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关于dBi和效率的问题
大家能给出意见吗?
G(dbi)=10Lg(P/1mW) db是一个比值,对于功率来说定义为10Lg(P/1mW)P/1mW=10^(G/10)=10^(-7/10)=20%
-7dBi=20%??? "佳丽"是哪个公司,没听说过. 楼主能详细介绍一下吗? dBi是一个增益的概念,是不能和效率等效的,如果是db则是另一回事.
增益和效率根本就不是一个概念,但一般chamber的效率通过增益计算得出。增益是天线在某一个方向上的辐射与全向天线辐射的比值.效率是天线辐射出的能量与输入能量的比值,是各个方向上的综合,是一个整体上的概念,效率可用各个方向上增益的积分得出.也有把效率表示为dB的,如效率为50%,用db表示为-3db,但如果表示为增益的dbi就感觉有点不妥了.
不敢苟同
同意4,5楼,2楼的概念严重错误.
不知大家是不是经常访问21RF网站。那里有很多基本概念的解释。本人常在那里发帖子的。建议去那看看。easychen讲得很对。天线的增益默认是dBi(isotropic)。也有用dBd(dipole)的,只是基准天线的选取不同而已。一个是用点源(理想全向)天线作为参考,另一个是用偶极天线作为参考。天线增益G、天线方向性系数D和效率E关系为: G=D*E有些天线厂没有3D测试系统(如Satimo)只好用测试3个主切面增益的方法来估计效率。并不是他们的测增益就是效率。事实上,如果对于相同类型的天线,其方向图大致相同,因此D近似相同。两个天线如果G已知,又知道其中一个天线的E,那么近似估计另一天线的E就成为可能。D的最小值是1(0dB,即为理想全向天线,理论上说,如果直接用G代替效率,该值是大于效率的真是值的。然而,在天线增益和方向性系数的定义中,都是取天线辐射的最大方向的,但实际测试是测试手机天线的某个(或某几个)主面,在这个(些)面上的增益(注意这里的增益是指方向增益)是会小于(最多等于,天线的主瓣方向不一定就在测试面内)天线增益(最大方向)的,因此从这里看来用方向增益代替效率会补偿一定前面对效率的放大。实际上,各个公司暗室测试的结果差别比较大。各手机设计者制订天线指标时要具体情况具体对待。
我认为,楼上所说的D一般指最大增益方向上的方向性,是一个方向上的值,对应最大增益G,光凭这么一个值来推算天线效率是不行的,所以才有测试3D面的增益来进行效率测试的方法,不过对于那些辐射方向图比较理想的天线也可以简单作个参考.但是对于频率比较高的频段,这样做得到的结果是错误的,因为辐射方向图在3D面上千奇百怪,什么样的都有.所以,要测试天线效率,还是要用3D测发.
效率是在2D空间里是辐射功率的积分和(不同面),再与参考天线相比而得出。可以简单理解为功率方向图的面积比。显然用某一个dBi值无法计算。也不应该凭经验对等得出效率。这是对客户不负责任的表现。
以前的21RF上弄的,
应该对你有帮助.
dBm, dBi, dBd, dB, dBc
dBm, dBi, dBd, dB, dBc
1、dBm
dBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw)。
[例1] 如果发射功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例2] 对于40W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为:
10lg(40W/1mw)=10lg(40000)=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。
2、dBi 和dBd
dBi和dBd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,
但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线,dBd的参考基准为偶极子,
所以两者略有不同。一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出
来要大2. 15。
[例3] 对于一面增益为16dBd的天线,其增益折算成单位为dBi时,则为18.15dBi
(一般忽略小数位,为18dBi)。
[例4] 0dBd=2.15dBi。
[例5] GSM900天线增益可以为13dBd(15dBi),GSM1800天线增益可以为
15dBd(17dBi)。
3、dB
dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,
按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)
[例6] 甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。
也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。
[例7] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。
[例8] 如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说,甲比乙大6 dB。
[例9] 如果甲天线为12dBd,乙天线为14dBd,可以说甲比乙小2 dB。
4、dBc
有时也会看到dBc,它也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。
一般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与
载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)
以及耦合、杂散等的相对量值。
在采用dBc的地方,原则上也可以使用dB替代。
天线增益G、天线方向性系数D和效率E关系为: G=D*E。这个公式中,效率E是个整体概念,Definition: At a given frequency, the ratio of The power radiated to the total power supplied to the radiator. 前面有人说,效率是天线辐射出的能量与输入能量的比值,是各个方向上的综合,是一个整体上的概念,效率可用各个方向上增益的积分得出。这个描述很正确。上式中,D一般指最大增益方向上的方向性,是一个方向上的值, 是个局部概念(当然我个人认为D也可以泛指其他任何方向)。于是,我觉得可以这样看,把上面公式在整个空间上积分,E作为常数提到积分号外面,D的空间积分和是1,所以G的空间积分和就等于E。从这点上看,有人把增益dBi与效率进行换算,在空间统计平均的意义上也是有道理的。不知大家是否同意?
上面的公式没有错。但是这只是效率的定义式,不是用来测量的公式。一般天线,特别是手机这样复杂pattern的天线,方向性系数D是无法测量的,通常用这个公式是测出Gain和Efficiency,然后算出D。对于定向天线,特别是旁瓣后瓣比较小甚至没有的的来说,有一个经验公式可以得出天线的D。但是对于全向天线,这个经验公式就不灵了。网站上也有人提出手机天线增益和效率的换算经验公式。不是说一点道理没有。但是使用的时候大家必须清楚,这里有一个假设,是天线方向图比较规则的全向轮胎型,一个水平面的增益随角度起伏不大。这样用平均增益可以比较准的估计出天线的效率。大家做过手机天线的知道,GSM频段天线的pattern比较符合这个假设,而DCS基本不符合上述假设。DCS的pattern一般都是比较畸形的。因此使用经验公式估计效率就不会太准。
申明:网友回复良莠不齐,仅供参考。如需系统了解手机天线设计,可以学习业界专家讲授的手机天线设计培训教程。
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