「利得」とは、主に無線通信において、アンテナやその他の伝送システムが信号を強化する能力を示す指標です。利得は通常、デシベル(dB)で表現され、特定の方向に対する信号の強度を増加させる能力を示します。
対象アンテナの放射電力をPx [W]、基準アンテナの放射電力を Ps [W]とすると、対象アンテナの利得G_Pは次式で表されます。
G_P = P_s / P_x G_dB = 10\log_{10} \left ( P_s / P_x \right ) [dB]放射電力を一定とした場合の受信電解強度比については、対象アンテナ E_X [V/m] 。基準アンテナ E_S [V/m] とすると、対象アンテナ G_E は、次式で表します。
G_E = \left ( E_X / E_S \right ) ^2 G_dB = 20\log_{10} \left ( E_X / E_S \right ) [dB]利得が高いアンテナは、特定の方向に信号を集中させることができ、通信の範囲や品質を向上させるために重要です。例えば、指向性アンテナは、特定の方向に対して高い利得を持ち、逆に全方向に均等に信号を送信する全方位アンテナは、利得が低いとされます。
利得は、無線システムの設計や運用において重要な要素であり、通信の効率を最大化するためには、適切な利得の選択が必要です。また、利得を理解することで、受信機の感度や送信機の出力を最適化し、より良い通信を実現することが可能となります。
