天線理論 - 各向同性輻射

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在上一章中，我們已經瞭解了輻射方向圖。為了更好地分析天線的輻射，需要一個參考點。各向同性天線的輻射填補了這一空白。

定義

各向同性輻射是指從一個點源發出的輻射，在所有方向上均勻輻射，無論測量方向如何，強度都相同。

天線輻射方向圖的改進總是使用該天線的各向同性輻射進行評估。如果輻射在所有方向上都相等，則稱為各向同性輻射。

• 點源是各向同性輻射體的例子。然而，這種各向同性輻射在實踐中是不可能的，因為每個天線都以一定的指向性輻射能量。

• 各向同性輻射就是全向輻射。

• 在三維檢視中呈現甜甜圈形狀，在二維檢視中呈現8字形。

上圖顯示了各向同性或全向輻射方向圖。圖1顯示了三維甜甜圈形狀，圖2顯示了二維8字形。

增益

各向同性輻射體具有單位增益，這意味著在所有方向上都具有1的增益因子。用dB表示，可以稱為0dB增益（零損耗）。

等效各向同性輻射功率

根據標準定義，“各向同性天線輻射的功率量，以產生在最大天線增益方向觀察到的峰值功率密度，稱為等效各向同性輻射功率。”

如果將天線的輻射能量集中到一側或特定方向，其中輻射等效於該天線的各向同性輻射功率，則這種輻射將被稱為EIRP，即等效各向同性輻射功率。

增益

雖然各向同性輻射是理想化的，但它是天線所能提供的最佳輻射。這種天線的增益為3dBi，其中3dB是2的因子，'i'表示各向同性條件的因子。

如果輻射集中在某個角度，則EIRP隨著天線增益的增加而增加。透過將天線集中在特定方向，可以獲得最佳的天線增益。

有效輻射功率

如果以半波偶極子作為參考而不是各向同性天線來計算輻射功率，則可以稱為ERP（有效輻射功率）。

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

如果已知EIRP，則可以根據上述公式計算ERP。