天线增益与有效辐射功率的理解！

《B、dB、dBm、dBi、dBd、dBc的含义与区别！》该文中提到了天线增益，今天我们将更深一步的理解天线增益和有效辐射功率。

首先需要说明的是，天线增益与放大器增益是不一样的。放大器是有源器件，可以增加信号的幅度或功率，放大所需的功耗由能源提供。

天线是无源器件，并不会增加信号的功率，而经常说的天线增益是相对于某一参考天线来说的。也就是说100W的功率馈给天线并不会得到大于100W的辐射能量。而是以牺牲其他方向为代价，天线将辐射能量集中到特定方向，从而得到了相对于参考天线的增益。

在输入功率相等的情况下，天线增益是指实际天线和参考天线在空间同一点处的功率密度之比。以各向同性天线(isotropic antenna)或偶极子天线(dipole antenna)为参考，得到天线增益的单位分别为dBi和dBd。

相比于各向同性天线，半波偶极子天线是有增益的，可以表示为2.15dBi。也就是说若以dBd来表示天线增益时，数值会变小。例如：增益为5dBd的天线增益还可以表示为7.15dBi。

关于天线增益，举一个例子加以说明：

一张暴露年龄的图

当把手电筒前面的聚光罩拿掉，灯泡发出的光会比较分散，能照射的距离较近。而装上聚光罩，灯泡发出的光被聚束到一定的范围，所能照射的也就更远乐，看起来手电筒更亮。这个过程中，灯泡发出的能量并没有增加，而是将其他方向上的光聚集起来，朝着前面较小范围照射，从而得到了“增益”。

天线增益描述的是天线将功率集中辐射的程度，因此与天线方向图密切相关。一般来说天线方向图主瓣越窄、副瓣越小，则增益越高。

有效辐射功率

Effective Radiated Power，ERP

等效全向辐射功率

Effective Isotropic Radiated Power，EIRP

有效辐射功率定义为天线增益和输入功率的乘积。举例：一个100W的发射机连接到增益为9dBd的天线上，系统传输线和接头损耗为3dB，计算出ERP=50dBm+9dBd-3dB=56dBm，ERP是400W。

这里的ERP=400W并不是说发射机馈给天线的功率增加了，而是说如果采用的是偶极子天线，在该方向上达到相同的辐射效果，需要的等效功率是400W。

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