アンテナ電力利得

　　アンテナ電力利得はアンテナ性能評価における重要なパラメータである。これはアンテナが等方性放射器と比較して，放射線電力を特定の方向に集中する能力。等方性放射器は理論的にすべての方向に均一な放射電力を持つアンテナである。

　　定義と計算

　　アンテナ電力利得，つうか常は \(G\)，アンテナと等方性放射器が同じ入力電力を使用する場合，アンテナの特定方向の放射強度と等方性放射器の放射強度の比。数学上，デシベルで (dB) を単位として \(G = 10\log_{10}(\frac{U}{U_0})\)，ここで \(U\) アンテナの目標方向の放射強度です，\(U_0\) 等方性放射器の放射強度です。アンテナの利得は等方性源に対する均一放射線を測定する，アンテナが特定の方向に放射する電力はどれだけ増加したか。例えば，アンテナの特定の方向の利得が 10 dB，この方向に放射される電力が同じ入力電力の等方性アンテナ放射電力の 10 倍数。

　　電力利得に影響する要因

　　アンテナの設計はその電力利得を決定する上で重要な役割を果たしている。複雑な幾何学的形状を有するアンテナ，例えば放物面アンテナや八木-宇田アンテナ，高い利得を目指す。例えば，放物線アンテナの動作原理は、電磁波を反射して特定の方向に集束することである。パラボラアンテナのサイズが大きいほど，利得が高くなるほど。八木-宇田アンテナは複数の素子からなる，駆動素子を含む、リフレクタとディフレクタ。これらの要素を適切に配置し、調整することにより、アンテナが放射線を特定の方向に導く能力を高めることができる，電力利得を高める。動作周波数も電力利得に影響する。異なるアンテナが特定の周波数帯に最適化されている。特定の周波数に対して設計されたアンテナは、この周波数で最大利得。周波数が設計周波数からずれている場合，ゲインが低下する可能性があります。

　　高利得アンテナの応用

　　高利得アンテナは様々な用途に広く応用されている。衛星つうか信では，地上局の高利得アンテナは、衛星から微弱な信号を受信するために使用される。これらのアンテナは受信電力を集中することができる，信号対雑おん比を高める。長距離無線つうか信において，例えば、2つの遠隔地間のポイントツーポイントリンク，つうか信範囲を増やすために高利得アンテナを使用することができる。必要な方向に電力を集中することで，信号をより遠い距離に送信。セルラーネットワーク内，信号強度の低い領域を改善するために高利得アンテナを使用することができる(例えば農村や遠隔地)のカバー範囲。