Радиолокационные системы - Параметры антенн

An Antenna или Антенна - преобразователь, преобразующий электрическую энергию в электромагнитные волны и наоборот.

Антенна имеет следующие параметры -

• Directivity
• Эффективность диафрагмы
• Эффективность антенны
• Gain

Теперь давайте подробно обсудим эти параметры -

Направленность

Согласно стандартному определению, «Отношение максимальной интенсивности излучения исследуемой Антенны к интенсивности излучения изотропной или эталонной Антенны, излучающей ту же полную мощность, называется Directivity. »

Хотя антенна излучает энергию, направление, в котором она излучает, имеет большое значение. Исследуемая антенна называетсяsubject Antenna. Его интенсивность излучения сфокусирована в определенном направлении во время передачи или приема. Следовательно, считается, что антенна имеет свою направленность в этом конкретном направлении.

• Отношение интенсивности излучения в заданном направлении от Антенны к интенсивности излучения, усредненной по всем направлениям, называется Directivity.

• Если это конкретное направление не указано, то направление, в котором наблюдается максимальная интенсивность, может быть принято как направленность этой антенны.

• Направленность неизотропной антенны равна отношению интенсивности излучения в заданном направлении к интенсивности излучения изотропного источника.

Mathematically, мы можем записать выражение для Направленности как -

$$ Directivity = \ frac {U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right)} {U_0} $$

Где,

$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ - максимальная интенсивность излучения исследуемой антенны.

$ U_0 $ - интенсивность излучения изотропной антенны.

Эффективность диафрагмы

Согласно стандартному определению, “Aperture efficiency антенны - это отношение эффективной излучающей площади (или эффективной площади) к физической площади апертуры ».

Антенна излучает мощность через отверстие. Это излучение должно быть эффективным с минимальными потерями. Следует также учитывать физическую площадь апертуры, поскольку эффективность излучения зависит от площади апертуры физически на антенне.

Mathematically, мы можем записать выражение для апертурной эффективности $ \ epsilon_A $ как

$$ \ epsilon _A = \ frac {A_ {eff}} {A_p} $$

Где,

$ A_ {eff} $ - эффективная площадь

$ A_P $ - физическая площадь

Эффективность антенны

Согласно стандартному определению, “Antenna Efficiency это отношение излучаемой мощности антенны к входной мощности, принимаемой антенной ».

Любая антенна предназначена для излучения энергии с минимальными потерями при заданном входе. Эффективность антенны объясняет, насколько антенна способна эффективно передавать свой выходной сигнал с минимальными потерями в линии передачи. Его еще называютRadiation Efficiency Factor антенны.

Mathematically, мы можем записать выражение для эффективности антенны как -

$$ \ eta _e = \ frac {P_ {Rad}} {P_ {in}} $$

Где,

$ P_ {Rad} $ - количество излучаемой мощности

$ P_ {in} $ - входная мощность для антенны.

Усиление

Согласно стандартному определению, “Gain Антенны - это отношение интенсивности излучения в заданном направлении к интенсивности излучения, которое было бы получено, если бы мощность, принимаемая антенной, изотропно излучалась ».

Просто, GainАнтенны учитывает направленность антенны наряду с ее эффективными характеристиками. Если мощность, принимаемая антенной, излучается изотропно (то есть во всех направлениях), то полученную интенсивность излучения можно принять за справочную.

• Срок Antenna gain описывает, какая мощность передается в направлении пикового излучения к изотропному источнику.

• Прирост обычно измеряется в dB.

• В отличие от направленности, усиление антенны также учитывает возникающие потери и, следовательно, фокусируется на эффективности.

Mathematically, мы можем записать выражение для усиления антенны $ G $ как -

$$ G = \ eta_eD $$

Где,

$ \ eta_e $ - эффективность антенны

$ D $ - направленность антенны.