影響天線增益的因素-增益跟天線的匹配情況無關

我的理解： 
匹配是要使天線的輸入功率盡量多的饋入天線。 
而天線的增益計算跟饋入天線的那部分功率有關。 
這就是說天線的增益跟匹配無關，那影響天線增益的主要因素有哪些呢？ 
天線的方向性是一個，其他的呢？ 
希望高手解答，感激不盡！ 
 

網友回復:

gain = efficiency * directivity 
 
天線效率和導體損耗、介質損耗等有關。

網友回復:

關于匹配網絡對天線增益的影響 要看你說的是哪個增益了。 
主要是realized gain 和gain 的區別，前者要考慮匹配的好壞，后者不考慮匹配（假設匹配是共軛） 
gain 通常大于等于realized gain。 在仿真軟件 如HFSS里也有這兩個gain的區別，就是看要不要假設端口共軛匹配無反射。 
如圖 
1993 IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas 
 

圖片:antenna_gain.JPG

網友回復:

有個地方不理解，我覺得方向性是體現了增益 而不是影響增益的一方面，當然方向性好了 增益也就高了，我覺得這兩個是并列關系吧

網友回復:

謝謝指導，跟匹配無關的話增益就是指Gain了。

網友回復:

謝謝指教，按照這個公式，是不是天線結構跟材料定了，增益只跟方向性有關了？

網友回復:

是的，有人進一步引伸，認為天線輻射的功率沒有全部照到有用的地方，比如說3扇區基站天線水平面方向+/-60度以外的功率除了對軟切換有點用外基本是其它扇區的干擾，垂直方向照到其它小區的功率也是干擾。他們定義了波束效率，乃至有效增益之類的一些指標，沒有流行開。

網友回復:

天線輻射部分的結構，決定天線的輻射性能，即決定天線的輻射方向性D  
G=D*效率 
效率是什么意思呢，效率=輻射出的功率/輸入的功率。。效率的大小是由損耗來決定的。也就是說， 
匹配網絡的作用是端口特性。是保證能量在需要的頻段能夠輸入天線，而不是反射回來。往往匹配網絡中的器件會來帶損耗。 
 
也就是說，在失配情況下，如果沒有匹配，能量完全無法輸入天線，效率很低，縱然方向性D再高，G也不存在。 
有了匹配之后，就是在加入損耗的代價，讓更多能量輸入天線，得到一定的效率值，獲得G 
當然最好的情況，就是效率為100%（設計天線結構本身在需要頻段正常工作），天線方向性D=G，一般難于實現。 
主要要看天線設計的需要。有的情況下，如低頻寬帶通信天線2-30Mhz，30-88-MHz，在低頻處增益就不可能高，一般為-15dbi

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