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위성 수신 안테나 Satellite Receiving Antenna

 
 
안테나 이득 (Antenna Gain)  

    1. 개요
    o 안테나의 이득은 안테나의 방사 효과를 나타낸다.
    o Meter-Ampere, 절대/상대/지상 이득, 실효 개구 면적 등이 있다.

    2. Meter-Ampere
    o 중/장파용 안테나의 방사 효과를 나타내는데 사용된다.
    o Meter-Ampere = h
    e x Io   여기에서 he : 안테나의 실효 높이, Io : 급전점의 전류

    3. 절대/상대/지상 이득
    가. 절대 이득 (G
    a , dBi)
    o 등방성 (Isotropic) 안테나를 기중으로 한 이득으로서, 마이크로파 안테나 이득을 표현하는데 많이 사용함.
    o 특정 위치에서 전계 세기를 동일하게 하기 위해 공급되는 기준 Isotropic 안테나에의 전력과 측정 대상 공중선에의 전력의 비율
      G
    a = 10 log10 (Po / P)E=Eo = 20 log10 (E / Eo)P=Po   
    나. 상대 이득 (G
    h , dBd)
    o 반파장 Dipole 안테나에 대한 전력 이득으로서, 초단파대 이하 비 접지용 線狀 안테나 이득을 표현하는데 많이 사용함.
    o G
    h = 10 log10 (Po / P)E=Eo = 20 log10 (E / Eo)P=Po  
    o G
    a = Gh + 2.15 [dB] , (1.6배)

      다. 지상 이득
    o 완전 도체 평면 위에 놓인 4분의1 파장보다 극히 짧은 수직 접지 안테나를 기준으로 하여 임의의 안테나 이득을 측정함.
    o 접지 안테나 이득을 나타내는데 사용함.

    4. 실효 개구 면적 (Ae)
    o 극초단파대 이상의 (마이크로파 대역) 입체 안테나의 방사 효과를 나타내는데 많이 사용함.
    o 실효 개구 면적 A
    e = Pa / Po [m2]
      P
    o : 자유 공간의 Poynting 전력 [W/m2]
      P
    a : 전계 분포가 균일하지 않은 실제의 전파를 개구면 A를 통해 수신하는 유효 최대 전력
      A
    e : 균일한 전계 분포를 갖는 가상의 이상적인 전파를 동일한 전력 (Pa)으로 수신할 수 있는 개구 면적임.  
    o Parabola Antenna 안테나 효율 η= A
    e / A = 0.5 ~ 0.7 정도
      * 전파 렌즈 η= 0.4 ~ 0.5 , Horn η= 0.55 정도
    o 파라볼라 안테나의 최대 이득 G
    max와 실효 개구 면적(Ae)과의 관계
      G
    max = 4 πx Ae / λ2  = 4 πx ηx A / λ2 = η(πx D /λ)2
      여기에서, 지름 D 인 원형 개구일 때 안테나 실제 면적 A = πx D
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