Antennengewinnfaktor
Der Antennengewinnfaktor G (≙ Gewinnfaktor G) ist das Verhältnis aus der maximalen Empfangsleistung Pmax der betrachteten Antenne zur Bezugsleistung Pi der theoretischen Isotrop-Antenne bei Leistungsanpassung Ri = Ra und gleicher Polarisation.
Antennengewinnfaktor:
G = Antennengewinnfaktor [1]
Pmax = Empfangsleistung [W]
Pi = Bezugsleistung (Isotropstrahler) [W]
D = Richtfaktor [1]
η = Antennenwirkungsgrad [1]
Smax(φ,γ) = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
Si = Strahlungsleistungsdichte (Isotropantenne) [Wm-2]
Der Antennengewinn beschreibt (wie auch der Richtfaktor D) die Richtwirkung einer Antenne, also die bündelnde Eigenschaft in Bezug auf Abstrahlung und Empfang elektromagnetischer Wellen.
Alle realen Antennen haben eine mehr oder weniger ausgeprägte Richtwirkung.
Zur Charakterisierung einer Antenne wird diese mit den Eigenschaften einer Bezugs-/Referenzantenne verglichen, per Definition mit dem verlusfreien und rein theoretischen Isotropstrahler (Antennengewinnfaktor G, Gi, G0), gelegentlich wird aber auch die reale und verlustbehaftete Dipol-Antenne (Antennengewinnfaktor Gd), als Referenz herangezogen.
Verglichen wird jedoch immer nur der Winkelbereich in der Hauptstrahlrichtung. Der Unterschied stellt dann den Antennengewinn dar.
b>. Der Unterschied stellt dann den Antennengewinn dar.
Mit dem theoretischen Isotropstrahler als Bezugsantenne wird der Antennengewinnfaktor Gi auch als absoluter Gewinn bezeichnet.
Im Praxisvergleich wird gelegentlich der Halbwellendipol als Referenzantenne herangezogen. Daraus ergibt sich ein relativer Gewinn, also der Antennengewinnfaktor Gd.
Entsprechend dem Reziprozitätsgesetz gilt der Antennengewinn für den Sendefall und den Empfangsfall gleichermaßen[1].
[1] Für den Empfangsfall besteht eine Abhängigkeit von der Antennenwirkfläche.
Antennengewinnfaktor G:
Der Antennengewinnfaktor G läßt sich auch aus dem Antennenrichtfaktor D und dem Antennenwirkungsgrad η ermitteln:
G = Antennengewinnfaktor [1]
D = Antennenrichtfaktor [1]
η = Antennenwirkungsgrad [1]
Der Antennenwirkungsgrad η kann theoretisch Werte zwischen 0 und 1, bzw. 0% bis 100% annehmen.
Erfahrungsgemäß wird aber bei Gewinnangaben der Antennenwirkungsgrad η nicht explizit berücksichtigt (d.h.: η = 1, bzw. 100%).
Dadurch ist der Antennengewinn i.d.R. gleich dem Antennenrichtfaktor D.
Der Antennengewinnfaktor G kann ebenfalls aus der Strahlungsleistungsdichte S errechnet werden:
G = Antennengewinnfaktor [1]
Smax(φ,γ) = Strahlungsleistungsdichte (Richtantenne; Hauptkeule) [Wm-2]
S0(φ,γ) = Strahlungsleistungsdichte (Bezugsantenne) [Wm-2]
η = Wirkungsgrad [1]
Antennengewinnfaktor G ⇔ Antennengewinnmaß g
G = Antennengewinnfaktor [1]
g = Antennengewinnmaß [dBi, dBd]
| Antennengewinnmaß g [dB] |
Antennengewinnfaktor G [1] |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 1,26 |
| 2 | 1,58 |
| 2,15 | 1,64 |
| 3 | 2 |
| 4 | 2,51 |
| 5 | 3,16 |
| 6 | 3,98 |
| 7 | 5,01 |
| 8 | 6,31 |
| 9 | 7,94 |
| 10 | 10 |
| 11 | 12,59 |
| 12 | 15,85 |
| 13 | 19,95 |
| 14 | 25,12 |
| 15 | 31,62 |
| 16 | 39,81 |
| 17 | 50,12 |
| 18 | 63,1 |
| 19 | 79,43 |
| 20 | 100 |
⇒ Antenne
⇒ Antennenrichtfaktor [ ⇒Richtfaktor ]
⇒ Antennenwirkungsgrad
⇒ Dezibel
⇒ Faktor
Formelsammlung
⇒ Isotropstrahler [ ⇒Isotropantenne ]
⇒ Leistung
⇒ Richtfaktor
⇒ Strahlungsleistungsdichte
⇒ Wirkleistung [ ⇒Elektrische Leistung ]
⇒ Wirkungsgrad
| J |
| O |
| U |
| X |
| Y |