Usa ka mapuslanon nga parameter sa pagkalkula sa makadawat nga gahum sa usa ka antenna mao angepektibo nga lugaroepektibo nga aperture. Hunahunaa nga ang usa ka eroplano nga balud nga adunay parehas nga polariseysyon sama sa nakadawat nga antenna nahitabo sa antenna. Dugang pa nga hunahunaon nga ang balud nagbiyahe padulong sa antenna sa direksyon sa antenna sa labing taas nga radyasyon (ang direksyon kung diin ang labing kusog nga madawat).

Unya angepektibo nga apertureAng parameter naghulagway kung pila ang gahum nga nakuha gikan sa usa ka gihatag nga balud sa eroplano. Pasagdipmao ang power density sa plane wave (sa W/m^2). KungP_tnagrepresentar sa gahum (sa Watts) sa mga terminal sa antenna nga magamit sa tigdawat sa antenna, unya:

Busa, ang epektibo nga lugar nagrepresentar lang kung unsa kadaghan ang gahum nga nakuha gikan sa wave wave ug gihatud sa antenna. Kini nga lugar hinungdan sa mga pagkawala sa sulod sa antenna (mga pagkawala sa ohmic, pagkawala sa dielectric, ug uban pa).

Usa ka kinatibuk-ang relasyon alang sa epektibo nga aperture sa mga termino sa peak antenna gain (G) sa bisan unsang antenna gihatag sa:

Ang epektibo nga aperture o epektibo nga lugar mahimong masukod sa aktwal nga mga antenna pinaagi sa pagtandi sa usa ka nahibal-an nga antenna nga adunay gihatag nga epektibo nga aperture, o pinaagi sa pagkalkula gamit ang gisukod nga ganansya ug ang equation sa ibabaw.

Ang epektibo nga aperture mahimong usa ka mapuslanon nga konsepto alang sa pagkalkulo sa nadawat nga gahum gikan sa usa ka wave wave. Aron makita kini sa aksyon, adto sa sunod nga seksyon sa Friis transmission formula.

Ang Friis Transmission Equation

Sa kini nga panid, gipaila namon ang usa sa labing sukaranan nga mga equation sa teorya sa antenna, angFriis Transmission Equation. Ang Friis Transmission Equation gigamit sa pagkalkulo sa gahum nga nadawat gikan sa usa ka antenna (nga adunay ganansyaG1), kung gipasa gikan sa laing antenna (nga adunay ganansyaG2), gibulag sa usa ka gilay-onR, ug naglihok sa frequencyfo wavelength nga lambda. Kini nga panid angayan nga basahon sa pipila ka mga higayon ug kinahanglan nga hingpit nga masabtan.

Paggikan sa Friis Transmission Formula

Aron masugdan ang pagmugna sa Friis Equation, tagda ang duha ka antenna sa libre nga wanang (walay mga obstruction sa duol) nga gibulag sa layoR:

Hunahunaa nga （）Watts sa kinatibuk-ang gahum gihatag sa transmit antenna. Sa pagkakaron, hunahunaa nga ang transmit antenna kay omnidirectional, lossless, ug nga ang receive antenna naa sa layo nga field sa transmit antenna. Unya ang power densityp(sa Watts kada metro kwadrado) sa insidente sa balod sa eroplano sa receive antenna sa gilay-onRgikan sa transmit antenna gihatag sa:

Figure 1. Pagpadala (Tx) ug Pagdawat (Rx) Antenna nga gibulag saR.

Kung ang transmit antenna adunay ganansya sa antenna sa direksyon sa nadawat nga antenna nga gihatag ni（） , nan ang power density equation sa ibabaw mahimong:

Ang termino sa ganansya hinungdan sa direksyon ug pagkawala sa usa ka tinuud nga antena. Hunahunaa karon nga ang makadawat antenna adunay usa ka epektibo nga aperture nga gihatag sa（）. Dayon ang gahum nga nadawat niini nga antenna ( ) gihatag pinaagi sa:

Tungod kay ang epektibo nga aperture alang sa bisan unsang antenna mahimo usab nga ipahayag ingon:

Ang resulta nga nadawat nga gahum mahimong isulat ingon:

Equation1

Nailhan kini nga Friis Transmission Formula. Gi-asoy niini ang pagkawala sa agianan sa wanang sa wanang, nakuha sa antenna ug gitas-on sa wavelength sa nadawat ug nagpadala nga mga gahum. Usa kini sa sukaranang mga equation sa teorya sa antenna, ug kinahanglan nga hinumdoman (ingon usab ang gigikanan sa ibabaw).

Ang laing mapuslanong porma sa Friis Transmission Equation gihatag sa Equation [2]. Tungod kay ang wavelength ug frequency f nalangkit sa gikusgon sa kahayag c (tan-awa ang intro sa frequency page), aduna kitay Friis Transmission Formula sa termino sa frequency:

Equation2

Ang equation [2] nagpakita nga mas daghang gahum ang nawala sa mas taas nga frequency. Kini usa ka sukaranan nga resulta sa Friis Transmission Equation. Kini nagpasabut nga alang sa mga antenna nga adunay piho nga mga nakuha, ang pagbalhin sa enerhiya mahimong labing kataas sa mas ubos nga mga frequency. Ang kalainan tali sa gahum nga nadawat ug sa gahum nga gipasa nailhan nga pagkawala sa agianan. Giingon sa lahi nga paagi, ang Friis Transmission Equation nag-ingon nga ang pagkawala sa agianan mas taas alang sa mas taas nga mga frequency. Ang kamahinungdanon niini nga resulta gikan sa Friis Transmission Formula dili mahimong sobra nga ipahayag. Mao kini ang hinungdan nga ang mga mobile phone kasagarang naglihok sa ubos sa 2 GHz. Mahimong adunay daghang frequency spectrum nga magamit sa mas taas nga mga frequency, apan ang kauban nga pagkawala sa agianan dili makapaarang sa kalidad nga pagdawat. Ingon usa ka dugang nga sangputanan sa Friss Transmission Equation, ibutang nga gipangutana ka bahin sa 60 GHz antenna. Namatikdan nga kini nga frequency taas kaayo, mahimo nimong isulti nga ang pagkawala sa agianan labi ka taas alang sa taas nga komunikasyon - ug husto ka. Sa taas kaayo nga mga frequency (60 GHz usahay gitawag nga mm (milimetro nga balud) nga rehiyon), ang pagkawala sa agianan taas kaayo, busa ang punto-sa-punto nga komunikasyon lamang ang posible. Mahitabo kini kung ang tigdawat ug transmitter naa sa parehas nga kwarto, ug nag-atubang sa usag usa. Ingon usa ka dugang nga corrollary sa Friis Transmission Formula, sa imong hunahuna ang mga operator sa mobile phone nalipay sa bag-ong LTE (4G) nga banda, nga naglihok sa 700MHz? Ang tubag mao ang oo: kini usa ka mas ubos nga frequency kaysa sa mga antenna nga tradisyonal nga naglihok sa, apan gikan sa Equation [2], among namatikdan nga ang pagkawala sa agianan busa mas ubos usab. Busa, mahimo nilang "tabonan ang daghang yuta" sa kini nga frequency spectrum, ug ang usa ka ehekutibo sa Verizon Wireless bag-ohay lang nga gitawag kini nga "taas nga kalidad nga spectrum", tukma alang niini nga hinungdan. Side Note: Sa laing bahin, ang mga magbubuhat sa cell phone kinahanglan nga mohaum sa usa ka antenna nga adunay mas dako nga wavelength sa usa ka compact device (ubos nga frequency = mas dako nga wavelength), mao nga ang trabaho sa antenna designer nahimong mas komplikado!

Sa katapusan, kung ang mga antenna dili polarization nga gipares, ang nadawat nga gahum sa itaas mahimong madugangan sa Polarization Loss Factor (PLF) aron husto ang pag-asoy niini nga mismatch. Ang equation [2] sa ibabaw mahimong usbon aron makahimo og usa ka generalized Friis Transmission Formula, nga naglakip sa polarization mismatch: