HOME » Усиление параболической антенны: формула и расчёт в дБи

Усиление параболической антенны: формула и расчёт в дБи

Коэффициент усиления антенны показывает её способность направлять излучение относительно изотропного источника с учётом эффективности. Для круглой апертуры параболической антенны используют G = η(πD/λ)², затем GдБи = 10 log10(G). Здесь D — полезный диаметр, λ — длина волны, η — коэффициент использования апертуры. Усиление электроники LNB — отдельная величина.

Почему пассивная антенна имеет усиление

Пассивный отражатель не создаёт мощность. Он концентрирует излучение в направлении; при приёме это соответствует эффективной площади сбора энергии. Направленность описывает форму распределения излучения, а усиление дополнительно учитывает эффективность.

дБи относится к изотропному излучателю, дБд — к полуволновому диполю. При соответствующих условиях отсчёта 0 дБд примерно равно 2,15 дБи. Проценты на спутниковом приёмнике не являются прямым измерением усиления.

1. Определите длину волны

Используйте λ = c/f, где c ≈ 299 792 458 м/с. На 12 ГГц λ ≈ 0,02498 м, то есть примерно 25 мм. Частота должна быть радиочастотой на антенне, а не промежуточной частотой после LNB.

2. Проверьте геометрию апертуры

Для круглого отверстия A = πD²/4. Размеры D и λ вводятся в одинаковых единицах. У офсетного отражателя видимая большая ось не всегда равна диаметру эквивалентной круглой апертуры. Нужны данные производителя или корректная геометрическая модель.

3. Обоснуйте эффективность

η учитывает отношение эффективной и геометрической площадей. На неё влияют облучение, перелив энергии за край, затенение, потери, ошибки фазы и поверхности. Значение 0,60 удобно для учебного примера, но не является гарантией для любой тарелки.

4. Рассчитайте линейное усиление и дБи

Для D = 0,60 м, f = 12 ГГц и η = 0,60: πD/λ ≈ 75,45; G ≈ 0,60 × 75,45² ≈ 3416; 10 log10(3416) ≈ 35,3 дБи.

Расчётные примеры на 12 ГГц с постоянной η = 0,60
Диаметр Усиление
0,60 м 35,3 дБи
0,90 м 38,9 дБи
1,20 м 41,4 дБи
2,40 м 47,4 дБи

Таким образом, 2,40 м при этих условиях дают около 47,4 дБи, а не 40 дБи. Это расчёт по принятым условиям, не измеренные характеристики изделия Dolph.

Как использовать результат для выбора

При одинаковых частоте и эффективности удвоение диаметра увеличивает линейное усиление в четыре раза, примерно на 6 дБ. Обычно сужается луч, а требования к наведению и жёсткости опоры возрастают.

Для обратной оценки диаметра используйте D = (λ/π)√(G/η), предварительно преобразовав значение в дБи в линейное G = 10GдБи/10. Затем проверьте бюджет линии, покрытие спутника, поляризацию и погодный запас.

Что не описывает эта формула

Она не определяет скорость интернета, число каналов или усиление LNB. Ошибка наведения снижает доступный выигрыш в направлении спутника, а шум приёмника и кабельные потери влияют на качество всей линии. Формулу круглой апертуры нельзя механически применять к штырю, диполю или Яги.

В документации сравнивайте одну частоту, одну систему отсчёта и одинаковое определение усиления. Уточняйте, является ли число типовым, измеренным или гарантированным и учтено ли рассогласование.

Связь апертуры и усиления описана в Antenna-Theory. При рассмотрении антенн SATCOM Dolph Microwave задавайте частоту, поляризацию, размеры и условия установки. Материалы представлены на английском.

latest news
Scroll to Top
Blank Form (#3)