Lý thuyết Ăng-ten - Các thông số

Cường độ bức xạ của một anten có quan hệ mật thiết với hướng của chùm tia hội tụ và hiệu suất của chùm tia đối với hướng đó. Trong chương này, chúng ta hãy xem các thuật ngữ liên quan đến các chủ đề này.

Định hướng

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Tỷ số giữa cường độ bức xạ cực đại của ăng ten đối tượng với cường độ bức xạ của ăng ten đẳng hướng hoặc ăng ten chuẩn, bức xạ tổng công suất như nhau được gọi là directivity. ”

Một Antenna phát ra năng lượng, nhưng hướng mà nó phát ra rất quan trọng. Ăng-ten, có hiệu suất đang được quan sát, được gọi làsubject antenna.

Nó là radiation intensityđược tập trung theo một hướng cụ thể, trong khi nó đang truyền hoặc nhận. Do đó, ăng ten được cho là códirectivity theo hướng cụ thể đó.

Tỷ số giữa cường độ bức xạ theo một hướng nhất định từ một ăng-ten với cường độ bức xạ trung bình trên tất cả các hướng, được gọi là định hướng.
Nếu hướng cụ thể đó không được chỉ định, thì hướng mà cường độ cực đại quan sát được, có thể được coi là hướng của anten đó.
Định hướng của một anten không đẳng hướng bằng tỷ số giữa cường độ bức xạ theo một hướng nhất định với cường độ bức xạ của nguồn đẳng hướng.

Biểu thức toán học

Công suất bức xạ là một hàm của vị trí góc và khoảng cách xuyên tâm từ mạch. Do đó, nó được thể hiện bằng cách xem xét cả hai điều khoảnθ và Ø.

$$ Directivity = \ frac {Tối đa \ bức xạ \ cường độ \ của \ chủ đề \ anten} {Bức xạ \ cường độ \ of \ an \ isotropic \ anten} $$ $$ D = \ frac {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max} (từ \ subject \ anten)} {\ phi_ {0} (từ \ an \ isotropic \ anten)} $$

Ở đâu

$ {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max}} $ là cường độ bức xạ tối đa của ăng-ten đối tượng.
$ {\ phi_ {0}} $ là cường độ bức xạ của một ăng-ten đẳng hướng (ăng-ten có tổn hao bằng không).

Hiệu quả khẩu độ

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Aperture efficiency của một ăng-ten, là tỷ số giữa vùng bức xạ hiệu quả (hoặc vùng hiệu dụng) với vùng vật lý của khẩu độ. ”

Một ăng-ten có một khẩu độ để bức xạ công suất. Bức xạ này phải có hiệu quả với tổn thất tối thiểu. Khu vực vật lý của khẩu độ cũng cần được xem xét, vì hiệu quả của bức xạ phụ thuộc vào diện tích của khẩu độ, vật lý trên ăng ten.

Biểu thức toán học

Biểu thức toán học cho hiệu quả khẩu độ như sau:

$$ \ varepsilon_ {A} = \ frac {A_ {eff}} {A_ {p}} $$

Ở đâu

$ \ varepsilon_ {A} $ là Hiệu suất khẩu độ.
$ {A_ {eff}} $ là khu vực hiệu quả.
$ {A_ {p}} $ là khu vực thực tế.

Hiệu quả Antenna

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Antenna Efficiency là tỷ số giữa công suất bức xạ của ăng-ten với công suất đầu vào được ăng-ten chấp nhận ”.

Đơn giản, một Ăng-ten có nghĩa là để bức xạ công suất được cung cấp tại đầu vào của nó, với tổn thất tối thiểu. Hiệu suất của một ăng-ten giải thích mức độ một ăng-ten có thể cung cấp hiệu quả đầu ra của nó với tổn hao tối thiểu trên đường truyền.

Điều này còn được gọi là Radiation Efficiency Factor của ăng-ten.

Biểu thức toán học

Biểu thức toán học cho hiệu suất của anten được đưa ra dưới đây:

$$ \ eta_ {e} = \ frac {P_ {rad}} {P_ {input}} $$

Ở đâu

$ \ eta_ {e} $ là hiệu suất của ăng-ten.
$ {P_ {rad}} $ là công suất tỏa ra.
$ {P_ {input}} $ là công suất đầu vào cho ăng-ten.

Thu được

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Gain của anten là tỷ số giữa cường độ bức xạ theo một hướng nhất định với cường độ bức xạ thu được nếu công suất mà anten chấp nhận được bức xạ đẳng hướng ”.

Đơn giản, độ lợi của một ăng-ten có tính đến định hướng của ăng-ten cùng với hiệu suất hiệu quả của nó. Nếu công suất mà anten chấp nhận được bức xạ đẳng hướng (có nghĩa là theo mọi hướng), thì cường độ bức xạ mà chúng ta nhận được có thể được coi là một tham chiếu.

Thời hạn antenna gain mô tả mức công suất được truyền theo hướng của bức xạ đỉnh tới nguồn đẳng hướng.
Gain thường được đo bằng dB.
Không giống như tính định hướng, độ lợi của ăng-ten cũng tính đến những tổn thất xảy ra và do đó tập trung vào hiệu quả.