[問題] 請問關於天線的效率(efficiency)

[YuYic ( !!La New封王!!)]

就我的認知..
efficiency為進入天線的能量中, 能有效幅射出去的比例..
而其它的能量都跑哪去了??是否皆在dielectric loss, 導體的ohmic loss??

而一個效率甚低的天線(假定為10%), 為何會把能量接損耗在上述兩者, 而非幅射出去??
因為就我的認知..上述兩者在一般情形下並不是很大的損耗,
是否因為能量(電磁場)無法有效發散出去, 而在天線的共振情況下,
很大強度的場處在天線本身來回振盪而導致loss大增

我這樣的理解是否正確,

又, 在設計/分析 一個天線時, 要如何去判斷這個天線的效率如何??
能夠從哪些角度去切入了解??

是否有強者能指點一下??感謝~~

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作者: sexyman (現在新歌沒好聽的) 看板: comm_and_RF
標題: Re: [問題] 請問關於天線的效率(efficiency)
時間: Tue Aug 28 10:19:05 2007

我雖然不是專門做天線的，但是我有修過天線的課
我就以我的認知來回答
※ 引述《YuYic ( !!La New封王!!)》之銘言：
: 就我的認知..
: efficiency為進入天線的能量中, 能有效幅射出去的比例..
: 而其它的能量都跑哪去了??是否皆在dielectric loss, 導體的ohmic loss??
  你說的沒有錯，不見的能量就是被消耗掉了
: 而一個效率甚低的天線(假定為10%), 為何會把能量接損耗在上述兩者, 而非幅射出去??
: 因為就我的認知..上述兩者在一般情形下並不是很大的損耗,
: 是否因為能量(電磁場)無法有效發散出去, 而在天線的共振情況下,
: 很大強度的場處在天線本身來回振盪而導致loss大增
: 我這樣的理解是否正確,
  你這個部分的想法是不對的，雖然平常講天線共振，但是它不是一個共振腔結構
  共振腔以最簡單的電路等效，是一個 RLC，然後能量是儲存在 LC 中；不過天線
  它的能量是輻射出去，輻射出去的能量，其等效電路應為一個電阻 (消耗能量的)
  講天線共振，指的是其結構上的電流分佈(或磁流分佈) 如同一個共振腔有零點
  與極點，但是實際上它不是在儲存能量，而是其結構的邊沿條件使然, 這個時變電流
  會產生電磁場輻射出去；求天線上的電流分佈還算是比較簡單的問題
  如果要求其阻抗就難多了
  你可以去找一本天線課本，看它推導一個 dipole 天線的流程
  會比較了解天線的運作原理
: 又, 在設計/分析 一個天線時, 要如何去判斷這個天線的效率如何??
: 能夠從哪些角度去切入了解??
  應該都是用全波軟體如 HFSS 或 IE3D 去計算吧，因為如果真的要量
  也是一個浩大的工程：首先要校準你的量測，再來要量三維的場型
  整個過程會有很大的誤差
: 是否有強者能指點一下??感謝~~

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作者: yyc1215 (Frankie) 看板: comm_and_RF
標題: Re: [問題] 請問關於天線的效率(efficiency)
時間: Tue Aug 28 14:45:03 2007

※ 引述《sexyman (現在新歌沒好聽的)》之銘言：
: 我雖然不是專門做天線的，但是我有修過天線的課
: 我就以我的認知來回答
: ※ 引述《YuYic ( !!La New封王!!)》之銘言：
: : 就我的認知..
: : efficiency為進入天線的能量中, 能有效幅射出去的比例..
: : 而其它的能量都跑哪去了??是否皆在dielectric loss, 導體的ohmic loss??
:   你說的沒有錯，不見的能量就是被消耗掉了

不好意思,小弟剛好針對這個部份也有些疑惑..
大部分我們都會使用ㄧ些模擬軟體來設計天線(我是用HFSS)..
當我們把ㄧ些能量耗損的因素忽略掉(導體設為PEC,材料的loss tangert設為0..等等)
理論上應該會獲得一個效率為100%的天線...
但實際上卻無法得到這樣的結果...
我想應該我有一些觀念上的盲點存在...
請各位先進予以指教..

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推 GOGOLINE:妳說的實際上是說模擬的情況嗎?!
推 sexyman:哈哈，這個我就不知道了，我很好奇
→ sexyman:出來是幾 % ?
→ yyc1215:以dipole為例可以接近90%,但不會是100%
→ yyc1215:這些都是針對模擬上的疑慮
推 Axis:這個efficiency可能有考慮傳輸線的mismatch
→ Axis:loss。
推 Axis:那值也許接近(1-|S11|^2).