天线理论 - 各向同性辐射

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在上一章中，我们已经了解了辐射方向图。为了更好地分析天线的辐射，需要一个参考点。各向同性天线的辐射填补了这一空白。

定义

各向同性辐射是指从一个点源发出的辐射，在所有方向上均匀辐射，无论测量方向如何，强度都相同。

天线辐射方向图的改进总是使用该天线的各向同性辐射进行评估。如果辐射在所有方向上都相等，则称为各向同性辐射。

• 点源是各向同性辐射体的例子。然而，这种各向同性辐射在实践中是不可能的，因为每个天线都以一定的指向性辐射能量。

• 各向同性辐射就是全向辐射。

• 在三维视图中呈现甜甜圈形状，在二维视图中呈现8字形。

上图显示了各向同性或全向辐射方向图。图1显示了三维甜甜圈形状，图2显示了二维8字形。

增益

各向同性辐射体具有单位增益，这意味着在所有方向上都具有1的增益因子。用dB表示，可以称为0dB增益（零损耗）。

等效各向同性辐射功率

根据标准定义，“各向同性天线辐射的功率量，以产生在最大天线增益方向观察到的峰值功率密度，称为等效各向同性辐射功率。”

如果将天线的辐射能量集中到一侧或特定方向，其中辐射等效于该天线的各向同性辐射功率，则这种辐射将被称为EIRP，即等效各向同性辐射功率。

增益

虽然各向同性辐射是理想化的，但它是天线所能提供的最佳辐射。这种天线的增益为3dBi，其中3dB是2的因子，'i'表示各向同性条件的因子。

如果辐射集中在某个角度，则EIRP随着天线增益的增加而增加。通过将天线集中在特定方向，可以获得最佳的天线增益。

有效辐射功率

如果以半波偶极子作为参考而不是各向同性天线来计算辐射功率，则可以称为ERP（有效辐射功率）。

$$ERP(dBW) = EIRP(dBW) - 2.15dBi$$

如果已知EIRP，则可以根据上述公式计算ERP。