ระบบเรดาร์ - พารามิเตอร์เสาอากาศ

อัน Antenna หรือแอเรียลเป็นตัวแปลงสัญญาณซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและในทางกลับกัน

เสาอากาศมีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้ -

• Directivity
• ประสิทธิภาพของรูรับแสง
• ประสิทธิภาพของเสาอากาศ
• Gain

ตอนนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับพารามิเตอร์เหล่านี้โดยละเอียด -

ทิศทาง

ตามคำจำกัดความมาตรฐาน“ อัตราส่วนของความเข้มรังสีสูงสุดของวัตถุเสาอากาศต่อความเข้มการแผ่รังสีของเสาอากาศแบบไอโซโทรปิกหรือเสาอากาศอ้างอิงการแผ่พลังงานทั้งหมดเท่ากันเรียกว่า Directivity.”

แม้ว่าเสาอากาศจะแผ่พลังออกไป แต่ทิศทางที่มันแผ่กระจายออกไปนั้นมีความสำคัญมาก เสาอากาศที่อยู่ระหว่างการศึกษาเรียกว่าsubject Antenna. ความเข้มของรังสีจะโฟกัสไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งในขณะที่กำลังส่งหรือรับ ดังนั้นเสาอากาศจึงถูกกล่าวว่ามีทิศทางในทิศทางนั้น ๆ

• อัตราส่วนของความเข้มของรังสีในทิศทางที่กำหนดจากเสาอากาศต่อความเข้มของรังสีโดยเฉลี่ยในทุกทิศทางเรียกว่า Directivity.

• หากไม่ได้ระบุทิศทางนั้นไว้ทิศทางที่สังเกตความเข้มสูงสุดสามารถใช้เป็นทิศทางของเสาอากาศนั้นได้

• ทิศทางของเสาอากาศที่ไม่ใช่ไอโซทรอปิกจะเท่ากับอัตราส่วนของความเข้มของรังสีในทิศทางที่กำหนดกับความเข้มของรังสีของแหล่งกำเนิดไอโซทรอปิก

Mathematicallyเราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับ Directivity เป็น -

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

ที่ไหน

$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ คือความเข้มรังสีสูงสุดของเสาอากาศ

$ U_0 $ คือความเข้มของรังสีของเสาอากาศแบบไอโซโทรปิก

ประสิทธิภาพของรูรับแสง

ตามข้อกำหนดมาตรฐาน “Aperture efficiency ของเสาอากาศคืออัตราส่วนของพื้นที่การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพ (หรือพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ) กับพื้นที่ทางกายภาพของรูรับแสง”

เสาอากาศแผ่พลังผ่านรูรับแสง รังสีนี้ควรมีประสิทธิภาพโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด ควรคำนึงถึงพื้นที่ทางกายภาพของรูรับแสงด้วยเนื่องจากประสิทธิภาพของการแผ่รังสีขึ้นอยู่กับพื้นที่ของรูรับแสงทางกายภาพบนเสาอากาศ

Mathematicallyเราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับประสิทธิภาพของรูรับแสง $ \ epsilon_A $ เป็น

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

ที่ไหน

$ A_ {eff} $ คือพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ

$ A_P $ คือพื้นที่ทางกายภาพ

ประสิทธิภาพของเสาอากาศ

ตามข้อกำหนดมาตรฐาน “Antenna Efficiency คืออัตราส่วนของกำลังการแผ่รังสีของเสาอากาศกับกำลังไฟฟ้าเข้าที่เสาอากาศยอมรับ”

เสาอากาศใด ๆ ได้รับการออกแบบให้แผ่พลังงานโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุดสำหรับอินพุตที่กำหนด ประสิทธิภาพของเสาอากาศอธิบายว่าเสาอากาศสามารถส่งออกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากเพียงใดโดยมีการสูญเสียขั้นต่ำในสายส่ง เรียกอีกอย่างว่าRadiation Efficiency Factor ของเสาอากาศ

Mathematicallyเราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับประสิทธิภาพของเสาอากาศเป็น -

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

ที่ไหน

$ P_ {Rad} $ คือปริมาณพลังงานที่แผ่ออกมา

$ P_ {in} $ คือกำลังไฟฟ้าเข้าสำหรับเสาอากาศ

กำไร

ตามข้อกำหนดมาตรฐาน “Gain ของเสาอากาศคืออัตราส่วนของความเข้มของการแผ่รังสีในทิศทางที่กำหนดกับความเข้มของรังสีที่จะได้รับหากพลังงานที่เสาอากาศยอมรับได้ถูกแผ่ออกไปแบบไอโซทรอปิก "

เพียงแค่ Gainของเสาอากาศคำนึงถึงทิศทางของเสาอากาศควบคู่ไปกับประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพ หากพลังงานที่เสาอากาศยอมรับได้ถูกแผ่ออกไปแบบไอโซทรอปิก (นั่นหมายถึงในทุกทิศทาง) ความเข้มของรังสีที่เราได้รับสามารถนำมาเป็นค่าอ้างอิงได้

• ระยะ Antenna gain อธิบายว่ากำลังส่งไปในทิศทางของการแผ่รังสีสูงสุดไปยังแหล่งกำเนิดไอโซโทรปิก

• มักจะวัดเป็น dB.

• ซึ่งแตกต่างจาก Directivity การเพิ่มของเสาอากาศจะคำนึงถึงความสูญเสียที่เกิดขึ้นด้วยและด้วยเหตุนี้จึงมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพ

Mathematicallyเราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับ Antenna Gain $ G $ เป็น -

$$ G = \ eta_eD $$

ที่ไหน

$ \ eta_e $ คือประสิทธิภาพของเสาอากาศ

$ D $ คือ Directivity ของเสาอากาศ