アンテナ利得の公式 | 定義、計算方法 & 用途 – Electricity

アンテナ利得の定義、計算方法、および通信、衛星、レーダー、航空機などの実用的な用途について詳しく解説します。

アンテナ利得の公式 | 定義、計算方法 & 用途

アンテナ利得は通信や無線技術において非常に重要な概念です。本記事では、アンテナ利得の基本的な定義、計算方法、そしてその用途について解説します。

アンテナ利得（Antenna Gain）は、特定の方向におけるアンテナの放射効率を示す指標です。これは通常、無指向性アンテナに対する比較で表されます。アンテナ利得はデシベル（dB）で表され、多くの場合、次のように定義されます：

$G = 10 \log_{10}\left(\frac{P_{out}}{P_{ref}}\right) [dBi]$

ここで、Gは利得、P_{out}は対象アンテナの特定方向への放射パワー、P_{ref}は基準アンテナの無指向性放射パワーです。dBiは無指向性アンテナに対する利得を示します。

アンテナ利得は以下のステップで計算されます：

具体的な計算式は次の通りです：

$G\left(\theta,\phi\right) = \frac{4\pi\int_0^{2\pi}\int_0^{\pi}U\left(\theta,\phi\right)\sin\theta \,d\theta d\phi}{P_{total}} [dBi]$

ここで、U(\theta, \phi)は角度\thetaと\phiにおける放射強度、P_{total}はアンテナ全体の放射パワーです。

アンテナ利得は多くの実用的な用途があります。特に次のような分野で重要です：

アンテナ利得は無線技術において非常に重要なパラメータです。その定義、計算方法、および実用的な用途を理解することは、無線通信技術の効果的な運用に不可欠です。アンテナ利得を正しく理解することで、より効率的に電波を利用することが可能となります。