Teori Antena - Beam dan Polarisasi
Bab ini membahas parameter pancaran pancaran antena. Parameter ini membantu kita untuk mengetahui tentang spesifikasi balok.
Area Balok
Menurut definisi standar, "Area berkas sinar adalah sudut padat di mana semua daya yang diradiasikan oleh antena akan mengalir jika P (θ, Ø) mempertahankan nilai maksimumnya di atas Ω A dan nol di tempat lain."
Pancaran pancaran antena keluar dari suatu sudut pada antena yang disebut sudut padat, dimana intensitas radiasi daya maksimum. Inisolid beam angle disebut sebagai beam area. Itu diwakili olehΩA.
Intensitas radiasi P (θ, Ø) harus dipertahankan konstan dan maksimum di seluruh sudut berkas padat Ω A , nilainya menjadi nol di tempat lain.
$$ Daya \ terpancar = P (\ theta, \ Phi) \ Omega_ {A} \: watt $$Sudut balok adalah sekumpulan sudut antara titik kekuatan setengah dari lobus utama.
Ekspresi Matematika
Persamaan matematis untuk area pancaran adalah
$$ \ Omega_ {A} = \ int_ {0} ^ {2 \ pi} \ int_ {0} ^ {\ pi} P _ {\ pi} (\ theta, \ Phi) d \ Omega \ wattts $$ $$ d \ Omega = \ sin \ theta \ d \ theta \ d \ Phi \ watts $$Dimana
- $ \ Omega_ {A} $ adalah sudut balok solid.
- $ \ theta $ adalah fungsi dari posisi sudut.
- $ \ Phi $ adalah fungsi jarak radial.
Unit
Satuan luas balok adalah watts.
Efisiensi Balok
Menurut definisi standar, “The beam efficiency menyatakan rasio luas balok dari balok utama dengan total luas balok yang diradiasikan. ”
Energi ketika dipancarkan dari antena, diproyeksikan sesuai dengan pengarahan antena. Arah di mana antena memancarkan lebih banyak daya memiliki efisiensi maksimum, sementara sebagian energi hilang di lobus samping. Energi maksimum yang diradiasikan oleh balok, dengan kerugian minimum dapat disebut sebagaibeam efficiency.
Ekspresi Matematika
Ekspresi matematika untuk efisiensi berkas adalah -
$$ \ eta_ {B} = \ frac {\ Omega_ {MB}} {\ Omega_ {A}} $$Dimana,
- $ \ eta_ {B} $ adalah efisiensi balok.
- $ \ Omega_ {MB} $ adalah bidang sinar dari balok utama.
- $ \ Omega_ {A} $ adalah total sudut berkas sinar (beam area).
Polarisasi Antena
Antena dapat dipolarisasi tergantung kebutuhan kita. Ini dapat terpolarisasi secara linier atau terpolarisasi secara melingkar. Jenis polarisasi antena menentukan pola pancaran dan polarisasi pada penerimaan atau transmisi.
Polarisasi linier
Ketika gelombang ditransmisikan atau diterima, itu mungkin dilakukan ke arah yang berbeda. Itulinear polarizationantena membantu dalam mempertahankan gelombang ke arah tertentu, menghindari semua arah lainnya. Meskipun polarisasi linier ini digunakan, vektor medan listrik tetap pada bidang yang sama. Oleh karena itu, kami menggunakan polarisasi linier ini untuk meningkatkandirectivity antena.
Polarisasi melingkar
Ketika gelombang terpolarisasi secara melingkar, vektor medan listrik tampak berputar dengan semua komponennya kehilangan orientasi. Mode rotasi mungkin juga berbeda pada waktu-waktu tertentu. Namun, dengan menggunakancircular polarization, efek multi-jalur berkurang dan karenanya digunakan dalam komunikasi satelit seperti GPS.
Polarisasi horizontal
Polarisasi horizontal membuat gelombang lemah, karena pantulan dari permukaan bumi mempengaruhinya. Mereka biasanya lemah pada frekuensi rendah di bawah 1GHz.Horizontal polarization digunakan dalam transmisi TV signals untuk mencapai rasio signal to noise yang lebih baik.
Polarisasi vertikal
Frekuensi rendah gelombang polarisasi vertikal menguntungkan untuk transmisi gelombang tanah. Ini tidak terpengaruh oleh pantulan permukaan seperti yang terpolarisasi secara horizontal. Oleh karena itu,vertical polarization digunakan untuk mobile communications.
Setiap jenis polarisasi memiliki kelebihan dan kekurangan. Perancang sistem RF bebas memilih jenis polarisasi, sesuai dengan persyaratan sistem.