天线增益的定义是什么_天线增益的定义

天线增益是天线知识结构中非常重要的一部分，当然也是天线选型中的重要参数之一。天线增益对通信系统的运行质量也起着很大的作用。一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直辐射的波瓣宽度，同时保持水平面内的全向辐射性能。

天线增益定义为天线在特定方向上的辐射功率通量密度与参考天线在相同输入功率下的最大辐射功率通量密度之比。

需要注意的三点

1、除非特别说明，天线增益是指最大辐射方向上的增益；

2、在同等条件下，增益越高，指向性越好，电波传播越远，即覆盖距离越大。但是波速宽度会被压缩，波瓣越窄，导致覆盖均匀性越差。

3、天线是无源器件，不会增加信号的功率，天线增益也就是常说的相对于一个参考天线。天线增益只是将能量有效集中在某个方向辐射或接收电磁波的能力。

天线增益与天线方向图密切相关。主瓣越窄，旁瓣越小，增益越高。下面，根据不同类型的天线，我们总结一些计算公式，供参考。

抛物面天线

增益可以通过下式近似计算：

G(dBi)=10Lg{4.5(D/0)^2}

注意

d:抛物面的直径

0:中心工作波长

4.5:统计经验数据

直立全向天线

增益可以通过下式近似计算：

G(dBi)=10Lg{2L/0}

注意

l:天线长度

0:中心工作波长

通用天线

增益可以通过下式近似计算：

G(dBi)=10Lg{32000/(23dB，E23dB，H)}

注意

公式中，23dB，E和23dB，H分别为天线在两个主平面(E平面和H平面)上的半功率(3dB)波瓣宽度；32000是统计经验数据。

无线电发射机输出的射频信号通过馈线(电缆)传输到天线，并由天线以电磁波的形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收(只接收一小部分功率)，通过馈线送到无线电接收机。因此，在无线网络工程中，计算发射设备的发射功率和天线的辐射能力是非常重要的。

无线电波的发射功率是指给定频段内的能量，通常有两种标准来衡量或衡量它：

功率(瓦)

相对于1瓦的线性水平。

增益(dBm)

相对于1毫瓦的刻度水平。

这两个表达式可以相互转换：

DBm=10 x log[功率mW]

MW=10^[增益dBm/10 dBm]

在无线系统中，天线是用来将电流波转换成电磁波的，在转换的过程中，还可以“放大”发射和接收的信号。这种能量放大的量度称为“增益”。天线增益的测量单位是“dBi”。

因为无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加产生的，所以最好用相同的测量增益(dB)来测量发射能量，比如发射设备的功率是100mW，或者20dBm；如果天线的增益为10dBi，则：

总发射能量=发射功率(DBM)+天线增益(dBi)

=20dBm + 10dBi

=30dBm

或者：=1000mw=1w

碾压轮胎，信号越集中，增益越大，天线尺寸越大，波束带宽越窄。

测试设备为信号源、光谱仪或其他信号接收设备和点源辐射器。

首先用一个理想(当然是近乎理想)的点源辐射天线，加一个功率；然后在离天线一定距离的地方，用频谱仪或接收设备测试接收功率。测量的接收功率是P1；

更换待测天线，加相同功率，在相同位置重复上述测试，测量接收功率为P2；

计算增益：G=10Log(P2/P1) ——。因此，获得了天线的增益。

“天线增益”1分钟总结

1、天线是无源设备，不能产生能量。天线增益只是将能量有效集中在某个方向辐射或接收电磁波的能力。

2、天线的增益是由振荡器叠加产生的。增益越高，天线长度越长。增益增加3dB，音量翻倍。

:天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。

审核编辑：李倩

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