增益天线”进行营销， 这比同类的低增益天线标价更高。问题是：所谓的高增益对用户有用吗？答案是：视情况而定。如果明确地知道自己想要的信号来自哪儿，希望这个方向具有最大增益（朝向所需），那么高增益是有用的。但是，如果不知道所需的信号来的位置，那么最好有一个低增益天线（全向性）。下面举例说明： - 电视天线。如果在屋顶上安装电视天线，并且了解电视广播天线在南部（例如，在城南的一些山上），那么最好有高增益天线。增益至少为 12-15 dB 的天线是首选。 - GPS（全球定位系统）。移动设备的 GPS 天线仅接收。工作 的 GPS 天线是通过测量来自多颗 GPS 卫星的接收信号来对您的位置进行三角测量， 它们相对于接收天线都处于不同的方向。对于这种情况，一个非常高度的指向性天线不是首选。- 移动蜂窝天线。智能手机上的蜂窝天线与单个天线通信蜂窝网络塔。但是，蜂窝天线可以保持在任何方向，并且可以位于任何位置 相对于网络塔。因此，对于您的移动设备，最好使用低增益天线。增益的单位如果经常查天线的参数规格表，通常会看到以下单位 天线增益以 dB、dBi 或 dBd 列出。下面是这些单位的定义：dB - 分贝。10 dB 表示相对于各向同性天线的能量的 10 倍 辐射的峰值方向。dBi - “相对于各向同性天线的分贝”。这与一直在使用的 dB 相同。3dBi 表示在峰值方向上相对于各向同性天线的两倍 （2x） 功率。dBd - “相对于偶极子天线的分贝”。请注意，半波长偶极子天线的增益为 2.15 dBi。因此，7.85 dBd 表示峰值增益比偶极子天线高 7.85 dB; 这比各向同性天线高 10 dB。End 增益是一个具有广泛含义和应用领域的概念，它描述了系统、设备或过程中输出量相对于输入量的增加比例。在不同领域和情境下，增益的具体含义和计算方式可能有所不同。在电子学领域，增益特指电路、放大器或天线等元器件、设备对信号（如电压、电流或功率）的放大能力。重点：描述一个产品好坏仅仅“高增益”是不够的，还需要看应用场景。 来源：灵境地平线