Anten Teorisi - Kiriş ve Polarizasyon

Bu bölüm, antenin yayılan ışınının parametrelerini ele almaktadır. Bu parametreler, kiriş teknik özelliklerini bilmemize yardımcı olur.

Kiriş Alanı

Standart tanıma göre, "Işın alanı, eğer P (θ, Ø) maksimum değerini Ω _A üzerinde tutarsa ve başka bir yerde sıfır olursa antenden yayılan tüm gücün akacağı katı açıdır ."

Antenin yayılan ışını, güç ışıma yoğunluğunun maksimum olduğu, katı açı olarak bilinen antende bir açıdan çıkar. Busolid beam angle olarak adlandırılır beam area. Tarafından temsil edilmektedirΩ_A.

Radyasyon şiddeti, P (θ o) katı ışın açısı Ω boyunca sabit ve maksimum muhafaza edilmelidir _bir değeri sıfır başka yerde olmasından.

$$ Güç \ yayılan = P (\ theta, \ Phi) \ Omega_ {A} \: watt $$

Işın açısı, ana lobun yarım güç noktaları arasındaki bir dizi açıdır.

Matematiksel İfade

Işın alanı için matematiksel ifade şu şekildedir:

$$ \ Omega_ {A} = \ int_ {0} ^ {2 \ pi} \ int_ {0} ^ {\ pi} P _ {\ pi} (\ theta, \ Phi) d \ Omega \ wattts $$ $$ d \ Omega = \ sin \ theta \ d \ theta \ d \ Phi \ watts $$

Nerede

$ \ Omega_ {A} $, katı ışın açısıdır.
$ \ theta $, açısal konumun fonksiyonudur.
$ \ Phi $, radyal mesafenin fonksiyonudur.

Birimler

Kiriş alanı birimi watts.

Kiriş Verimliliği

Standart tanıma göre, " beam efficiency ana ışının ışın alanının, yayılan toplam ışın alanına oranını belirtir. "

Bir antenden yayıldığında enerji, antenin yönlülüğüne göre yansıtılır. Bir antenin daha fazla güç yaydığı yön maksimum verime sahipken, enerjinin bir kısmı yan loblarda kaybolur. Kiriş tarafından minimum kayıpla yayılan maksimum enerji şu şekilde adlandırılabilir:beam efficiency.

Matematiksel İfade

Işın verimliliği için matematiksel ifade şu şekildedir:

$$ \ eta_ {B} = \ frac {\ Omega_ {MB}} {\ Omega_ {A}} $$

Nerede,

$ \ eta_ {B} $ ışın verimidir.
$ \ Omega_ {MB} $, ana ışının ışın alanıdır.
$ \ Omega_ {A} $, toplam katı ışın açısıdır (ışın alanı).

Anten Polarizasyonu

Gereksinimimize bağlı olarak bir Anten polarize edilebilir. Doğrusal polarize veya dairesel polarize olabilir. Anten polarizasyonunun tipi, ışın demetinin modeline ve alım veya iletimdeki polarizasyona karar verir.

Doğrusal polarizasyon

Bir dalga iletildiğinde veya alındığında, farklı yönlerde yapılabilir. linear polarizationantenin diğer tüm yönlerden kaçınarak, dalgayı belirli bir yönde tutmaya yardımcı olur. Bu doğrusal polarizasyon kullanılmasına rağmen, elektrik alan vektörü aynı düzlemde kalır. Bu nedenle, bu doğrusal polarizasyonu,directivity antenin.

Dairesel polarizasyon

Bir dalga dairesel olarak polarize edildiğinde, elektrik alan vektörü, yönünü kaybetmiş tüm bileşenleri ile döndürülmüş gibi görünür. Dönme modu da zaman zaman farklı olabilir. Ancak, kullanarakcircular polarization, çoklu yolun etkisi azalır ve bu nedenle uydu iletişimlerinde kullanılır. GPS.

Yatay polarizasyon

Yatay polarizasyon, dünya yüzeyinden gelen yansımalar onu etkilediği için dalgayı zayıflatır. Genellikle 1 GHz'nin altındaki düşük frekanslarda zayıftırlar.Horizontal polarization iletiminde kullanılır TV signals daha iyi bir sinyal-gürültü oranı elde etmek için.

Dikey polarizasyon

Düşük frekanslı dikey polarize dalgalar, yer dalgası iletimi için avantajlıdır. Yatay polarize olanlar gibi yüzey yansımalarından etkilenmezler. Bu nedenle,vertical polarization için kullanılır mobile communications.

Her polarizasyon türünün kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Bir RF sistem tasarımcısı, sistem gereksinimlerine göre polarizasyon türünü seçmekte özgürdür.