안테나 파라미터

1. 개요

2. 안테나 파라미터

 2.1 방사저항과 안테나 효율

 2.2 실효고와 실효개구면적

 2.3 지향특성(지향성 계수)과 반치각

 2.4 안테나 이득

 2.5 안테나의 Q

 

1. 개요

  - 안테나는 전자파를 송신하고 수신하기 위한 장치

  - 안테나는 고주파 전력을 전파로서 방사하는 역할을 하는 것, 즉 전력에너지와 전자파 에너지를 상호 변환해주는 장치

  - 안테나 성능 및 해석에 유용한 파라미터로 방사저항과 안테나 효율, 지향특성과 반치각, 실효고와 실효개구면적, 안테나 이득 등이 있음

2. 안테나 파라미터

 2.1 방사저항과 안테나 효율

     가. 방사저항

        - 급전점에서 본 등가적 저항을 방사저항이라고 함

        - 안테나 저항(R_ant)=안테나 방사저항(R_rad)+안테나 손실저항(R_loss)

        - 안테나 전류가 I이고 방사저항이 Rr이면 방사전력은 Pr=I^2*Rr

 

     나. 안테나 효율

        - 안테나 입력전력과 방사전력의  비

       - 손실저항은 접지 저항, 도체 저항에 의한 손실, 코로나 손실, 와전류 손실 등이 있음

        - 접지형 안테나에서는 방사저항이 작고 접지저항이 크기 때문에 효율이 문제가 됨

 

 2.2 실효길이와 실효개구면적(Effective aperture area) 

     가. 실효길이

       - 실효길이(Effective Length)는 안테나의 전류분포가 미소다이폴처럼 균일 분포라고 가정했을 때의 길이를 말함

               수신전압 = 전계강도*실효길이

 

     나. 실효개구면적

       - 초단파대 이상의 주파수에서 사용되는 입체 안테나의 실제 전파의 송수신에 사용되는 면적

               수신전력 = 전력밀도*실효개구면적

     - 미소다이폴 안테나의 실효개구 면적

     - 반파다이폴 안테나의 실효개구 면적

 2.3 지향특성과 반치각

   가. 지향특성(지향성 계수)

    - 안테나에서 복사되는 전파의 방향과 강도를 각도의 함수로 나타낸 것

    - 최대 복사 방향을 기준(1)으로 하여 상대적인 전계강도가 얼마인지를 나타낸 것을 지향성 계수라 함

    - 수직면내 지향성 계수

     - 수평면내 지향성 계수

     - 미소다이폴과 반파다이폴의 지향특성

 

 

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/antenna.php3

 

   나. 반치각(Half Power Beam Width)

     - 안테나 지향성의 예민성을 나타내는 가늠이 되는 각

     - 전계패턴:  안테나의 지향 특성에서 주(主) 빔의 최댓값의 1/root(2) 값이 되는 두 점 사이의 각도

     - 전력패턴 주 빔의 최댓값의 1/2값이 되는 두 점 사이의 각도

     - 미소다이폴은 90도, 반파다이폴은 78도

 2.4 안테나 이득

    - 안테나 이득은 기준안테나 대비 상대치로 측정됨 

    - 안테나의 이득이 크다는 얘기는, 특정방향(즉 신호를 보내기 위한 방향)으로 더욱 샤프하게 전자파가 쏠린다는 의미

    - 안테나로 인해 신호가 커지는게 아니라, 사방으로 고르게 퍼져나가야 할 에너지가 일정방향으로 몰리는 경우 그 쏠리는 비율을 의미

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/antenna.php3

절대이득(Ga)	상대이득(Gh)	지상이득(Gv)
등방성안테나 기준	반파장다이폴안테나 기준	수직접지안테나 기준
절대이득[dBi] = 상대이득[dBd] + 2.16[dB]

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/antenna.php3

   - 안테나 이득 계산

   2.5 안테나의 Q

      - 안테나의 선택도, 첨예도, 양호도라고 함

      - 안테나 도선의 직경(d)이 커지면 도선의 특성 임피던스(Zo)가 작아지고 선택도(Q)가 작아지므로 대역폭(B)이 넓어져 광대역 특성을 나타냄

<참조>