影响天线增益的因素-增益跟天线的匹配情况无关

我的理解： 
匹配是要使天线的输入功率尽量多的馈入天线。 
而天线的增益计算跟馈入天线的那部分功率有关。 
这就是说天线的增益跟匹配无关，那影响天线增益的主要因素有哪些呢？ 
天线的方向性是一个，其他的呢？ 
希望高手解答，感激不尽！ 
 

网友回复:

gain = efficiency * directivity 
 
天线效率和导体损耗、介质损耗等有关。

网友回复:

关于匹配网络对天线增益的影响 要看你说的是哪个增益了。 
主要是realized gain 和gain 的区别，前者要考虑匹配的好坏，后者不考虑匹配（假设匹配是共轭） 
gain 通常大于等于realized gain。 在仿真软件 如HFSS里也有这两个gain的区别，就是看要不要假设端口共轭匹配无反射。 
如图 
1993 IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas 
 

图片:antenna_gain.JPG

网友回复:

有个地方不理解，我觉得方向性是体现了增益 而不是影响增益的一方面，当然方向性好了 增益也就高了，我觉得这两个是并列关系吧

网友回复:

谢谢指导，跟匹配无关的话增益就是指Gain了。

网友回复:

谢谢指教，按照这个公式，是不是天线结构跟材料定了，增益只跟方向性有关了？

网友回复:

是的，有人进一步引伸，认为天线辐射的功率没有全部照到有用的地方，比如说3扇区基站天线水平面方向+/-60度以外的功率除了对软切换有点用外基本是其它扇区的干扰，垂直方向照到其它小区的功率也是干扰。他们定义了波束效率，乃至有效增益之类的一些指标，没有流行开。

网友回复:

天线辐射部分的结构，决定天线的辐射性能，即决定天线的辐射方向性D  
G=D*效率 
效率是什么意思呢，效率=辐射出的功率/输入的功率。。效率的大小是由损耗来决定的。也就是说， 
匹配网络的作用是端口特性。是保证能量在需要的频段能够输入天线，而不是反射回来。往往匹配网络中的器件会来带损耗。 
 
也就是说，在失配情况下，如果没有匹配，能量完全无法输入天线，效率很低，纵然方向性D再高，G也不存在。 
有了匹配之后，就是在加入损耗的代价，让更多能量输入天线，得到一定的效率值，获得G 
当然最好的情况，就是效率为100%（设计天线结构本身在需要频段正常工作），天线方向性D=G，一般难于实现。 
主要要看天线设计的需要。有的情况下，如低频宽带通信天线2-30Mhz，30-88-MHz，在低频处增益就不可能高，一般为-15dbi

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