Come verificare la potenza del segnale di un'antenna

Prendo la domanda per essere come verificare l'effettiva potenza irradiata e il modello di radiazione da un'antenna trasmittente. Questo si riduce a determinare due fattori principali;

1. L'efficienza dell'antenna, che significa la frazione di energia fornita che viene convertita in onde elettromagnetiche, e non in calore, e
2. La direttività, che è la capacità di un'antenna di concentrare l'energia irradiata nella direzione desiderata (s).

Le antenne per le frequenze più alte di solito hanno basse perdite, quindi la direttività diventa il fattore principale, ma le antenne elettricamente piccole hanno grandi perdite, che devono essere prese in considerazione nella determinazione della potenza reale irradiata.

La determinazione del modello di radiazione dell'antenna o del guadagno direttivo è fatta misurando i livelli di segnale relativi in un modello intorno all'antenna, sia muovendo le antenne riceventi, sia girando effettivamente l'antenna trasmittente.

Per determinare con precisione l'efficienza reale di un'antenna elettricamente piccola, ci vuole uno sforzo abbastanza grande, che è per lo più composto dalla misurazione delle intensità di campo reali, sia la componente elettrica, il campo E, o la componente magnetica, il campo H, ad una distanza sufficientemente grande da essere sempre nel campo lontano dell'antenna.

Le misure sono idealmente prese in un modello emisferico, con l'antenna al centro. Se viene raccolto un gran numero di punti di misura, diventa possibile calcolare la potenza reale irradiata sommando i contributi di potenza irradiata dall'area intorno ad ogni punto di misura. Il quoziente tra la potenza irradiata e la potenza fornita è l'efficienza dell'antenna

Per le grandi antenne, come quelle per le trasmissioni LF o MF o per le comunicazioni internazionali, questo è più spesso fatto da un sistema di misura aereo trasportato in un elicottero. Questi sono tuttavia piuttosto costosi, quindi si stanno mettendo in campo sistemi di misurazione basati su droni.

(Vedi ad esempio "Realisation of antenna pattern measurement systems using unmanned aerial vehicles", Proceedings of the 2019 Nordic HF Conference HF19)