Anten Teorisi - Işın Genişliği

Bu bölümde, bir antenin radyasyon modelindeki diğer bir önemli faktör hakkında tartışacağız. beam width. Bir antenin ışıma modelinde ana lob, anten tarafından yayılan maksimum ve sabit enerjinin aktığı antenin ana ışınıdır.

Beam widthgücün çoğunun yayıldığı açıklık açısıdır. Bu kiriş genişliğinin iki ana özelliği Yarım Güç Işın Genişliğidir.(HPBW) ve İlk Boş Kiriş Genişliği (FNBW).

Yarım Güçlü Kiriş Genişliği

Standart tanıma göre, "Işıma örüntüsünün büyüklüğünün ana ışının tepesinden% 50 (veya -3dB) azaldığı açısal ayrım, Half Power Beam Width. "

Başka bir deyişle, ışın genişliği, gücün çoğunun yayıldığı alandır, bu da tepe güçtür. Half power beam width antenin etkin yayılan alanında bağıl gücün tepe gücün% 50'sinden fazla olduğu açıdır.

HPBW göstergesi

Radyasyon modelinin başlangıcı ile ana lobdaki yarım güç noktaları arasında her iki tarafta bir çizgi çekildiğinde, bu iki vektör arasındaki açı şu şekilde adlandırılır: HPBW, yarım güç ışını genişliği. Bu, aşağıdaki diyagramın yardımıyla iyi anlaşılabilir.

Şekil, ana lob ve HPBW üzerindeki yarı güç noktalarını göstermektedir.

Matematiksel İfade

Yarım güç ışını genişliği için matematiksel ifade şu şekildedir:

$$ Half \: power \: Beam \: with = 70 \ lambda _ {/ D} $$

Nerede

$ \ lambda $ dalga boyudur (λ = 0.3 / frekans).
D Çaptır.

Birimler

HPBW birimi radians veya degrees.

İlk Boş Kiriş Genişliği

Standart tanıma göre, "Ana loba bitişik ilk patern boşlukları arasındaki açısal açıklığa," First Null Beam Width. "

Basitçe, FNBW, ana lobunda radyasyon modelinin sıfır noktaları arasında çizilen ana kirişten uzaklaşan açısal ayrımdır.

FNBW göstergesi

Ana ışına teğet olacak şekilde, radyasyon modelinin başlangıcından başlayarak her iki tarafa teğetler çizin. Bu iki teğet arasındaki açı, İlk Boş Işın Genişliği olarak bilinir.(FNBW).

Bu, aşağıdaki diyagramın yardımıyla daha iyi anlaşılabilir.

Yukarıdaki görüntü, küçük ve büyük loblarla birlikte bir radyasyon modelinde işaretlenmiş yarım güç ışını genişliğini ve ilk boş ışın genişliğini göstermektedir.

Matematiksel İfade

İlk Boş Işın Genişliğinin matematiksel ifadesi

$$ FNBW = 2 HPBW $$ $$ FNBW \: 2 \ left (70 \ lambda / D \ right) \: = 140 \ lambda / D $$

Nerede

$ \ lambda $ dalga boyudur (λ = 0.3 / frekans).
D, Çaptır.

Birimler

FNBW birimi radians veya degrees.

Etkili Uzunluk ve Etkili Alan

Anten parametreleri arasında etkili uzunluk ve etki alanı da önemlidir. Bu parametreler, antenin performansını bilmemize yardımcı olur.

Etkili uzunluk

Anten Etkili uzunluk, antenin polarizasyon verimini belirlemek için kullanılır.

Definition- " Effective length alıcı antenin açık terminallerindeki voltajın büyüklüğünün, gelen dalga cephesinin alan kuvvetinin büyüklüğüne, anten polarizasyonu ile aynı yönde oranıdır. "

Antenin giriş terminallerine bir gelen dalga geldiğinde, bu dalganın büyüklüğü antenin polarizasyonuna bağlı olan bir miktar alan kuvveti vardır. Bu polarizasyon, alıcı terminallerindeki voltajın büyüklüğü ile eşleşmelidir.

Matematiksel İfade

Etkili uzunluk için matematiksel ifade -

$$ l_ {e} = \ frac {V_ {oc}} {E_ {i}} $$

Nerede

$ l_ {e} $ efektif uzunluktur.
$ V_ {oc} $ açık devre voltajıdır.
$ E_ {i} $, olay dalgasının alan kuvvetidir.

Etki alanı

Definition - "Effective area alıcı antenin, gelen dalga cephesinden gelen gücün çoğunu, dalga cephesine maruz kalan antenin toplam alanına emen alanıdır. "

Bir antenin tüm alanı alırken, gelen elektromanyetik dalgalarla yüzleşirken, antenin sadece bir kısmı, sinyal olarak bilinen sinyali alır. effective area.

Alınan dalga cephesinin sadece bir kısmı kullanılır çünkü dalganın bir kısmı dağılırken bir kısmı ısı olarak dağılır. Bu nedenle, kayıplar dikkate alınmadan, gerçek alana elde edilen maksimum gücü kullanan alan olarak adlandırılabilir.effective area.

Etkili alan $ A_ {eff} $ ile temsil edilir.