增益的核心定义是衡量天线性能的一个指标,具体来说,它是指在输入功率保持相等的情况下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号功率密度之比。
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换言之,天线的增益反映了其在最大辐射方向上的表现。它代表了相对于无方向性的理想点源,该天线在辐射效果上相当于将输入功率放大了多少倍。
从物理含义上理解,假设在特定距离点上需要产生一定强度的信号。如果使用理想的无方向性点源发射天线,可能需要100W的输入功率;但若换用增益为20倍的定向天线,只需5W输入功率即可达到同样的效果。
增益的高低与天线的方向图有着非常密切的关系。如果一个天线方向图的主瓣越窄,同时副瓣也越小,那么它的增益就会相应地更高,信号也就更集中。
我们可以把增益理解为天线把输入功率集中辐射能力的量化描述。简单来说,就是看天线能够将能量集中在哪个方向上,集中得越厉害,增益就越高。