Əsas lob eni və yan lob səviyyəsi

Nümunənin eni (əsas lob) buraxılan elektromaqnit enerjisinin konsentrasiya dərəcəsini müəyyənləşdirir. DN eni elektromaqnit sahəsinin gücünün amplitudasının maksimum dəyərdən 0,707 səviyyəsi (və ya maksimum güc sıxlığı dəyərindən 0,5 səviyyə) olduğu əsas lob daxilində iki istiqamət arasındakı bucaqdır. Alt xəttin eni aşağıdakı kimi göstərilir:

2i 0,5 səviyyəsində güc baxımından nümunənin eni;

2i - 0.707 səviyyəsində gərginlik baxımından nümunənin eni.

E və ya H indeksi müvafiq müstəvidə nümunənin enini bildirir: 2i, 2i. Gücün 0,5 səviyyəsi sahə gücündə 0,707 səviyyəyə və ya loqarifmik miqyasda 3 dB səviyyəsinə uyğundur:

Nümunənin enini, məsələn, Şəkil 11-də göstərildiyi kimi, qrafikdən istifadə edərək eksperimental olaraq təyin etmək rahatdır.

Şəkil 11

Nümunənin yan loblarının səviyyəsi antenna tərəfindən elektromaqnit sahəsinin saxta radiasiya dərəcəsini müəyyənləşdirir. Yaxınlıqdakı radioelektron sistemlərlə elektromaqnit uyğunluğunun keyfiyyətinə təsir göstərir.

Nisbi səviyyə yan lob birinci yan lobun maksimumu istiqamətində sahənin gücü amplitüdünün əsas lobun maksimum istiqamətində sahə gücü amplitudasına nisbətidir (Şəkil 12):

Şəkil 12

Bu səviyyə ilə ifadə olunur mütləq vahidlər və ya desibellə:

Ötürücü antenanın istiqamət əmsalı və qazancı

İstiqamət əmsalı (DC) sferik naxışlı istinad yönlü (izotrop) antenna ilə müqayisədə real antenanın istiqamət xüsusiyyətlərini kəmiyyətcə xarakterizə edir:

KND, real (istiqamətli) antenanın güc axını sıxlığının P (u, q) eyni antenna üçün istinad (istiqamətsiz) antenanın güc axını sıxlığından P (u, q) neçə dəfə böyük olduğunu göstərən rəqəmdir. istiqamət və eyni məsafədə, bir şərtlə ki, antenaların şüalanma gücləri eyni olsun:

(25) nəzərə alaraq, əldə edə bilərik:

Antenanın qazanma faktoru (GC) yalnız antenin fokuslanma xüsusiyyətlərini deyil, həm də bir növ enerjini digərinə çevirmək qabiliyyətini nəzərə alan parametrdir.

KU- bu, real (istiqamətli) antenanın güc axınının P (u, c) sıxlığının PE (u, c) üçün istinad (istiqamətsiz) antenanın güc axını sıxlığından neçə dəfə çox olduğunu göstərən rəqəmdir. antenalara verilən güclərin eyni olması şərti ilə eyni istiqamətdə və eyni məsafədə.

Qazanc səmərəlilik baxımından ifadə edilə bilər:

antenanın səmərəliliyi haradadır. Praktikada antenanın qazancı maksimum radiasiya istiqamətində istifadə olunur.

Faza radiasiya nümunəsi. Anten faza mərkəzinin konsepsiyası

Faza radiasiya nümunəsi antenanın buraxdığı elektromaqnit sahəsinin fazasının bucaq koordinatlarından asılılığıdır.

Antenanın uzaq zonasında E və H sahə vektorları fazada olduğundan, faza nümunəsi antenanın buraxdığı EMF-nin elektrik və maqnit komponentləri ilə eyni dərəcədə bağlıdır. Faza nümunəsi aşağıdakı kimi təyin olunur: r = const-da Ш = Ш (u, ц).

Əgər W (u, q) = const at r = const, onda bu o deməkdir ki, antenna dalğanın faza cəbhəsini kürə şəklində əmələ gətirir. Koordinat sisteminin mənşəyinin yerləşdiyi bu sferanın mərkəzinə antenanın faza mərkəzi (PCA) deyilir. Qeyd etmək lazımdır ki, bütün antenalarda bir faza mərkəzi yoxdur.

Faza mərkəzi və aralarında aydın sıfır olan çox loblu amplituda nümunəsi olan antenalar üçün bitişik loblarda sahə fazası p (180°) ilə fərqlənir. Eyni antenanın amplituda və faza şüalanma nümunələri arasındakı əlaqə Şəkil 13-də təsvir edilmişdir.

Şəkil 13 - Amplituda və faza nümunələri

Elektromaqnit dalğalarının yayılma istiqaməti və kosmosun hər bir nöqtəsində onun faza cəbhəsinin mövqeyi qarşılıqlı perpendikulyardır.

Antenanın uzunluğu boyunca cərəyan paylanması sabit olsun:

Həqiqi antenalar (məsələn, yuva dalğaları) və ya çap edilmiş antenna massivləri çox vaxt məhz bu cari paylanmaya malikdir. Belə bir antenanın radiasiya modelini hesablayaq:

İndi normallaşdırılmış bir nümunə quraq:

(4.1.)

düyü. 4.3 Vahid cərəyan paylanması ilə xətti antenanın radiasiya nümunəsi

Bu radiasiya modelində aşağıdakı sahələri ayırd etmək olar:

1) Əsas lob radiasiya nümunəsinin sahənin maksimum olduğu hissəsidir.

2) Yan ləçəklər.

Aşağıdakı şəkildə qütb koordinat sistemindəki şüalanma nümunəsi göstərilir
daha vizual görünüşə malikdir (şək. 4.4).

düyü. 4.4 Qütb koordinat sistemində vahid cərəyan paylanması ilə xətti antenanın radiasiya nümunəsi

Antenanın istiqamətləndirilməsinin kəmiyyət qiymətləndirilməsi adətən antenanın əsas lobunun eni hesab olunur ki, bu da ya maksimumdan -3 dB səviyyəsi, ya da sıfır nöqtələri ilə müəyyən edilir. Sıfırların səviyyəsinə əsasən əsas lobun enini təyin edək. Burada təxminən güman edə bilərik ki, yüksək yönlü antenalar üçün:
. Sistem çarpanının sıfıra bərabər olması şərti təxminən aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Bunu nəzərə alaraq
, son şərt bu şəkildə yenidən yazıla bilər:

Antenanın elektrik uzunluğunun böyük dəyərləri üçün (antenanın əsas lobunun yarım eninin kiçik dəyərləri üçün), kiçik arqumentin sinusunun təxminən dəyərə bərabər olduğunu nəzərə alaraq arqumentin sonuncu əlaqəsi belə yenidən yazıla bilər:

Nəhayət, əsas lobun eni və antenanın ölçüsünü dalğa uzunluğunun fraksiyalarında birləşdirən əlaqəni əldə edirik:

Son əlaqədən mühüm bir nəticə çıxır: sabit dalğa uzunluğunda fazadaxili xətti antenna üçün antenanın uzunluğunu artırmaq radiasiya nümunəsinin daralmasına səbəb olur.

Bu antenada yan lobların səviyyəsini təxmin edək. (4.1) münasibətindən birinci (maksimum) yan lobun bucaq vəziyyətinin şərtini əldə edə bilərik:

(-13 dB)

Belə çıxır ki, bu halda yan lobların səviyyəsi antenin uzunluğundan və tezliyindən asılı deyil, yalnız amplituda cərəyanının paylanması növü ilə müəyyən edilir. UBL-ni azaltmaq üçün qəbul edilmiş amplituda paylanması növündən (vahid paylanma) imtina etməli və antenanın kənarlarına doğru azalan paylamaya keçməlisiniz.

5. Xətti antena massivi

5.1. Gün lar ifadəsinin çıxarılması

İfadə 4.2. xətti fasiləsiz antena sisteminin sahəsindən diskret antenna massivinin sahəsinə asanlıqla keçməyə imkan verir. Bunun üçün elementlərin həyəcanlanma amplitüdlərinə və müvafiq koordinatlara uyğun çəkilərlə qəfəs funksiyası (delta funksiyaları toplusu) şəklində inteqral işarəsi altında cari paylanmanı müəyyən etmək kifayətdir. Bu halda, nəticə diskret Furye çevrilməsi kimi anten massivinin radiasiya nümunəsidir. Magistr tələbələri bu yanaşmanı bir məşq kimi müstəqil şəkildə həyata keçirmək üçün qalır.

6. Müəyyən bir gündə afrın sintezi.

6.1. Tarixi baxış, anten sintezi problemlərinin xüsusiyyətləri.

Çox vaxt radio sistemlərinin düzgün işləməsini təmin etmək üçün onların bir hissəsi olan antena qurğularına xüsusi tələblər qoyulur. Buna görə müəyyən xüsusiyyətlərə malik antenaların dizaynı ən vacib vəzifələrdən biridir.

Əsasən, tələblər anten cihazının radiasiya nümunəsinə (DP) qoyulur və çox müxtəlifdir: naxışın əsas lobunun xüsusi forması (məsələn, sektor və kosekant şəklində), müəyyən bir səviyyə yan loblar, müəyyən bir istiqamətdə və ya müəyyən bir bucaq aralığında dip tələb oluna bilər. Antena nəzəriyyəsinin bu problemlərin həllinə həsr olunmuş bölməsinə anten sintezi nəzəriyyəsi deyilir.

Əksər hallarda sintez məsələsinin dəqiq həlli tapılmamışdır və təxmini üsullardan danışmaq olar. Bu cür problemlər kifayət qədər uzun müddətdir öyrənilmiş və bir çox üsul və üsullar tapılmışdır. Anten sintezi problemlərinin həlli üsulları da müəyyən tələblərə tabedir: sürət; davamlılıq, yəni. parametrlərdə kiçik dəyişikliklərə (tezlik, anten ölçüləri və s.) aşağı həssaslıq; praktik mümkünlüyü. Ən sadə üsullar nəzərdən keçirilir: qismən diaqramlar və Furye inteqralı. Birinci üsul Furye çevrilməsinin analogiyasına və amplituda-faza paylanması ilə model arasındakı əlaqəyə əsaslanır, ikincisi nümunə seriyasının əsas funksiyalara (qismən nümunələrə) genişlənməsinə əsaslanır; Çox vaxt bu üsullarla əldə edilən həlləri praktikada tətbiq etmək çətindir (antenalar zəif cihaz xüsusiyyətlərinə malikdir, amplituda-faza paylanması (APD) həyata keçirmək çətindir, həll qeyri-sabitdir). PRA-da məhdudiyyətləri nəzərə almağa və sözdə olanlardan qaçmağa imkan verən üsullar nəzərdən keçirilir. "həddindən artıq istiqamətləndirici təsir".

Qarışıq sintez problemlərini ayrıca vurğulamağa dəyər, bunlardan ən vacibi faza sintezi problemidir, yəni. müəyyən bir amplituda faza paylanmasını tapmaq, tələb olunan nümunəyə gətirib çıxarır. Faza sintezi problemlərinin aktuallığını mərhələli sıra antenalarının (PAA) geniş tətbiqi ilə izah etmək olar. Bu cür problemlərin həlli üsulları, və.

Radiasiya nümunəsinin yan loblarının səviyyəsi

Yan lob səviyyəsi (SLL) anten radiasiya nümunəsi (DP) - yan loblar istiqamətində anten radiasiyasının nisbi (maksimum RP-yə normallaşdırılmış) səviyyəsi. Tipik olaraq, UBL desibellə ifadə edilir.

Anten radiasiyasının nümunəsi və parametrləri: eni, istiqaməti, UBL, geriyə radiasiyanın qarşısının alınması əmsalı

Həqiqi (son ölçülü) antenanın nümunəsi, əsas (maksimum) radiasiyanın istiqamətinin və bu istiqamətə uyğun olan nümunənin əsas lobunun, habelə digər yerli maksimumların istiqamətlərinin müəyyən edildiyi bir salınan funksiyadır. naxış və naxışın müvafiq sözdə yan lobları.

• Adətən, UBL nümunənin ən böyük yan lobunun nisbi səviyyəsi kimi başa düşülür. İstiqamətli antenalar üçün, bir qayda olaraq, ən böyük yan lob birinci (əsas bitişik) yan lobdur.

• Həmçinin istifadə olunur orta yanal radiasiya səviyyəsi(naxış yanal radiasiya bucaqları sektorunda orta ölçülür), maksimum nümunəyə normallaşdırılır.

Bir qayda olaraq, radiasiya səviyyəsini "geri" istiqamətdə (naxışın əsas lobuna əks istiqamətdə) qiymətləndirmək üçün ayrıca parametr istifadə olunur və UBL qiymətləndirilərkən bu şüalanma nəzərə alınmır.

UBL-nin azalmasının səbəbləri

• Qəbul rejimində, aşağı UBL olan bir antenna "daha çox səs-küyə davamlıdır", çünki mənbələri yan lobların istiqamətlərində yerləşən səs-küy və müdaxilə fonunda istədiyiniz siqnal sahəsini daha yaxşı seçir.
• Aşağı səviyyəli antena sistemi digərləri ilə daha çox elektromaqnit uyğunluğu ilə təmin edir radioelektron vasitələr və yüksək tezlikli cihazlar
• Aşağı UBL ilə antenna sistemə daha çox gizlilik təmin edir
• Avtomatik hədəf izləmə sisteminin antenasında yan loblarla səhv izləmə mümkündür
• UBL-də azalma (naxışın əsas lobunun sabit enində) naxışın əsas lobu istiqamətində radiasiya səviyyəsinin artmasına (istiqamətin artmasına) səbəb olur: anten radiasiyası əsasdan başqa istiqamət enerji itkisidir. Bununla belə, bir qayda olaraq, sabit anten ölçüləri ilə UBL-nin azalması performans əmsalının azalmasına, naxışın əsas lobunun genişlənməsinə və səmərəliliyin azalmasına səbəb olur.

Daha aşağı bir UBL üçün ödəniləcək qiymət, radiasiya modelinin əsas lobunun genişlənməsidir (sabit antenna ölçüləri ilə), həmçinin, bir qayda olaraq, paylama sisteminin daha mürəkkəb dizaynı və daha aşağı səmərəlilik (mərhələli sıra ilə) .

UBL azaltmağın yolları

Antenanın layihələndirilməsi zamanı UBL-ni azaltmağın əsas yolu cari amplitüdün daha hamar (antenin kənarlarına doğru azalan) məkan paylanmasını seçməkdir. Bu “hamarlığın” ölçüsü antenanın səthdən istifadə faktorudur (SUF).

Fərdi yan lobların səviyyəsini azaltmaq, xüsusi seçilmiş amplituda və həyəcan verici cərəyanın fazası olan emitentləri - kompensasiya emitentlərini mərhələli sıraya daxil etməklə, həmçinin radiasiya diyaframının divarının uzunluğunu (diyaframda) rəvan dəyişdirməklə də mümkündür. antenalar).

Cari fazanın antena üzrə qeyri-bərabər (xətti qanundan fərqli) məkan paylanması (“faza xətaları”) UBL-nin artmasına səbəb olur.

həmçinin bax

Wikimedia Fondu. 2010.

Digər lüğətlərdə "Şüalanma nümunəsinin yan loblarının səviyyəsi" nin nə olduğuna baxın:

Bu, radiasiya nümunəsinin ikinci maksimumu istiqamətində (adətən) antenanın radiasiya səviyyəsidir. Yan lobların iki səviyyəsi var: Birinci yan lobuna görə Bütün yanal şüalanmanın orta səviyyəsi Yan tərəfin mənfi tərəfləri ... ... Wikipedia

Nümunənin yan loblarının səviyyəsi radiasiya nümunəsinin ikinci maksimumu istiqamətində (bir qayda olaraq) anten radiasiyasının səviyyəsidir. Yan lobların iki səviyyəsi var: Birinci yan lob üçün Bütün yan radiasiyanın orta səviyyəsi... ... Wikipedia

yan lob səviyyəsi- Əsas lobdan kənarda radiasiya nümunəsinin maksimum səviyyəsi. [GOST 26266 90] [Dağıdmayan sınaq sistemi. Qeyri-dağıdıcı sınaqların növləri (üsulları) və texnologiyası. Terminlər və təriflər (istinad kitabı). Moskva 2003]……

düyü. 1. Radio interferometr WSRT ... Vikipediya

Antena, əsas spesifikasiyalar müəyyən səhvlərlə tənzimlənir. Ölçmə antenaları müxtəlif sayğaclar və mənbələrlə işləməyə imkan verən geniş tətbiqi olan müstəqil cihazlardır... ... Wikipedia

Dolph-Chebyshev antenna massivi- Eninə şüalanma ilə antenna sistemi, onun elementlərinə güc elə faza sürüşmələri ilə təmin edilir ki, radiasiya nümunəsi Çebışev polinomu ilə təsvir olunur. Belə bir antenna diaqramın yan loblarının minimum səviyyəsini təmin edir... ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Lüneberq lensinin kəsişməsində şüaların yolu. Mavinin dərəcələri qırılma indeksinin asılılığını göstərir

alovlanan son dalğa bələdçisi- Çox şüalı antena sistemlərində istifadə edilən ən sadə tip buynuz emitenti. Diafraqmanın genişləndirilməsi dalğa bələdçisinin uyğunluğunu yaxşılaşdırmağa imkan verir boş yer və anten radiasiya modelinin yan loblarının səviyyəsini azaldır. [L... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

0,8 - 18 GHz tezliklər üçün genişzolaqlı ölçmə buynuz antenası Horn antenası alternativ (genişləyən) dalğa ötürücüsündən ibarət metal konstruksiyadır ... Wikipedia

Radio dalğalarını yaymaq və qəbul etmək üçün cihaz. Ötürücü antenna radiovericinin çıxış salınım sxemlərində cəmlənmiş yüksək tezlikli elektromaqnit rəqslərinin enerjisini yayılan radiodalğaların enerjisinə çevirir. Transformasiya ...... Böyük Sovet Ensiklopediyası

Antena, dizaynından asılı olmayaraq, geri çevrilmə xüsusiyyətinə malikdir (həm qəbul, həm də emissiya üçün işləyə bilər). Tez-tez radio rele yollarında eyni antena qəbuledici və ötürücüyə eyni vaxtda qoşula bilər. Bu, siqnalın müxtəlif tezliklərdə eyni istiqamətdə yayılmasına və qəbul edilməsinə imkan verir.

Demək olar ki, bütün parametrlər qəbuledici antenaötürücü antenanın parametrlərinə uyğundur, lakin bəzən bir az fərqli fiziki məna daşıyır.

Qəbul edən və ötürən antenaların ikililik prinsipinə malik olmasına baxmayaraq, dizayn baxımından onlar əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Bunun səbəbi, elektromaqnit siqnalını böyük (maksimum mümkün) məsafələrə ötürmək üçün ötürücü antenanın özündən əhəmiyyətli güclər keçməlidir. Antenna qəbul üçün işləyirsə, o zaman çox aşağı intensivlikli sahələrlə qarşılıqlı əlaqədə olur. Cərəyan ötürən anten quruluşunun növü çox vaxt onun son ölçülərini müəyyən edir.

Bəlkə də hər hansı bir antenin əsas xüsusiyyəti onun radiasiya nümunəsidir. Bu, bir çox köməkçi parametrləri nəzərdə tutur və bu qədər vacibdir enerji xüsusiyyətləri qazanc və yönləndirmə kimi.

İstiqamət nümunəsi

İstiqamət nümunəsi (DP) kifayət qədər böyük məsafədə antenanın yaratdığı sahə gücünün kosmosdakı müşahidə bucaqlarından asılılığıdır. Həcm baxımından istiqamətli antenna diaqramı Şəkil 1-də göstərildiyi kimi görünə bilər.

Şəkil 1

Yuxarıdakı şəkildə göstərilənlərə həm də həcmin səthi olan və bir neçə maksimum ola bilən məkan nümunəsi deyilir. Şəkildə qırmızı ilə vurğulanan əsas maksimum diaqramın əsas lobu adlanır və əsas şüalanma (və ya qəbul) istiqamətinə uyğundur. Müvafiq olaraq, əsas lob ətrafındakı sahə gücünün ilk minimum və ya (daha az) sıfır dəyərləri onun sərhədini müəyyənləşdirir. Bütün digər maksimum sahə dəyərlərinə yan loblar deyilir.

Praktikada, maksimum radiasiyanın bir neçə istiqamətinə malik ola bilən və ya heç yan lobları olmayan müxtəlif antenalar var.

DP-lərin təsvirinin (və texniki tətbiqinin) rahatlığı üçün onlar adətən iki perpendikulyar müstəvidə nəzərdən keçirilir. Bir qayda olaraq, bunlar E elektrik vektorunun və H maqnit vektorunun (əksər mühitlərdə bir-birinə perpendikulyar olan) müstəviləridir, Şəkil 2.

Şəkil 2

Bəzi hallarda naxışlar Yer müstəvisinə nisbətən şaquli və üfüqi müstəvilərdə nəzərə alınır. Planar diaqramlar qütb və ya kartezyen (düzbucaqlı) koordinat sistemlərindən istifadə etməklə təsvir edilmişdir. Qütb koordinatlarında diaqram daha vizualdır və xəritədə üst-üstə qoyulduqda, radiostansiyanın antennasının əhatə dairəsi haqqında fikir əldə edə bilərsiniz, Şəkil 3.

Şəkil 3

Radiasiya nümunəsinin düzbucaqlı koordinat sistemində təsviri daha əlverişlidir mühəndislik hesablamaları, belə bir tikinti daha tez-tez diaqramın özünün strukturunu öyrənmək üçün istifadə olunur. Bu məqsədlə diaqramlar normallaşdırılır, əsas maksimum birliyə endirilir. Aşağıdakı şəkildə güzgü antennasının tipik normallaşdırılmış radiasiya nümunəsi göstərilir.

Şəkil 4

Yanal şüalanmanın intensivliyi kifayət qədər kiçik olduqda və yanal şüalanmanı xətti miqyasda ölçmək çətin olduqda, loqarifmik miqyas istifadə olunur. Bildiyiniz kimi, desibellər kiçik dəyərləri böyük və böyük dəyərləri kiçik edir, buna görə də loqarifmik miqyasda eyni diaqram aşağıdakı kimi görünür:

Şəkil 5

Yalnız radiasiya nümunəsindən olduqca əldə edə bilərsiniz çoxlu sayda təcrübə üçün vacib olan xüsusiyyətlər. Yuxarıda göstərilən diaqrama daha yaxından nəzər salaq.

Ən vacib parametrlərdən biri sıfır radiasiyada əsas lobun eni θ 0 və yarım gücdə əsas lobun eni θ 0,5. Gücün yarısı 3 dB səviyyəsinə və ya 0,707 sahə gücü səviyyəsinə uyğundur.

Şəkil 6

Şəkil 6-dan görünə bilər ki, sıfır şüalanmada əsas lobun eni θ 0 = 5,18 dərəcə, eni isə yarım güc səviyyəsində θ 0,5 = 2,15 dərəcədir.

Diaqramlar həmçinin yanal və geri şüalanmanın intensivliyi (yan və arxa lobların gücü) ilə qiymətləndirilir ki, bu da antenin daha iki vacib parametrini - qoruyucu əmsalı və yan lobların səviyyəsini nəzərdə tutur.

Qoruyucu təsir faktoru antenanın əsas istiqamətdə yaydığı sahə gücünün əks istiqamətdə yayılan sahə gücünə nisbətidir. Diaqramın əsas lobunun 180 dərəcə istiqamətində istiqamətini nəzərə alsaq, əksi 0 dərəcədir. İstənilən digər radiasiya istiqamətləri mümkündür. Baxılan diaqramın qoruyucu təsir əmsalını tapaq. Aydınlıq üçün onu qütb koordinat sistemində təsvir edək (Şəkil 7):

Şəkil 7

Diaqramda m1, m2 markerləri müvafiq olaraq tərs və irəli istiqamətlərdə radiasiya səviyyələrini təsvir edir. Qoruyucu əmsalı aşağıdakı kimi müəyyən edilir:

Nisbi vahidlərdə. dB-də eyni dəyər:

Yan lob səviyyəsi (SLL) adətən dB ilə göstərilir və bununla da yan radiasiya səviyyəsinin əsas lobun səviyyəsi ilə müqayisədə nə qədər zəif olduğunu göstərir, Şəkil 8.

Şəkil 8

Bunlar hər hansı bir antena sisteminin iki vacib parametridir və birbaşa radiasiya nümunəsinin tərifindən irəli gəlir. KND və KU tez-tez bir-biri ilə qarışdırılır. Gəlin onları nəzərdən keçirməyə davam edək.

İstiqamət əmsalı

İstiqamət əmsalı (DC) əsas istiqamətdə yaradılmış sahənin gücü kvadratının (E 0 2) bütün istiqamətlərdə sahənin gücü kvadratının orta qiymətinə nisbətidir (E cf 2). Tərifdən aydın olduğu kimi, yönləndirmə xarakteristikası antenanın istiqamət xüsusiyyətlərini xarakterizə edir. Effektivlik itkiləri nəzərə almır, çünki radiasiya gücü ilə müəyyən edilir. Yuxarıdakılardan səmərəlilik əmsalını hesablamaq üçün düstur təyin edə bilərsiniz:

D=E 0 2 /E orta 2

Əgər antenna qəbul üçün işləyirsə, onda müdaxilə bütün istiqamətlərdən bərabər gələrsə, istiqamətli antenanı çox yönlü antenna ilə əvəz edərkən güc baxımından siqnal-səs nisbətinin neçə dəfə yaxşılaşacağını göstərir.

Ötürücü antenna üçün istiqamət əmsalı, hər yönlü antenanın yönlü antenna ilə əvəz edildiyi halda, əsas istiqamətdə eyni sahə güclərini qoruyarkən radiasiya gücünün neçə dəfə azaldılması lazım olduğunu göstərir.

Mütləq çox yönlü bir antenanın səmərəliliyi açıq şəkildə birliyə bərabərdir. Fiziki olaraq, belə bir antenanın məkan radiasiya nümunəsi ideal bir sferaya bənzəyir:

Şəkil 9

Belə bir antena bütün istiqamətlərdə eyni dərəcədə yaxşı yayılır, lakin praktikada mümkün deyil. Beləliklə, bu bir növ riyazi abstraksiyadır.

Qazanc

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, səmərəlilik faktoru antenada itkiləri nəzərə almır. Antenin istiqamət xüsusiyyətlərini xarakterizə edən və ondakı itkiləri nəzərə alan parametr qazanc adlanır.

Qazanma əmsalı (GC) G, antenanın əsas istiqamətdə yaratdığı kvadrat sahə gücünün (E 0 2) bərabər güclərlə istinad antenası tərəfindən yaradılan kvadrat sahə gücünün orta dəyərinə (E oe 2) nisbətidir. antenalara verilir. Onu da qeyd edirik ki, qazanc müəyyən edilərkən istinad və ölçülmüş antenaların səmərəliliyi nəzərə alınır.

İstinad antenası anlayışı qazancın başa düşülməsində çox vacibdir və müxtəlif tezlik diapazonlarında istifadə olunur fərqli növlər istinad antenaları. Uzun/orta dalğa diapazonunda standart olaraq dörddəbir dalğalı şaquli monopol vibrator götürülür (Şəkil 10).

Şəkil 10

Belə bir istinad vibratoru üçün D e = 3.28, buna görə də uzun dalğalı/orta dalğalı antenanın qazancı qazanc vasitəsilə aşağıdakı kimi müəyyən edilir: G = D * ŋ/3.28, burada ŋ antenanın səmərəliliyidir.

Qısa dalğa diapazonunda simmetrik yarımdalğalı vibrator istinad antenası kimi qəbul edilir, bunun üçün De = 1.64, onda qazanc:

G=D*ŋ/1.64

Mikrodalğalı diapazonda (və bunlar demək olar ki, bütün müasir Wi-Fi, LTE və digər antenalardır) D e = 1 verən izotrop emitent istinad emitent kimi götürülür. məkan diaqramı, Şəkil 9-da göstərilmişdir.

Qazanc ötürücü antenaların müəyyənedici parametridir, çünki o, əsas istiqamətdə sahə gücünün dəyişməz qalması üçün istiqamətləndirici antennaya verilən gücün istinadla müqayisədə neçə dəfə azaldılması lazım olduğunu göstərir.

KND və KU əsasən desibellə ifadə olunur: 10lgD, 10lgG.

Nəticə

Beləliklə, radiasiya nümunəsi və enerji xüsusiyyətlərindən (DC və qazanc) nəticələnən antenanın bəzi sahə xüsusiyyətlərini araşdırdıq. Antenanın qazancı həmişə istiqamət əmsalından azdır, çünki qazanc antenada itkiləri nəzərə alır. Gücün qidalanma xəttinə geri əks olunması, divarların arxasında cərəyanların axması (məsələn, buynuz), diaqramın antenanın struktur hissələri ilə kölgələnməsi və s. nəticəsində itkilər yarana bilər. Real antena sistemlərində. , qazanc və qazanc arasındakı fərq 1,5-2 dB ola bilər.

İdeal olaraq, antenanın peykə istiqamətləndirdiyi şüa iti qələm şəklində olmalıdır. Təəssüf ki, bu vəziyyətdə dalğa uzunluqları antenin diametri (diametri) ilə müqayisədə kiçik olduğundan, sabit fokus nöqtəsi həqiqətən dəqiq deyil. Bu, əsas şüanın bir qədər fərqli olmasına və oxdan kənar siqnalların bəzi arzuolunmaz qəbuluna səbəb olur. Nəticədə yaranan qütb nümunəsi adlı dar bir şüadan ibarətdir əsas ləçək və daha kiçik amplituda bir sıra yan loblar.

Tipik parabolik şüalanma nümunəsi
qütb koordinat sistemində reflektor

Qütb diaqramını şərh etmək çox vaxt çətin olduğundan, düzbucaqlı koordinat sisteminə üstünlük verilir. 11 GHz tezliyində 65 sm diametrli vahid şüalanmış antenna üçün normallaşdırılmış nəzəri siqnal xarakteristikası şəkildə göstərilmişdir:

Əslində, yuxarıda sadalanan amillər qeyri-bərabərliyin daxil olmasına kömək edəcəkdir bu xüsusiyyət, lakin göstərilən asılılığın ümumi mənzərəsi dəyişməz qalacaq.

Fon səs-küyü antena sisteminə ilk növbədə yan loblar vasitəsilə daxil olur, ona görə də əsas lobun amplitudasına münasibətdə onları mümkün qədər kiçik saxlamaq lazımdır. Vahid şüalanmış antenna nəzəri olaraq bu yan lobların birincisini və ən böyüyünü əsas lobun maksimum dəyərindən təxminən -17,6 dB aşağı istehsal edir.

Praktikada şüalanma nadir hallarda vahid olur. Radiasiya paylanmasının dəqiqliyi quraşdırılmış şüalandırıcının növündən asılıdır. Bu, bizi antena sisteminin effektiv sahəsi və ya səmərəliliyi anlayışına gətirir. Başqa sözlə, siqnal gücünün böyük hissəsi aynanın mərkəzi hissəsindən toplanır və antenanın xarici kənarlarına doğru azalır. Buna görə anten reflektorunun zəif bir açılışı qorunma rolunu oynaya bilər fon səs-küyü.

Güzgünün qismən (qeyri-kafi) şüalanması birinci yan lobun səviyyəsini -20 dB-dən aşağı düşür və bununla da fon səs-küyünün təsirini azaldır. İlk baxışdan bu həll ideal görünür, lakin bu, bəzi arzuolunmaz nəticələrə gətirib çıxarır - antenna qazancının azalması və şüa genişliyində (əsas lob) müvafiq artım. Antenanın radiasiya nümunəsinin əsas xarakteristikası onun yarım güc səviyyəsində enidir ki, bu da -3 dB səviyyəsində nümunənin əsas lobunun eni kimi hesablanır. Hər hansı bir əsas lob səviyyəsində şüa genişliyini hesablamaq üçün istifadə olunan tənliklər olduqca mürəkkəbdir və yerinə yetirilməsi çox vaxt aparır. Bununla belə, -3 dB-də əsas lobun eni, birinci yan lobun amplitudası və birinci sıfırın yeri (radiasiya nümunəsindəki çentik) kimi parametrlər müəyyən edilmiş üsul məruz qalma aşağıdakı cədvəldə verilmiş ifadələrdən istifadə etməklə asanlıqla hesablana bilər. Kosinusun paylanması orta səviyyəyə yaxındır və qəbul edilən şüalanma rejimi məlum deyilsə, o, -3 dB şüa eninin hesablanmasında ilk təqribi hesablama kimi istifadə edilə bilər.

Təlimatlar