This calculator determines the gain of a parabolic antenna based on its specifications.

ゲイン=10log10E(πd/λ)²  、ここで

E = 効率（小数値）
d = 直径（m）

λ = 波長 = c/f、c = 光速、f = 周波数

ビーム幅 = 70/d、ここで

70 = k = アンテナの種類に特有のパラメータ。

ビーム幅パラメータ「k」の値70は近似値であり、アンテナの特定の設計と用途によって異なる場合があります。アンテナ特性は電磁シミュレーションと測定によってより正確に決定されます。また、ここで述べられたもの以外にもさまざまなアンテナ設計や種類があり、それぞれのビーム幅は大きく異なる場合があります。

焦点距離 = D/2*16d、ここで

D = 深さ（D = d/2の場合、公式はd/8に簡略化されます）この要素は単純化のため考慮されていません。

有効開口面積 = 2*ゲイン/4 = E*d²/4

「アンテナゲインは無線信号の範囲と強度を決定します。これは隣の部屋の誰かと通信するか、地球の反対側の誰かに到達するかの違いです。真に、アンテナゲインは無線通信システムの重要な要素です」と『アンテナハンドブック: 理論、応用、設計』の共著者であるY.T. Lo教授は述べています。
あなたは想像できますか？ 電話やWi-Fiルーターがない世界を。日常の通信が崩壊し、ストリーミングが不可能になり、重要な仕事のメールが宙に浮いたままになります。私たちが当たり前に思っている無線通信の驚異には、アンテナ設計の枠組みに隠された基本的な秘密があります – それはアンテナゲインです。
無線システムを設計したり使用したりする電気技師にとって、アンテナゲインの理解は選択肢ではなく必要不可欠です。それは、信号の強さ、範囲、品質を制御する無線通信の機械装置の要となるものです。
効率的な信号送信と受信において、わずかなゲインも重要です。家庭用Wi-Fiネットワークの信号強度を向上させる場合でも、広範な携帯電話インフラを展開する場合でも、これはツールキットの不可欠な部分です。
アンテナゲイン計算の技術を習得することで、無線通信の新しいレベルの性能を引き出すことができます。無線工学のこの重要な要素をマスターする方法を探ってみましょう。

1. アンテナゲインは無線通信において重要な概念です。'G'で表され、特定の方向にエネルギーを指向するアンテナの効率を測定します。アンテナゲインの計算式は G = 10 log (P2/P1) です。
2. アンテナゲインは、ダイポールアンテナ、八木宇田アンテナ、放物面アンテナ、パッチアンテナなど、さまざまなアンテナタイプにおいて重要です。効率的な無線通信システムを設計するために理解することが必要です。
3. アンテナゲインの実用的な応用例として、Wi-Fiルーター、衛星テレビ、モバイル通信、電波天文学があります。アンテナゲインの知識により、信号品質の向上、範囲の拡大、効率的な電力使用、カスタマイズされたカバレッジが可能になります。
4. アンテナゲインを正確に使用するためには、一般的な誤解を理解し修正することが重要です。例えば、アンテナゲインは電力を増加させたり、全方向に均等なカバレッジを提供したりしません。Keysight Technologiesは、アンテナゲイン計算機などのツールとソリューションを提供し、エンジニアや無線通信の専門家が実際の状況に知識を適用するのを支援します。

アンテナゲインは通常、次の式を使用して計算されます：

G = 10 log (P2/P1)

この式において：

• G はアンテナのゲイン
• P2 は目的の方向への出力電力
• P1 はエネルギーがすべての方向に均等に分配された場合の送信電力（アイソトロピック放射）.。

この式により、アンテナのゲインをアイソトロピックラジエーターと比較した場合のデシベル (dB) で計算できます。

式の各要素には重要な意味があります：

• G: ゲインは、特定の方向にエネルギーを集中させるアンテナの能力の比較測定です。アンテナがどれだけ効率的に動作しているかを理解するために重要です。
• P2: 目的の方向への出力電力は、アンテナがエネルギーを指向する効果を理解するためのものです。
• P1: この要素は理論的なアイソトロピック放射を表し、標準を提供し、計算が普遍的な比較に基づくことを保証します。
   

   表：アンテナゲイン計算式の要素

アンテナゲインに影響を与える主な要因：

• アンテナの設計: 異なる設計は、電波エネルギーを指向する能力に差があります。例えば、八木アンテナ、放物面アンテナ、ホーンアンテナは高ゲインアンテナです。
• 動作周波数: アンテナゲインは送受信する信号の周波数によって変わります。特定の周波数範囲に最適なアンテナ設計を行うことが重要です。
• アンテナのサイズ: 大きなアンテナはエネルギーをより効果的に集中させることができ、結果として高いゲインを得ることができます。
• アンテナの材質: アンテナに使用される材質は、電波エネルギーの伝導性に影響を与え、結果としてゲインにも影響します。
• アンテナの配置: アンテナの配置（地上からの高さや周囲の環境など）はゲインに影響を与えます。特に現実の厳しい環境では重要です。

アンテナゲインを正確に計算することは、効果的な無線通信システムの設計と実装において非常に重要です。

アンテナゲインは、効率的な無線通信システムを設計する上で中心的な役割を果たします。特定の方向にエネルギーを集中させる能力は、長距離通信を容易にし、信号品質を向上させ、電力使用を最適化します。以下はアンテナゲインの実用的な応用例です：

1. Wi-Fiルーター: Wi-Fiルーターに高ゲインアンテナを使用することで、広範囲にわたる強力な信号を提供し、デバイスの接続性を向上させることができます。例えば、指向性アンテナ（八木アンテナなど）を使用すると、Wi-Fi信号を特定の方向に集中させ、必要な範囲での信号範囲を拡大できます。
2. 衛星テレビ: ディッシュアンテナ（パラボリックアンテナ）は高いゲインを持つため使用されます。これらのアンテナは信号を衛星に向けて狭いビームに集中させ、遠くの衛星からの弱い信号の受信を可能にします。
3. モバイル通信: アンテナゲインは、携帯電話の信号の受信品質と範囲に大きな影響を与えます。例えば、携帯電話の基地局は広範囲にわたる信号を送受信するために高ゲインアンテナを使用しています。
4. 電波天文学: アンテナゲインは、天文学で使用される電波望遠鏡において非常に重要です。これらの放物面アンテナは、高いゲインのおかげで、遠方の宇宙からの弱い信号を捕捉することができます。

表: アンテナゲインの実用的な応用

無線通信におけるアンテナゲインの理解による主なメリット:

• 信号品質の向上: エネルギーを望む方向に集中させることで、アンテナゲインは受信信号の品質を向上させ、エラーを減らし、データレートを向上させます。
• 範囲の拡大: 高ゲインアンテナは、より長距離で信号を送受信できるため、デバイスが遠くにあるアプリケーションに最適です。
• 効率的な電力使用: ゲインの高いアンテナは、利用可能なエネルギーを必要な方向に集中させ、不要な方向に無駄にすることなく、電力を効率的に使用します。
• カスタマイズされたカバレッジ: エンジニアは、特定のアプリケーションのニーズに応じたカバレッジパターンを設計することができます。

Whenever You’re Ready, Here Are 5 Ways We Can Help You

1. Browse our Premium Used Network Analyzers.
2. Call tech support US: 1 800 829-4444  Press #, then 2 Hours: 7am – 5pm MT, Mon– Fri
3. Talk to our sales support team by clicking the icon (bottom right corner) on every offer page
4. Create an account to get price alerts and access to exclusive waitlists
5. Talk to your account manager about your specific needs