天線增益的計算公式

天線增益是指：在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

可以這樣來理解增益的物理含義 ------ 為在一定的距離上的某點處產(chǎn)生一定大小的信號，如果用理想的無方向性點源作為發(fā)射天線，需要 100W 的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20 的某定向天線作為發(fā)射天線時，輸入功率只需 100 / 20 = 5W 。換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。

半波對稱振子的增益為 G=2.15dBi。4 個半波對稱振子沿垂線上下排列，構(gòu)成一個垂直四元陣，其增益約為 G=8.15dBi( dBi 這個單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點源 )。

如果以半波對稱振子作比較對象，其增益的單位是 dBd 。

半波對稱振子的增益為 G=0dBd （因為是自己跟自己比，比值為 1 ，取對數(shù)得零值。）垂直四元陣，其增益約為 G=8.15 – 2.15=6dBd 。

天線增益的若干計算公式

1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對于一般天線，可用下式估算其增益：
?? G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
?? 式中， 2θ3dB,E與2θ3dB,H分別為天線在兩個主平面上的波瓣寬度；
?? 32000 是統(tǒng)計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

2）對于拋物面天線，可用下式近似計算其增益：
?? G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
?? 式中， D 為拋物面直徑；
?? λ0為中心工作波長；
?? 4.5 是統(tǒng)計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

3）對于直立全向天線，有近似計算式
?? G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
?? 式中， L 為天線長度；
?? λ0 為中心工作波長；