Parameter sing migunani kanggo ngetung daya panrima antena yaikuwilayah sing efektifutawaaperture efektif. Anggep gelombang bidang kanthi polarisasi sing padha karo antena panrima mlebu ing antena. Luwih lanjut anggep gelombang kasebut lelungan menyang antena ing arah radiasi maksimum antena (arah saka ngendi daya paling akeh bakal ditampa).

Banjuraperture efektifparameter nggambarake pira daya sing dijupuk saka gelombang bidang sing diwenehake. Ayopdadi kapadhetan daya gelombang bidang (ing W/m^2). YenP_tnggambarake daya (ing Watt) ing terminal antena sing kasedhiya kanggo panrima antena, mula:

Mula, area efektif mung nggambarake pira daya sing dijupuk saka gelombang pesawat lan dikirim dening antena. Area iki dadi faktor kerugian intrinsik antena (kerugian ohmik, kerugian dielektrik, lan liya-liyane).

Hubungan umum kanggo aperture efektif ing babagan gain antena puncak (G) saka antena apa wae diwenehake dening:

Aperture efektif utawa area efektif bisa diukur ing antena nyata kanthi mbandhingake karo antena sing dikenal kanthi aperture efektif sing diwenehake, utawa kanthi pitungan nggunakake gain sing diukur lan persamaan ing ndhuwur.

Aperture efektif bakal dadi konsep sing migunani kanggo ngetung daya sing ditampa saka gelombang bidang. Kanggo ndeleng iki, bukak bagean sabanjure babagan rumus transmisi Friis.

Persamaan Transmisi Friis

Ing kaca iki, kita ngenalake salah sawijining persamaan paling dhasar ing teori antena, yaikuPersamaan Transmisi FriisPersamaan Transmisi Friis digunakake kanggo ngetung daya sing ditampa saka siji antena (kanthi gainG1), nalika dikirim saka antena liyane (kanthi gainG2), dipisahake dening jarakR, lan beroperasi ing frekuensifutawa lambda dawa gelombang. Kaca iki pantes diwaca kaping pirang-pirang lan kudu dingerteni kanthi lengkap.

Derivasi Formula Transmisi Friis

Kanggo miwiti derivasi Persamaan Friis, coba pikirake rong antena ing ruang bebas (ora ana alangan ing sacedhake) sing dipisahake dening jarakR:

Anggep yen （）Watt daya total dikirim menyang antena pancar. Kanggo saiki, anggep yen antena pancar iku omnidirectional, tanpa rugi, lan antena panrima ana ing medan adoh saka antena pancar. Banjur kapadhetan dayap(ing Watt saben meter persegi) saka gelombang pesawat sing mlebu ing antena panrima kanthi jarakRsaka antena transmisi diwenehake dening:

Gambar 1. Antena Pangirim (Tx) lan Panrima (Rx) dipisahake deningR.

Yen antena pancar duwe gain antena ing arah antena panrima sing diwenehake dening (）), mula persamaan kapadhetan daya ing ndhuwur dadi:

Faktor istilah gain ing arah lan rugi-rugi antena nyata. Saiki anggep yen antena panrima duwe aperture efektif sing diwenehake dening()Banjur daya sing ditampa dening antena iki ( ) diwenehake dening:

Amarga aperture efektif kanggo antena apa wae uga bisa ditulis minangka:

Daya sing ditampa asilé bisa ditulis kaya ing ngisor iki:

Persamaan 1

Iki dikenal minangka Formula Transmisi Friis. Iki nggandhengake kerugian jalur ruang bebas, gain antena lan dawa gelombang karo daya sing ditampa lan dikirim. Iki minangka salah sawijining persamaan dhasar ing teori antena, lan kudu dieling-eling (uga derivasi ing ndhuwur).

Wangun liya sing migunani saka Persamaan Transmisi Friis diwenehake ing Persamaan [2]. Amarga dawa gelombang lan frekuensi f ana gandheng cenenge karo kecepatan cahya c (waca pambuka kaca frekuensi), kita duwe Formula Transmisi Friis ing babagan frekuensi:

Persamaan 2

Persamaan [2] nuduhake yen luwih akeh daya sing ilang ing frekuensi sing luwih dhuwur. Iki minangka asil dhasar saka Persamaan Transmisi Friis. Iki tegese kanggo antena kanthi gain sing ditemtokake, transfer energi bakal paling dhuwur ing frekuensi sing luwih murah. Bedane antarane daya sing ditampa lan daya sing dikirim dikenal minangka path loss. Dikandhakake kanthi cara sing beda, Persamaan Transmisi Friis ujar manawa path loss luwih dhuwur kanggo frekuensi sing luwih dhuwur. Pentinge asil iki saka Formula Transmisi Friis ora bisa dilebih-lebihake. Iki sebabe telpon seluler umume beroperasi kurang saka 2 GHz. Bisa uga ana luwih akeh spektrum frekuensi sing kasedhiya ing frekuensi sing luwih dhuwur, nanging path loss sing ana gandhengane ora bakal ngaktifake panrima kualitas. Minangka akibat luwih lanjut saka Persamaan Transmisi Friss, umpamane sampeyan ditakoni babagan antena 60 GHz. Elinga yen frekuensi iki dhuwur banget, sampeyan bisa nyatakake yen path loss bakal dhuwur banget kanggo komunikasi jarak jauh - lan sampeyan pancen bener. Ing frekuensi sing dhuwur banget (60 GHz kadhangkala diarani wilayah mm (gelombang milimeter)), path loss dhuwur banget, mula mung komunikasi titik-ke-titik sing bisa ditindakake. Iki kedadeyan nalika panrima lan pemancar ana ing ruangan sing padha, lan madhep siji lan sijine. Minangka akibat luwih lanjut saka Formula Transmisi Friis, apa sampeyan mikir operator telpon seluler seneng karo pita LTE (4G) anyar, sing beroperasi ing 700MHz? Jawabane ya: iki frekuensi sing luwih murah tinimbang antena sing biasane dioperasikake, nanging saka Persamaan [2], kita nyathet yen kerugian jalur uga bakal luwih murah. Mula, dheweke bisa "nutupi luwih akeh wilayah" karo spektrum frekuensi iki, lan eksekutif Verizon Wireless bubar nyebut iki "spektrum kualitas dhuwur", amarga alesan iki. Cathetan Sampingan: Ing sisih liya, produsen telpon seluler kudu masang antena kanthi dawa gelombang sing luwih gedhe ing piranti sing kompak (frekuensi sing luwih murah = dawa gelombang sing luwih gedhe), mula tugas desainer antena dadi luwih rumit!

Pungkasanipun, menawi antena boten cocog kaliyan polarisasi, daya ingkang dipuntampi ing nginggil saged dipunkalikaken kaliyan Faktor Kerugian Polarisasi (PLF) kangge ngetung ketidakcocokan punika kanthi leres. Persamaan [2] ing nginggil saged dipunéwahi kangge ngasilaken Formula Transmisi Friis umum, ingkang kalebet ketidakcocokan polarisasi: