Wie stark beeinflusst die physische Größe und Form einer HF-Antenne ihre Reichweite/Durchdringung?

Wie stark beeinflusst die physische Größe und Form einer HF-Antenne ihre Reichweite/Durchdringung?

Vollständig. Vollkommen. Eine Antenne wird vollständig durch ihre Form und Größe und ihr Material definiert.

Eine geringfügige Änderung im Design kann eine Antenne ziemlich drastisch verändern.

Was wäre der Unterschied in diesen Fällen?

Entschuldigung, die Antwort lautet:

Antennen sind nicht so einfach.

Eine Antenne muss genau für die Frequenz und Bandbreite, Impedanz und Richtung ausgelegt sein, in der sie verwendet werden soll. Es ist also nicht so, dass Sie einfach jedes Design nehmen und es doppelt oder dreimal so lang machen können und erwarten, dass es einfach weiter funktioniert.

Als praktisches Beispiel:

Eine sehr gebräuchliche Antenne ist der Viertelwellenlängen-Monopol. Verdoppelt man die Länge, erhält man an den Grenzen (wo früher ein Minimum war) ein Strommaximum, wenn der Einspeisepunkt ein Maximum hat – was man beim Bau einer Antenne mit gleichem Wellenwiderstand sicher nicht will, und immer noch einen Hauptstrahl senkrecht zur Verlängerung des Dipols haben.

Also, nein, wir können Ihnen nicht sagen, wie sich diese anderen Antennen verhalten werden. Sie müssen genau angeben, wie sie aussehen sollen, und dann würden Sie sie normalerweise entweder manuell analysieren oder eine Simulation auf sie werfen.

Beeinflusst eine dieser Änderungen die Gesamtsignalstärke?

Ja. Aber:

Signalstärke und Antennenform und -größe stehen nicht in direktem Zusammenhang – die Verwendung einer anderen Form führt zu einem anderen Verstärkungsmuster, dh die Antenne strahlt in verschiedene Richtungen mit einer anderen relativen Leistung, aber es ist auch nicht so eintönig, dass eine einfache "vergrößerte " Antenne wird in der normalen Richtung der Antenne zu einem höheren Gewinn führen - im Gegenteil, bei einigen Längen einer linearen Antenne würden Sie tatsächlich keine Emission in der Richtung erhalten, von der Sie zu denken scheinen, dass sie immer die Hauptrichtung ist. Und: Wenn Sie die Größe Ihrer Antenne ändern, ändern Sie auch Dinge wie die Impedanz, und das bedeutet, dass Sie den Wirkungsgrad der Antenne verringern!

Wenn ja, ungefähr um wie viel Mal relativ zum ersten?

Etwas zwischen 0 mal so viel und 100.000 mal so viel. Unmöglich zu sagen.

Also: Ich fürchte, es gibt keine Abkürzung zum Erlernen der Grundlagen von Antennen und Antennensystemen, wenn Sie Antennen entwerfen möchten. Verzeihung.

Jetzt haben Sie eine komplizierte Sache: das konkrete Hindernis.

Leider ist die Funkausbreitung auch nicht so einfach. Ein Emitter, der mit einem sehr schönen, ebenen Wellenstrahl in der Mitte auf die Wand trifft, wird wahrscheinlich am stärksten absorbiert, während etwas, das auf die Ränder Ihrer Wand "trifft", wahrscheinlich Beugung und Brechung nutzt - aber das hängt vom Verhältnis ab Wandform, Wellenlänge, Wandmaterial (gibt es Stahlwaffen) und relative Positionierung von Wand, Antenne und Ziel (gemessen in Wellenlängen).

Die Antennengröße hängt von der Betriebsfrequenz ab . Bei Niederfrequenzantennen wie 2,4-GHz-Antennen (Bluetooth) ist die Größe im Vergleich zu Hochfrequenzantennen wie 28-GHz-Antennen (5G-Antennen) groß. Die Antennendurchdringungsleistung (oder Antennengewinn und -effizienz) nimmt mit der Aperturgröße (physikalische Größe des Strahlers) der Antenne zu. Da die Beschränkung der Antennengröße von der Betriebsfrequenz bestimmt wird, wird die Antennenarray-Technik (sie erhöht die Aperturgröße) verwendet, um die Antennendurchdringungsleistung zu erhöhen.