Výpočty antén v decibeloch

Výpočty antén v decibeloch
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  293 zobrazení
1
 0
Rádioamatérov almanach

Ako postupne zisťujem, tak prevažná väčšina začiatočníkov nevie, čo znamenajú dB udávané ako údaj, ktorý sa udáva pri zisku antén. Koluje mnoho rôznych zaručených správ, avšak bohužiaľ nepresných, alebo úplne nepravdivých. To pramení aj z nepresne podaného vysvetlenia najmä v rôznych kurzoch, ale aj na internete. Aj nám bolo v kurze, na ktorom som sa zúčastnil, vysvetľované, že zisk antény 10dB nám dá desaťnásobok vyžiareného výkonu oproti elektrickému výkonu stanice. To je síce pravda, ale mnohí si z tohto vysvetlenia odvodia úplne zlý postup pri výpočtoch zisku. Ono ten desaťnásobok pri 10 dB je len súhra náhod, a NEDÁ sa od neho odvodzovať, že stačí násobiť výkon stanice decibelmi zisku. Skutočnosť je však úplne iná.

Decibel (Decibel (dB), teda jedna desatina belu, bol zavedený v roku 1922 na počesť vynálezcu telefónu Alexandra Grahama Bella) je pomerová jednotka, a vychádza z logaritmov, čo sú výpočty hodné vedeckej kalkulačky, ale nateraz sa im tu úspešne vyhneme. Pre bežnú prax postačí, ak si zapamätáme, že každé 3dB zisku predstavujú dvojnásobok predchádzajúceho výkonu. Ak teda máme zisk udávaný 3dB, anténa vyžiari dvojnásobok výkonu, akým je napájaná. Pokiaľ si teda vystačíme s týmto najjednoduchším postupom po 3 dB, budeme vyžiarený výkon počítať tak, ako v tabuľke:

Výpočet zisku antény
Výpočet Príklad
Zisk antény dB Násobenie vyžiareného výkonu Výkon do antény W Vyžiarený výkon W
3 dB 2 x 20 W 40 W
6 dB 4 x 20 W 80 W
9 dB 8 x 20 W 160 W
12 dB 16 x 20 W 320 W
15 dB 32 x 20 W 640 W
18 dB 64 x 20 W 1280 W

 

Pokiaľ si nevystačíme s výpočtami po 3 dB, bude to už trošku zložitejšie, ale aj tak to určite zvládnete. Teraz si zapamätajte, že každý ďalší 1 dB zisku je 1,26 násobok predchádzajúceho výkonu. Ak teda budeme mať zisk 1 dB, budeme výkon stanice násobiť koeficientom 1,26x. Teda ak bude zisk napríklad 4 dB, budeme výkon násobiť 4x hodnotou 1,26: PMPO=PEPx1,26x1,26x1,26x1,26, teda x1,264. Opäť sa pozrime pre príklad do tabuľky:

Výpočet zisku antény
Výpočet Príklad
Zisk antény dB Násobenie vyžiareného výkonu Výkon do antény W Vyžiarený výkon W
1 dB x 1.26 20 W 25.2 W
2 dB x 1.262 20 W 31.7 W
3 dB x 1.263 20 W 40.0 W
4 dB x 1.264 20 W 50.4 W
5 dB x 1.265 20 W 63.5 W
6 dB x 1.266 20 W 80.0 W
7 dB x 1.267 20 W 100.8 W
8 dB x 1.268 20 W 127.0 W
9 dB x 1.269 20 W 160.0 W
10 dB x 1.2610 20 W 201.0 W

 

Keď sa pozriete na obe tabuľky a porovnáte si výpočty pri ziskoch 3, 6, a 9 dB, zistíte, že v oboch tabuľkách výsledky súhlasia, a teda sú oba výpočty správne. Je len preto na vás, ktorý z týchto systémov použijete v praxi. Rovnako tak môžete vidieť, že aj v úvode popisovaný zisk 10 dB je zhodou náhod skutočne 10-násobok.

Ďalšou "lahôdkou" sú zisky antén udávané ich predajcami, či výrobcami. Tu sa môžeme stretnúť s dvoma rôznymi hodnotami, a to dBi a dBd. Vždy ide o hodnoty zisku vztiahnuté voči nejakej referenčnej anténe. Pri hodnote dBd sa jedná o zisk vztiahnutý k polvlnnému dipólu, ktorého zisk je vždy 0 dBd. Pokiaľ je zisk udávaný v dBi, je vztiahnutý k neexistujúcemu "izotropnému" žiariču, ktorým je nekonečne malý bod, vyžarujúci všetkými smermi (guľová vyžarovacia charakteristika). Zisk v dBi je VŽDY o 2,14 dB vyšší, než zisk udávaný v dBd, alebo 2,14 dBi = 0 dBd. To často mnohí výrobcovia, či predajcovia zneužívajú a zisk udávajú v dBi, pretože tento zisk je číselne  vyšší, než zisk udávaný v dBd a neznalí sa takto nechajú nalákať práve vyšším číslom. Vás však v praxi bude vždy zaujímať zisk voči polvlnnému dipólu, alebo dBd, ktorý má, ako sme si už povedali, zisk 0 dB.

Zdroj : Preložené a redakčne upravené z českého originálu "Anténní počty s decibely"

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 200.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button