Systemy radarowe - parametry anten
Na Antenna lub Antena to przetwornik, który przekształca energię elektryczną w fale elektromagnetyczne i odwrotnie.
Antena ma następujące parametry -
- Directivity
- Efektywność apertury
- Wydajność anteny
- Gain
Omówmy teraz szczegółowo te parametry -
Kierunkowość
Zgodnie ze standardową definicją „Stosunek maksymalnego natężenia promieniowania anteny będącej przedmiotem badania do natężenia promieniowania anteny izotropowej lub referencyjnej, emitującej tę samą całkowitą moc, nazywany jest Directivity. ”
Chociaż antena promieniuje mocą, kierunek, w którym promieniuje, ma duże znaczenie. Badana antena jest określana jakosubject Antenna. Jego intensywność promieniowania jest skupiona w określonym kierunku podczas nadawania lub odbioru. Dlatego mówi się, że antena ma swoją kierunkowość w tym konkretnym kierunku.
Stosunek natężenia promieniowania w danym kierunku od anteny do natężenia promieniowania uśrednionego we wszystkich kierunkach określa się jako Directivity.
Jeśli ten konkretny kierunek nie jest określony, wówczas kierunek, w którym obserwuje się maksymalne natężenie, można przyjąć jako kierunkowość tej anteny.
Kierunkowość anteny nieizotropowej jest równa stosunkowi natężenia promieniowania w danym kierunku do natężenia promieniowania źródła izotropowego.
Mathematically, możemy zapisać wyrażenie na Kierunkowość jako -
$$ Directivity = \ frac {U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right)} {U_0} $$
Gdzie,
$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ to maksymalna intensywność promieniowania anteny badanej
$ U_0 $ to intensywność promieniowania anteny izotropowej.
Efektywność apertury
Zgodnie ze standardową definicją, “Aperture efficiency anteny to stosunek efektywnego obszaru promieniowania (lub obszaru efektywnego) do fizycznego obszaru apertury. ”
Antena emituje moc przez szczelinę. To promieniowanie powinno być skuteczne przy minimalnych stratach. Należy również wziąć pod uwagę fizyczny obszar apertury, ponieważ skuteczność promieniowania zależy od obszaru apertury, fizycznie na antenie.
Mathematically, możemy zapisać wyrażenie określające efektywność apertury $ \ epsilon_A $ as
$$ \ epsilon _A = \ frac {A_ {eff}} {A_p} $$
Gdzie,
$ A_ {eff} $ to efektywny obszar
$ A_P $ to obszar fizyczny
Wydajność anteny
Zgodnie ze standardową definicją, “Antenna Efficiency jest stosunkiem mocy wypromieniowanej anteny do mocy wejściowej akceptowanej przez antenę ”.
Każda antena jest zaprojektowana tak, aby emitować moc przy minimalnych stratach dla danego wejścia. Wydajność anteny wyjaśnia, ile antena jest w stanie skutecznie dostarczyć swoją moc wyjściową przy minimalnych stratach w linii przesyłowej. Nazywa się to równieżRadiation Efficiency Factor anteny.
Mathematically, możemy zapisać wyrażenie na wydajność anteny jako -
$$ \ eta _e = \ frac {P_ {Rad}} {P_ {in}} $$
Gdzie,
$ P_ {Rad} $ to ilość wypromieniowanej mocy
$ P_ {in} $ jest mocą wejściową anteny
Zdobyć
Zgodnie ze standardową definicją, “Gain anteny to stosunek natężenia promieniowania w danym kierunku do natężenia promieniowania, które byłoby uzyskane, gdyby moc akceptowana przez antenę była wypromieniowywana izotropowo. ”
Po prostu, Gainanteny bierze pod uwagę kierunkowość anteny wraz z jej efektywną wydajnością. Jeśli moc akceptowana przez antenę była wypromieniowywana izotropowo (to znaczy we wszystkich kierunkach), to natężenie promieniowania, które otrzymujemy, można przyjąć jako odniesienie.
Termin Antenna gain opisuje, ile mocy jest przesyłane w kierunku promieniowania szczytowego do źródła izotropowego.
Zysk jest zwykle mierzony w dB.
W przeciwieństwie do kierunkowości, wzmocnienie anteny bierze pod uwagę straty, które występują, i dlatego koncentruje się na wydajności.
Mathematically, możemy napisać wyrażenie dla Zysk anteny $ G $ jako -
$$ G = \ eta_eD $$
Gdzie,
$ \ eta_e $ to wydajność anteny
$ D $ to Kierunkowość anteny