Hệ thống radar - Tham số ăng ten
An Antenna hay Aerial là bộ chuyển đổi, biến công suất điện thành sóng điện từ và ngược lại.
Một Antenna có các thông số sau:
- Directivity
- Hiệu quả khẩu độ
- Hiệu quả Antenna
- Gain
Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận chi tiết về các thông số 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 tham chiếu, bức xạ cùng một công suất tổng được gọi là Directivity. ”
Mặc dù Ăng-ten phát ra năng lượng, nhưng hướng mà nó phát ra có ý nghĩa quan trọng. Ăng-ten đang được nghiên cứu được gọi làsubject Antenna. Cường độ bức xạ của nó được tập trung theo một hướng cụ thể, trong khi nó đang truyền hoặc nhận. Do đó, Antenna được cho là có khả năng định hướng theo hướng cụ thể đó.
Tỷ số giữa cường độ bức xạ theo một hướng nhất định từ Ăng-ten và cường độ bức xạ trung bình trên tất cả các hướng, được gọi là Directivity.
Nếu hướng cụ thể đó không được chỉ định, thì hướng mà cường độ tối đa được quan sát, có thể được coi là hướng của Antenna đó.
Định hướng của một Ăng-ten không đẳng hướng bằng tỷ số giữa cường độ bức xạ theo phương cho trước với cường độ bức xạ của nguồn đẳng hướng.
Mathematically, chúng ta có thể viết biểu thức cho Directivity dưới dạng:
$$ Directivity = \ frac {U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right)} {U_0} $$
Ở đâu,
$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ là cường độ bức xạ tối đa của Antenna đối tượng
$ U_0 $ là cường độ bức xạ của một Anten đẳng hướng.
Hiệu quả khẩu độ
Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Aperture efficiency của Antenna là tỷ lệ giữa vùng bức xạ hiệu dụng (hoặc vùng hiệu dụng) với vùng vật lý của khẩu độ. ”
Ăng-ten bức xạ công suất thông qua một khẩu độ. 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 Antenna.
Mathematically, chúng ta có thể viết biểu thức cho Hiệu quả khẩu độ $ \ epsilon_A $ dưới dạng
$$ \ epsilon _A = \ frac {A_ {eff}} {A_p} $$
Ở đâu,
$ A_ {eff} $ là vùng hiệu dụng
$ A_P $ là khu vực thực
Hiệu quả Antenna
Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Antenna Efficiency là tỷ số giữa công suất bức xạ của Anten với công suất đầu vào được Anten chấp nhận ”.
Bất kỳ Ăng-ten nào được thiết kế để phát ra công suất với tổn hao tối thiểu cho một đầu vào nhất định. Hiệu quả của một Antenna giải thích mức độ một Antenna có thể cung cấp hiệu quả đầu ra của nó với tổn thất tối thiểu trong đường truyền. Nó còn được gọi làRadiation Efficiency Factor của Antenna.
Mathematically, chúng ta có thể viết biểu thức cho hiệu suất của Antenna là:
$$ \ eta _e = \ frac {P_ {Rad}} {P_ {in}} $$
Ở đâu,
$ P_ {Rad} $ là công suất tỏa ra
$ P_ {in} $ là công suất đầu vào cho Ăng-ten
Thu được
Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Gain của một Ăng-ten là tỷ số giữa cường độ bức xạ theo một hướng nhất định với cường độ bức xạ thu được nếu công suất mà Ăng-ten chấp nhận được bức xạ đẳng hướng ”.
Đơn giản, Gaincủa một Ăng-ten có tính đến Hướng của Ăng-ten cùng với hiệu suất hiệu quả của nó. Nếu công suất được chấp nhận bởi Ăng-ten được bức xạ đẳng hướng (có nghĩa là theo mọi hướng), thì cường độ bức xạ chúng ta nhận được có thể được lấy làm tham chiếu.
Thời hạn Antenna gain mô tả mức công suất được truyền theo hướng của bức xạ đỉnh tới nguồn đẳng hướng.
Độ lợi thường được đo bằng dB.
Không giống như Directivity, Antenna gain cũng tính đến những mất mát xảy ra và do đó tập trung vào hiệu quả.
Mathematically, chúng ta có thể viết biểu thức cho Antenna Gain $ G $ dưới dạng:
$$ G = \ eta_eD $$
Ở đâu,
$ \ eta_e $ là hiệu suất của Ăng-ten
$ D $ là hướng của ăng-ten