Etkin yayın gücü

Radyo ve televizyon yayıncılığında anten çıkış gücü. Genellikle watt veya üst katlarıyla belirtilir. Desibel notasyonuyla dBw veya dBk gibi birimler de kullanılır.

Verici cihazı ve güç yönlendirme

Günümüzde verici sistemlerinin cihazlarının çıkışındaki güç genellikle 1 W ile 1 MW arasında değişmektedir. Gerçekte bu güç anten sistemine verilen güçtür. Ancak anten sistemi bu gücü her yöne eşit olarak dağıtmaz. Zaten bu mümkün de değildir. Güç yoğunluğu daima belli yönlerde diğer yönlerden daha fazladır. Kullanılan antenin tipine ve şayet bir den fazla anten kullanılıyorsa, bu antenlerin bağlantı ve yerleştirilme şekline göre, anten kimi zaman tek yöne kimi zaman birkaç yöne, kimi zaman da dört ana yönü de kapsayacak biçimde bütün çevreye yayın yapar. Ama hiçbir izleyicinin olmadığı tepe noktasına yayın yapılmaz. Bu durum yayın yapılmayan yönlere ait güç yoğunluğunun yayın yapılan yönlere eklenmesi gibi düşünülebilir.

İzotropik anten

Eşyönlü ya da izotropik anten her yöne eşit güç yoğunluğu ile yayın yapan sanal (gerçekte üretilmesi imkânsız) anten demektir. Böyle bir sanal antenin yayın güc yoğunluğu rahatlıkla hesaplanabilir. Yeteri kadar uzak olmak, yani yayınlanan elektromanyetik sinyalin dalga boyundan çok daha uzak fazla olmak kaydıyla, birim alan üzerine düşen güç uzaklığın karesiyle azalır. Buna göre, aynı uzaklıkta olmak kaydıyla, her yönde güç yoğunluğu eşittir.

İzotropik etkin güç

Gerçek antenlerde de güç yoğunluğu uzaklığın karesi ile azalır. Ne var ki, aynı uzaklıkta da olsa, farklı yönlerde farklı güç yoğunluğu ölçülür. Gücün maksimum olduğu yöndeki güce izotropik etkin güç denilir. Bu güc verici çıkış gücü, anten kazanç katsayısı ve kablo konnektör zayıflatma katsayılarının çarpımıdır. Anten kazanç katsayısı gücün maksimum olduğu yönde bu gücün sanal izotropik anten gücünden ne kadar fazla olduğunu gösteren bir katsayıdır.

Gerek anten kazanç katsayısı, gerekse kablo ve konnektör zayıflatma katsayısı geleneksel olarak desibel notasyonuyla verilir. Bu durumda, verici çıkış gücü de desibel (yerine göre dBm, dBw veya dBk gibi) ölçeğine çevrilir.Desibel notasyonuyla;

$P(eirp)= P(v)+G-L$

Burada P(eirp) izotropik anten etkin gücü, P(v) verici çıkış gücü , G anten sisteminin gücün maksimum olduğu yöndeki güç kazancı ve L de kablo ve konnektörlerin kayıplarıdır. (İyi bir planlamada bu sonuncu terim ihmal edilecek kadar küçük olabilir.)

Örnek

Mersin’deki televizyon vericisinin verici gücü 1 kW ve anten sisteminin gücün maksimum olduğu yöndeki kazancı ise 7 dB dir. Bu vericinin izotropik etkin gücü şayet kablo ve konnektör kayıplarının ihmal edilebilir düzeyde olduğu varsayılırsa, şu şekilde hesaplanır.

Desibel notasyonuyla ve 1 W dayanak güce göre verici çıkış gücü

$P(v)= 10\cdot \log{\frac{1000}{1}}= 30 \mbox { dBW}$

$P(eirp)= P(v)+G-L =30+7 \approx37 \mbox{ dBW}$

Mutlak güce çevirmek için,

$p(eirp)= 10^{3.7} \approx 5000 \mbox { W}= 5 \mbox { kW}$

Etkin yayın gücü

P (erp) ile gösterilen etkin yayın gücü izotropik etkin gücün daha genel halidir. İzotropik etkin güçte dayanak daima izotropik anten olduğu halde, etkin yayın gücünde dayanak farklı olabilir. Etkin güç dayanağı şayet izotropik antenden farklı ise, üretici dayanağı da belirtmek zorundadır. Mesela, dayanak olarak yarım dalga dipol alınmışsa, yarım dalga dipolun izotropik antene göre kazancı katsayı cinsinden 1.64 olduğu için etkin yayın gücünü bulmak için etkin izoropik gücü 1.64 e bölmek gerekir. (dB cinsinden 2.15 dB)

$P(erp)= P(eirp)-2.15$

Yukardaki denklemler bir arada değerlendirilirse,

$P(erp)= P(v)+G-L-2.15$

Anten kazancı‘na etki eden faktörler

• Anten verimliliği (Efficiency)
• Anten Boyutu , Odak uzaklığı
• Antenin Yapıldığı Malzeme  anten kazancına doğrudan etki ederler.

Verimlilik (Efficiency); Antene uygulanan  gücün anten tarafından yayılması ya da anten içinde harcanması ile ilgilidir. Eğer bir anten girişine uygulanan bu gücü uzağa yayabiliyorsa; Yüksek verimli anten (High efficiency), uzağa yaymak yerine içinde harcayıp büyük bir kısmını absorbe ediyorsa düşük verimli (low efficiency) anten olarak adlandırılır. Anten verimliliği, antenle iletim hattının uyumsuz empedans değerlerinde seçilmesi sonucu değişir. Kısaca, anten çıkışında elde edilen gücün, anten girişindeki güce oranlanması  bize anten verimliliğini (Efficiency) verir.

Anten kazancı üzerinde etkisi olan faktörler kısaca bunlardır.

Ayrıca bakınız

• Anten
• Televizyon vericisi