Teoria da Antena - Feixe e Polarização
Este capítulo trata dos parâmetros do feixe irradiado da antena. Esses parâmetros nos ajudam a saber sobre as especificações do feixe.
Área de Viga
De acordo com a definição padrão, “a área do feixe é o ângulo sólido através do qual toda a potência irradiada pela antena fluiria se P (θ, Ø) mantivesse seu valor máximo acima de Ω A e fosse zero em outro lugar.”
O feixe irradiado da antena sai de um ângulo na antena, conhecido como ângulo sólido, onde a intensidade da radiação de energia é máxima. estesolid beam angle é denominado como o beam area. É representado porΩA.
A intensidade da radiação P (θ, Ø) deve ser mantida constante e máxima ao longo do ângulo do feixe sólido Ω A , seu valor sendo zero em qualquer lugar.
$$ Power \ radiated = P (\ theta, \ Phi) \ Omega_ {A} \: watts $$O ângulo do feixe é um conjunto de ângulos entre os pontos da metade da potência do lóbulo principal.
Expressão Matemática
A expressão matemática para a área do feixe é
$$ \ Omega_ {A} = \ int_ {0} ^ {2 \ pi} \ int_ {0} ^ {\ pi} P _ {\ pi} (\ theta, \ Phi) d \ Omega \ wattts $$ $$ d \ Omega = \ sin \ theta \ d \ theta \ d \ Phi \ watts $$Onde
- $ \ Omega_ {A} $ é o ângulo de feixe sólido.
- $ \ theta $ é a função da posição angular.
- $ \ Phi $ é a função da distância radial.
Unidades
A unidade de área do feixe é watts.
Eficiência de feixe
De acordo com a definição padrão, “O beam efficiency declara a relação entre a área do feixe principal e a área total do feixe irradiado. ”
A energia, quando irradiada de uma antena, é projetada de acordo com a diretividade da antena. A direção em que uma antena irradia mais potência tem eficiência máxima, enquanto parte da energia é perdida nos lóbulos laterais. A energia máxima irradiada pelo feixe, com perdas mínimas, pode ser denominada comobeam efficiency.
Expressão Matemática
A expressão matemática para a eficiência do feixe é -
$$ \ eta_ {B} = \ frac {\ Omega_ {MB}} {\ Omega_ {A}} $$Onde,
- $ \ eta_ {B} $ é a eficiência do feixe.
- $ \ Omega_ {MB} $ é a área do feixe principal.
- $ \ Omega_ {A} $ é o ângulo total do feixe sólido (área do feixe).
Polarização de Antena
Uma antena pode ser polarizada dependendo de nossa necessidade. Ele pode ser polarizado linearmente ou circularmente. O tipo de polarização da antena decide o padrão do feixe e a polarização na recepção ou transmissão.
Polarização linear
Quando uma onda é transmitida ou recebida, isso pode ser feito em diferentes direções. olinear polarizationda antena ajuda a manter a onda em uma determinada direção, evitando todas as outras direções. Embora essa polarização linear seja usada, o vetor do campo elétrico permanece no mesmo plano. Portanto, usamos esta polarização linear para melhorar odirectivity da antena.
Polarização circular
Quando uma onda é circularmente polarizada, o vetor do campo elétrico parece estar girado com todos os seus componentes perdendo a orientação. O modo de rotação também pode ser diferente às vezes. No entanto, usandocircular polarization, o efeito do multicaminho é reduzido e, portanto, é usado em comunicações por satélite, como GPS.
Polarização horizontal
A polarização horizontal torna a onda fraca, pois os reflexos da superfície terrestre a afetam. Eles geralmente são fracos em frequências baixas abaixo de 1 GHz.Horizontal polarization é usado na transmissão de TV signals para obter uma melhor relação sinal-ruído.
Polarização vertical
As ondas polarizadas verticalmente de baixa frequência são vantajosas para a transmissão de ondas terrestres. Eles não são afetados pelos reflexos da superfície como os polarizados horizontalmente. Portanto, overtical polarization é usado para mobile communications.
Cada tipo de polarização tem suas próprias vantagens e desvantagens. Um projetista de sistema de RF é livre para selecionar o tipo de polarização, de acordo com os requisitos do sistema.