Quali fattori dipendono dal guadagno dell'antenna?
1. Design e geometria dell'antenna:
* Tipo di antenna: Diversi tipi di antenna (dipolo, patch, corno, parabolico, ecc.) Hanno guadagni intrinsecamente diversi. Le antenne paraboliche, ad esempio, hanno in genere un guadagno molto più elevato rispetto ai dipoli.
* dimensione (relativa alla lunghezza d'onda): Le antenne più grandi (rispetto alla lunghezza d'onda del segnale) hanno generalmente un guadagno più elevato. Questo perché un'apertura più grande consente un beamforming più preciso.
* Forma e dimensioni: La forma e le dimensioni precise dell'antenna influenzano significativamente il suo modello di radiazione e quindi il suo guadagno. Le lievi variazioni possono portare a notevoli differenze di guadagno.
* Numero di elementi (per antenne di array): Gli array di antenne, composti da più elementi, possono ottenere un guadagno più elevato di un'antenna a singolo elemento per interferenza costruttiva. La spaziatura e la fase degli elementi sono cruciali.
2. Frequenza di funzionamento:
* Lunghezza d'onda: Il guadagno è direttamente correlato alla dimensione dell'antenna rispetto alla lunghezza d'onda. La stessa antenna fisica mostrerà guadagni diversi a frequenze diverse perché la lunghezza d'onda cambia.
3. Proprietà del materiale:
* costante dielettrica: Il materiale utilizzato nella costruzione dell'antenna influisce sulla corrispondenza dell'impedenza dell'antenna e l'efficienza delle radiazioni, che a sua volta influisce sul guadagno.
* Conducibilità: I materiali ad alta conducibilità minimizzano le perdite, con conseguenti guadagni più elevati.
4. Fattori ambientali:
* Effetti a terra: La conduttività del terreno e la vicinanza all'antenna possono influenzare il suo modello di radiazione e il guadagno. Le riflessioni del terreno possono interferire in modo costruttivo o distruttivo con le radiazioni dirette.
* Ostacoli: Gli oggetti vicini possono spargere o assorbire il segnale irradiato, riducendo il guadagno effettivo.
5. Perdite:
* Perdite ohmiche: La resistenza nell'antenna stessa porta alla dissipazione della potenza come calore, riducendo la quantità di potenza disponibile per le radiazioni e abbassando così il guadagno.
* Perdite di mancata corrispondenza: La mancata corrispondenza dell'impedenza tra l'antenna e la linea di trasmissione può riflettere la potenza alla fonte, riducendo il guadagno.
* Perdite dielettriche: I materiali dielettrici utilizzati nell'antenna possono assorbire parte della potenza irradiata.
In sintesi, il guadagno dell'antenna è una complessa interazione delle sue caratteristiche fisiche, frequenza operativa, condizioni ambientali e proprietà del materiale. L'ottimizzazione di questi fattori è essenziale per raggiungere il guadagno desiderato in un'applicazione specifica.