Antena, bez obzira na njen dizajn, ima svojstvo reverzibilnosti (može raditi i za prijem i za emitovanje). Često se u radio relejnim stazama ista antena može istovremeno povezati na prijemnik i predajnik. Ovo omogućava da se signal emituje i prima u istom pravcu na različitim frekvencijama.

Gotovo svi parametri prijemne antene odgovaraju parametrima predajne antene, ali ponekad imaju malo drugačije fizičko značenje.

Uprkos činjenici da prijemne i predajne antene imaju princip dualnosti, u pogledu dizajna mogu se značajno razlikovati. To je zbog činjenice da odašiljačka antena mora proći kroz sebe značajne snage kako bi prenijela elektromagnetski signal na velike (maksimalno moguće) udaljenosti. Ako antena radi za prijem, onda je u interakciji sa poljima vrlo niskog intenziteta. Vrsta strukture antene koja emituje struju često određuje njene konačne dimenzije.

Možda je glavna karakteristika bilo koje antene njen dijagram zračenja. To podrazumijeva mnoge pomoćne parametre i tako važne energetske karakteristike kao što su pojačanje i koeficijent usmjerenja.

Smjerni obrazac

Dijagram zračenja (DP) je zavisnost jačine polja koju stvara antena za dovoljno velika udaljenost, iz uglova posmatranja u prostoru. U volumenu, dijagram usmjerene antene može izgledati kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1

Ono što je prikazano na gornjoj slici naziva se i prostorni uzorak, koji je površina volumena i može imati nekoliko maksimuma. Glavni maksimum, označen crvenom bojom na slici, naziva se glavni režanj dijagrama i odgovara smjeru glavnog zračenja (ili prijema). U skladu s tim, prve minimalne ili (rjeđe) nulte vrijednosti jačine polja oko glavnog režnja određuju njegovu granicu. Sve ostale maksimalne vrijednosti polja nazivaju se bočnim režnjevima.

U praksi postoje različite antene koje mogu imati nekoliko smjerova maksimalnog zračenja ili uopće nemaju bočne režnjeve.

Radi praktičnosti prikaza (i tehničke primjene) DP-a, oni se obično razmatraju u dvije okomite ravni. Po pravilu, to su ravni električnog vektora E i magnetnog vektora H (koji su u većini okruženja okomiti jedni na druge), slika 2.

Slika 2

U nekim slučajevima, obrasci se razmatraju u vertikalnim i horizontalnim ravnima u odnosu na ravan Zemlje. Planarni dijagrami su prikazani pomoću polarnih ili Dekartovih (pravokutnih) koordinatnih sistema. U polarnim koordinatama, dijagram je vizualniji, a kada se preklopi na kartu, možete dobiti ideju o području pokrivenosti antene radio stanice, slika 3.

Slika 3

Predstavljanje uzorka zračenja u pravokutnom koordinatnom sistemu pogodnije je za inženjerske proračune; takva konstrukcija se češće koristi za proučavanje strukture samog uzorka. U tu svrhu, dijagrami se grade normalizirani, s glavnim maksimumom svedenim na jedinicu. Slika ispod prikazuje tipičan normalizovani dijagram zračenja zrcalne antene.

Slika 4

U slučaju kada je intenzitet bočnog zračenja prilično mali i teško je izmjeriti bočno zračenje na linearnoj skali, koristi se logaritamska skala. Kao što znate, decibeli čine male vrijednosti velikim, a velike vrijednosti malim, tako da isti dijagram u logaritamskoj skali izgleda kao na donjem:

Slika 5

Samo iz uzorka zračenja možete izdvojiti prilično veliki broj karakteristika koje su važne za praksu. Pogledajmo bliže dijagram prikazan iznad.

Jedan od najvažnijih parametara je širina glavnog režnja pri nultom zračenju θ 0 i širina glavnog režnja pri pola snage θ 0,5. Polovina snage odgovara nivou od 3 dB, ili nivou jačine polja od 0,707.

Slika 6

Sa slike 6 se vidi da je širina glavnog režnja pri nultom zračenju θ 0 = 5,18 stepeni, a širina na nivou polovine snage θ 0,5 = 2,15 stepeni.

Dijagrami se procjenjuju i po intenzitetu bočnog i nazadnog zračenja (snaga bočnih i stražnjih režnja), iz čega slijede još dva: važnih parametara antene - ovo je zaštitni koeficijent i nivo bočnih režnjeva.

Faktor zaštitnog djelovanja je omjer jačine polja koje emituje antena u glavnom smjeru prema jačini polja koje emituje u suprotnom smjeru. Ako uzmemo u obzir orijentaciju glavnog režnja dijagrama u pravcu od 180 stepeni, onda je obrnuti 0 stepeni. Mogući su bilo koji drugi pravci zračenja. Nađimo koeficijent zaštitnog djelovanja dijagrama koji se razmatra. Radi jasnoće, predstavimo ga u polarnom koordinatnom sistemu (slika 7):

Slika 7

Na dijagramu markeri m1, m2 prikazuju nivoe zračenja u smjeru obrnutim i naprijed, respektivno. Zaštitni koeficijent je definisan kao:

U relativnim jedinicama. Ista vrijednost u dB:

Nivo bočnog režnja (SLL) obično je naznačen u dB, čime se pokazuje koliko je slab nivo bočnog zračenja u poređenju sa nivoom glavnog režnja, slika 8.

Slika 8

Ovo su dva važna parametra svakog antenskog sistema, koja direktno proizlaze iz definicije dijagrama zračenja. KND i KU se često brkaju jedni s drugima. Idemo dalje da ih razmotrimo.

Koeficijent usmjerenja

Koeficijent usmjerenja (DC) je omjer kvadrata jačine polja stvorenog u glavnom smjeru (E 0 2) i prosječne vrijednosti kvadrata jačine polja u svim smjerovima (E cf 2). Kao što je jasno iz definicije, karakteristika usmerenosti karakteriše svojstva usmerenosti antene. Efikasnost ne uzima u obzir gubitke, jer je određena snagom zračenja. Iz gore navedenog možete odrediti formulu za izračunavanje faktora efikasnosti:

D=E 0 2 /E prosječno 2

Ako antena radi za prijem, onda efikasnost pokazuje koliko će se puta odnos signal-šum u smislu snage poboljšati pri zamjeni usmjerene antene omnidirekcionom, ako smetnje dolazi ravnomjerno iz svih smjerova.

Za antenu za odašiljanje, faktor usmjerenosti pokazuje koliko puta se mora smanjiti snaga zračenja ako se omnidirekciona antena zamijeni usmjerenom, uz zadržavanje iste jačine polja u glavnom smjeru.

Efikasnost apsolutno omnidirekcione antene je očigledno jednaka jedinici. Fizički, prostorni uzorak zračenja takve antene izgleda kao idealna sfera:

Slika 9

Takva antena jednako dobro zrači u svim smjerovima, ali nije izvodljiva u praksi. Dakle, to je neka vrsta matematičke apstrakcije.

Dobitak

Kao što je gore pomenuto, faktor efikasnosti ne uzima u obzir gubitke u anteni. Parametar koji karakterizira svojstva usmjerenosti antene i uzima u obzir gubitke u njoj naziva se pojačanje.

Faktor pojačanja (GC) G je omjer kvadratne jačine polja koju stvara antena u glavnom smjeru (E 0 2) i prosječne vrijednosti kvadratne jačine polja (E oe 2) koju stvara referentna antena, sa jednakim snagama isporučuje se na antene. Također napominjemo da se pri određivanju pojačanja uzima u obzir efikasnost referentne i mjerene antene.

Koncept referentne antene je veoma važan u razumevanju pojačanja, i to u različitim frekventni opsezi koristiti različite vrste referentne antene. U opsegu dugih/srednjih talasa, četvrttalasni vertikalni monopolni vibrator se uzima kao standard (slika 10).

Slika 10

Za takav referentni vibrator D e = 3,28, stoga se pojačanje dugotalasne/srednjetalasne antene određuje kroz pojačanje na sljedeći način: G = D * ŋ/3.28, gdje je ŋ efikasnost antene.

U kratkotalasnom opsegu, kao referentna antena se uzima simetrični polutalasni vibrator, za koji je De = 1,64, tada je pojačanje:

G=D*ŋ/1,64

U mikrotalasnom opsegu (a to su skoro sve moderne Wi-Fi, LTE i druge antene), kao referentni emiter uzima se izotropni emiter koji daje D e = 1 i koji ima prostorni dijagram prikazan na slici 9.

Pojačanje je određujući parametar predajnih antena, jer pokazuje koliko puta se mora smanjiti snaga dovedena usmjerenoj anteni u odnosu na referentnu kako bi jačina polja u glavnom smjeru ostala nepromijenjena.

KND i KU se uglavnom izražavaju u decibelima: 10lgD, 10lgG.

Zaključak

Stoga smo ispitali neke karakteristike polja antene, koje proizilaze iz dijagrama zračenja i energetskih karakteristika (DC i pojačanje). Pojačanje antene je uvijek manje od usmjerenog koeficijenta, jer pojačanje uzima u obzir gubitke u anteni. Gubici mogu nastati zbog refleksije snage natrag u napojnu liniju napajanja, protoka struje iza zidova (na primjer, sirena), zasjenjenja dijagrama strukturnim dijelovima antene, itd. U stvarnim antenskim sistemima , razlika između pojačanja i pojačanja može biti 1,5-2 dB.

Nivo bočnih režnjeva uzorka zračenja

Nivo bočnog režnja (SLL) dijagram zračenja antene (DP) - relativni (normalizovan na maksimalni RP) nivo zračenja antene u pravcu bočnih režnjeva. Tipično, UBL se izražava u decibelima.

Primjer dijagrama zračenja antene i parametara: širina, usmjerenost, UBL, koeficijent supresije zračenja unatrag

Dijagram realne antene (konačne veličine) je oscilirajuća funkcija u kojoj se identificiraju smjer glavnog (maksimalnog) zračenja i glavni režanj uzorka koji odgovara ovom smjeru, kao i smjerovi drugih lokalnih maksimuma uzorak i odgovarajuće takozvane bočne režnjeve uzorka.

• obično, UBL se shvata kao relativni nivo najvećeg bočnog režnja uzorka. Za usmjerene antene, po pravilu, najveći bočni režanj je prvi (pored glavnog) bočni režanj.

• Također se koristi prosečan nivo bočnog zračenja(obrazac je usrednjen u sektoru bočnih uglova zračenja), normalizovan na maksimalan obrazac.

U pravilu, za procjenu razine zračenja u smjeru "nazad" (u smjeru suprotnom od glavnog režnja uzorka), koristi se poseban parametar, a ovo zračenje se ne uzima u obzir pri procjeni UBL.

Razlozi pada UBL

• U režimu prijema, antena sa niskim UBL-om je „otpornija na buku“, jer bolje odabire željeni signalni prostor na pozadini šuma i smetnji, čiji se izvori nalaze u smjerovima bočnih režnjeva.
• Antena sa niskim UBL-om obezbeđuje sistemu veću elektromagnetsku kompatibilnost sa drugom radio elektronikom i visokofrekventnim uređajima
• Antena sa niskim UBL-om daje sistemu veću skrivenost
• U anteni automatskog sistema za praćenje cilja moguće je pogrešno praćenje bočnim režnjevima
• Smanjenje UBL (pri fiksnoj širini glavnog režnja uzorka) dovodi do povećanja nivoa zračenja u pravcu glavnog režnja uzorka (do povećanja usmerenosti): zračenje antene u smjer koji nije glavni je gubitak energije. Međutim, u pravilu, kod fiksnih dimenzija antene, smanjenje UBL-a dovodi do smanjenja koeficijenta performansi, proširenja glavnog režnja uzorka i smanjenja efikasnosti.

Cena za niži UBL je proširenje glavnog režnja dijagrama zračenja (sa fiksnim dimenzijama antene), kao i, po pravilu, složeniji dizajn distributivnog sistema i niža efikasnost (u faznom nizu) .

Načini smanjenja UBL

Glavni način smanjenja UBL-a pri projektovanju antene je odabir glađe (opadajuće prema ivicama antene) prostorne distribucije amplitude struje. Mjera ove „uglađenosti“ je faktor iskorištenja površine (SUF) antene.

Smanjenje nivoa pojedinačnih bočnih režnjeva moguće je i uvođenjem emitera sa posebno odabranom amplitudom i fazom uzbudljive struje - kompenzacionih emitera u faznom nizu, kao i glatkim promenom dužine zida zračećeg otvora (u otvoru). antene).

Neravnomjerna (različito od linearnog zakona) prostorna raspodjela trenutne faze preko antene (“fazne greške”) dovodi do povećanja UBL.

vidi takođe

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta je "Nivo bočnih režnjeva uzorka zračenja" u drugim rječnicima:

Ovo je nivo zračenja antene u pravcu (obično) drugog maksimuma dijagrama zračenja. Postoje dva nivoa bočnih režnja: Prema prvom bočnom režnju Prosečan nivo svih bočnih zračenja Negativne strane bočne ... ... Wikipedia

Nivo bočnih režnjeva dijagrama je nivo zračenja antene u pravcu (po pravilu) drugog maksimuma dijagrama zračenja. Postoje dva nivoa bočnih režnja: Za prvi bočni režanj Prosečan nivo zračenja svih strana... ... Wikipedia

nivo bočnog režnja - Maksimalni nivo obrazac zračenja izvan njegovog glavnog režnja. [GOST 26266 90] [Sistem za ispitivanje bez razaranja. Vrste (metode) i tehnologija ispitivanja bez razaranja. Termini i definicije (priručnik). Moskva 2003]… …

Rice. 1. Radio interferometar WSRT ... Wikipedia

Antena, glavna specifikacije koje su regulisane sa određenim greškama. Merne antene su samostalni uređaji široke primene koji vam omogućavaju rad sa raznim brojilima i izvorima... ... Wikipedia

Dolph-Chebyshev antenski niz- Antenski sistem sa poprečnim zračenjem, čije se napajanje na elemente dovodi sa takvim faznim pomacima da se dijagram zračenja opisuje Čebiševljevim polinomom. Takva antena obezbeđuje minimalni nivo bočnih režnjeva dijagrama ... ... Vodič za tehnički prevodilac

Putanja zraka u poprečnom presjeku Lunebergovog sočiva. Gradacije plave boje ilustruju zavisnost indeksa prelamanja Lunebergova sočiva je sočiva kod kojih indeks prelamanja nije konstantan... Wikipedia

rašireni krajnji talasovod- Najjednostavniji tip horne emitera koji se koristi u antenskim sistemima sa više zraka. Proširivanje otvora omogućava poboljšanje usklađivanja talasovoda sa slobodnim prostorom i smanjenje nivoa bočnih režnjeva dijagrama zračenja antene. [L... Vodič za tehnički prevodilac

Širokopojasna mjerna rog antena za frekvencije 0,8 - 18 GHz Horn antena je metalna konstrukcija koja se sastoji od naizmjeničnog (širećeg) valovoda ... Wikipedia

Uređaj za emitovanje i prijem radio talasa. Predajna antena pretvara energiju visokofrekventnih elektromagnetnih oscilacija koncentrisanih u izlaznim oscilatornim krugovima radio predajnika u energiju emitovanih radio talasa. Transformacija...... Velika sovjetska enciklopedija

Širina glavnog režnja i nivo bočnih režnja

Širina uzorka (glavni režanj) određuje stupanj koncentracije emitirane elektromagnetne energije. DN širina je ugao između dva smjera unutar glavnog režnja u kojem je amplituda jačine elektromagnetnog polja 0,707 nivoa od maksimalne vrijednosti (ili 0,5 nivoa od maksimalne vrijednosti gustine snage). Širina donje linije je naznačena na sljedeći način:

2i je širina uzorka u smislu snage na nivou od 0,5;

2i - širina uzorka u smislu napetosti na nivou od 0,707.

Indeks E ili H označava širinu uzorka u odgovarajućoj ravni: 2i, 2i. Nivo snage od 0,5 odgovara nivou jačine polja od 0,707 ili nivou od 3 dB na logaritamskoj skali:

Pogodno je eksperimentalno odrediti širinu uzorka pomoću grafikona, na primjer, kao što je prikazano na slici 11.

Slika 11

Nivo bočnih režnjeva uzorka određuje stepen lažnog zračenja elektromagnetnog polja antene. To utiče na kvalitet elektromagnetne kompatibilnosti sa obližnjim radioelektronskim sistemima.

Relativni nivo bočnog režnja je omjer amplitude jačine polja u smjeru maksimuma prvog bočnog režnja i amplitude jačine polja u smjeru maksimuma glavnog režnja (slika 12):

Slika 12

Ovaj nivo se izražava u apsolutnim jedinicama, ili u decibelima:

Koeficijent usmjerenja i pojačanje predajne antene

Koeficijent usmjerenosti (DC) kvantitativno karakterizira usmjerena svojstva stvarne antene u poređenju sa referentnom omnidirekcionom (izotropnom) antenom sa sfernim uzorkom:

KND je broj koji pokazuje koliko je puta gustoća toka snage P (u, q) stvarne (usmjerene) antene veća od gustoće fluksa snage P (u, q) referentne (neusmjerene) antene za istu smjeru i na istoj udaljenosti, pod uslovom da su snage zračenja antena iste:

Uzimajući u obzir (25), možemo dobiti:

Faktor pojačanja (GC) antene je parametar koji uzima u obzir ne samo svojstva fokusiranja antene, već i njenu sposobnost pretvaranja jedne vrste energije u drugu.

KU- ovo je broj koji pokazuje koliko je puta gustina fluksa snage P (u, c) stvarne (usmjerene) antene veća od gustoće fluksa snage PE (u, c) referentne (neusmjerene) antene za u istom pravcu i na istoj udaljenosti, pod uslovom da su snage koje se napajaju antenama iste.

Dobitak se može izraziti u smislu efikasnosti:

gde je efikasnost antene. U praksi se pojačanje antene koristi u pravcu maksimalnog zračenja.

Fazni uzorak zračenja. Koncept faznog centra antene

Fazni dijagram fokus je zavisnost faze elektromagnetnog polja koje emituje antena o ugaonim koordinatama.

Budući da su u dalekoj zoni antene vektori polja E i H u fazi, fazni uzorak je podjednako povezan sa električnim i magnetskim komponentama EMF-a koje emituje antena. Fazni uzorak je označen na sljedeći način: Š = Š (u, c) na r = konst.

Ako je W (u, q) = const pri r = const, onda to znači da antena formira fazni front talasa u obliku kugle. Centar ove sfere, gdje se nalazi početak koordinatnog sistema, naziva se fazni centar antene (PCA). Treba napomenuti da nemaju sve antene fazni centar.

Za antene koje imaju fazni centar i amplitudnu šemu sa jasnim nulama između njih, faza polja u susjednim režnjevima se razlikuje za p (180°). Odnos između amplitudnog i faznog dijagrama zračenja iste antene ilustrovan je na slici 13.

Slika 13 - Amplitudni i fazni obrasci

Smjer prostiranja elektromagnetnih valova i položaj njegovog faznog fronta u svakoj tački prostora međusobno su okomiti.

Nivo zadnjeg i bočnog režnja dijagrama naponskog zračenja γυ definira se kao omjer EMF-a na terminalima antene tokom prijema - sa strane maksimuma zadnjeg ili bočnog režnja do EMF-a sa strane maksimuma. glavnog režnja. Kada antena ima nekoliko stražnjih i bočnih režnjeva različitih veličina, obično je naznačen nivo najvećeg režnja. Nivo zadnjeg i bočnog režnja se takođe može odrediti snagom (γ P) kvadriranjem nivoa zadnjeg i bočnog režnja naponom. U dijagramu zračenja prikazanom na sl. 16, zadnji i bočni režanj imaju isti nivo, jednak 0,13 (13%) u EMF-u ili 0,017 (1,7%) u snazi. Zadnji i bočni režnjevi usmjerenih prijemnika televizijske antene obično su u rasponu od 0,1...25 (napon).

U literaturi se pri opisivanju svojstava usmjerenosti prijemnih televizijskih antena često navodi nivo stražnjeg i bočnog režnjeva, jednak aritmetičkoj sredini nivoa režnjeva na srednjim i ekstremnim frekvencijama. televizijski kanal. Pretpostavimo da je nivo režnjeva (prema EMF) dijagrama antene 3. kanala (f = 76 ... 84 MHz): na frekvencijama 75 MHz - 0,18; 80 MHz - 0,1; 84 MHz - 0,23. Prosječni nivo latica će biti jednak (0,18+0,1+0,23)/3, odnosno 0,17. Otpornost antene na buku može se okarakterizirati prosječnim nivoom režnjeva samo ako u frekvencijskom opsegu televizijskog kanala nema oštrih "šiljaka" u nivou režnjeva koji značajno premašuju prosječni nivo.

Važna napomena se mora uzeti u obzir u pogledu otpornosti na buku vertikalno polarizovane antene. Okrenimo se dijagramu zračenja prikazanom na Sl. 16. Na ovom dijagramu, tipičnom za horizontalno polarizovane antene u horizontalnoj ravni, glavni režanj je odvojen od zadnjeg i bočnog režnja pravcima nultog prijema. Antene s vertikalnom polarizacijom (na primjer, antene sa “talasnim kanalom” sa vertikalnim vibratorima) nemaju smjerove prijema nula u horizontalnoj ravni. Zbog toga zadnji i bočni režnjevi u ovom slučaju nisu jasno definisani, a otpornost na buku je u praksi definisana kao omjer nivoa signala primljenog iz prednjeg smjera prema nivou signala primljenog iz stražnjeg smjera.

Dobitak. Što je antena usmerenija, tj. što je manji ugao otvaranja glavnog režnja i što je niži nivo zadnjeg i bočnog režnja dijagrama zračenja, to je veći EMF na terminalima antene.

Zamislimo da je simetrični polutalasni vibrator postavljen u određenoj tački u elektromagnetnom polju, orijentisan prema maksimalnom prijemu, odnosno smješten tako da je njegova uzdužna os okomita na smjer dolaska radio vala. Određeni napon Ui razvija se pri usklađenom opterećenju spojenom na vibrator, ovisno o jačini polja na prijemnoj tački. Hajde da ga stavimo dalje! na istoj tački polja, umjesto polutalasnog vibratora, antena sa većom usmjerenošću orijentisana ka maksimalnom prijemu, na primjer, antena tipa "talasnog kanala", čiji je dijagram usmjerenja prikazan na sl. 16. Pretpostavićemo da ova antena ima isto opterećenje kao polutalasni vibrator, i da je takođe usklađena sa njim. Budući da je antena "talasnog kanala" više usmjerena od polutalasnog vibratora, napon na njenom opterećenju U2 će biti veći. Odnos napona U 2 /’Ui je pojačanje napona Ki antene sa četiri elementa ili, kako se drugačije naziva, „polja“.

Stoga se napon ili pojačanje “polja” antene može definirati kao omjer napona koji antena razvija pri usklađenom opterećenju prema naponu koji pri istom opterećenju razvija polutalasni vibrator koji joj odgovara. Smatra se da su obje antene smještene na istoj tački u elektromagnetnom polju i orijentirane prema maksimalnom prijemu. Često se koristi i koncept pojačanja snage Kp, koji je jednak kvadratu pojačanja napona (K P = Ki 2).

Pri određivanju dobitka moraju se naglasiti dvije tačke. Prvo, da bi se antene različitih dizajna međusobno uporedile, svaka od njih se uspoređuje s istom antenom - poluvalnim vibratorom, koji se smatra referentnom antenom. Drugo, da bi se u praksi dobilo pojačanje u naponu ili snazi, određeno pojačanjem, potrebno je antenu orijentisati prema maksimumu primljenog signala, odnosno tako da maksimum glavnog režnja dijagrama zračenja bude orijentisan prema dolazak radio talasa. Pojačanje zavisi od tipa i dizajna antene. Okrenimo se anteni tipa "talasnog kanala" radi pojašnjenja. Pojačanje ove antene raste sa brojem direktora. Antena sa četiri elementa (reflektor, aktivni vibrator i dva direktora) ima naponsko pojačanje od 2; sedmoelementni (reflektor, aktivni vibrator i pet direktora) - 2.7. To znači da ako je umjesto poluvalnog

vibrator koristite antenu sa četiri elementa), tada će se napon na ulazu televizijskog prijemnika povećati za 2 puta (snaga za 4 puta), a za antenu sa sedam elemenata za 2,7 puta (snaga za 7,3 puta).

Vrijednost pojačanja antene je u literaturi naznačena ili u odnosu na polutalasni vibrator, ili u odnosu na takozvani izotropni emiter. Izotropni radijator je zamišljena antena kojoj u potpunosti nedostaju svojstva usmjerenja, a prostorni uzorak zračenja ima odgovarajući oblik -sfere. Izotropni emiteri ne postoje u prirodi, a takav emiter je jednostavno prikladan standard s kojim se mogu porediti svojstva usmjerenja različitih antena. Izračunato pojačanje napona polutalasnog vibratora u odnosu na izotropni emiter je 1,28 (2,15 dB). Stoga, ako je naponsko pojačanje bilo koje antene u odnosu na izotropni emiter poznato, onda ga podijelite sa 1,28. dobijamo pojačanje ove antene u odnosu na polutalasni vibrator. Kada je pojačanje u odnosu na izotropni drajver specificirano u decibelima, tada da biste odredili pojačanje u odnosu na polutalasni vibrator, oduzmite 2,15 dB. Na primjer, naponsko pojačanje antene u odnosu na izotropni emiter je 2,5 (8 dB). Tada će pojačanje iste antene u odnosu na polutalasni vibrator biti 2,5/1,28, tj. 1,95^ i u decibelima 8-2,15 = 5,85 dB.

Naravno, stvarni dobitak u nivou signala na TV ulazu, koji daje jedna ili druga antena, ne zavisi od toga na koju se referentnu antenu - polutalasni vibrator ili izotropni emiter - navodi pojačanje. U ovoj knjizi date su vrijednosti pojačanja u odnosu na polutalasni vibrator.

U literaturi se svojstva usmjerenosti antena često ocjenjuju koeficijentom usmjerenosti, koji predstavlja povećanje snage signala u opterećenju, pod uvjetom da antena nema gubitaka. Usmjereni koeficijent je povezan sa pojačanjem snage Kr relacijom

Ako mjerite napon na ulazu prijemnika, možete koristiti istu formulu za određivanje jačine polja na lokaciji prijema.

Širina uzorka (glavni režanj) određuje stupanj koncentracije emitirane elektromagnetne energije.

Širina obrasca je ugao između dva pravca i unutar glavnog režnja, u kojem je amplituda jačine elektromagnetnog polja nivo od 0,707 od maksimalne vrednosti (ili nivo od 0,5 od maksimalne vrednosti gustine snage).

Širina uzorka je označena na sljedeći način: 2θ 0,5 je širina uzorka u smislu snage na nivou od 0,5; 2θ 0,707 - širina uzorka prema intenzitetu na nivou od 0,707.

Indeks E ili H prikazan iznad označava širinu uzorka u odgovarajućoj ravni: , . Nivo snage od 0,5 odgovara nivou jačine polja od 0,707 ili nivou od 3 dB na logaritamskoj skali:

Širina snopa iste antene, predstavljena jačinom polja, snagom ili logaritamskom skalom i izmjerena na odgovarajućim nivoima, bit će ista:

Eksperimentalno, širina uzorka može se lako pronaći iz grafa uzorka prikazanog u jednom ili drugom koordinatnom sistemu, na primjer, kao što je prikazano na slici.

Nivo bočnih režnjeva uzorka određuje stepen lažnog zračenja elektromagnetnog polja antene. Utiče na tajnost rada radio-tehničkog uređaja i kvalitet elektromagnetne kompatibilnosti sa obližnjim radioelektronskim sistemima.

Relativni nivo bočnog režnja je omjer amplitude jačine polja u smjeru maksimuma bočnog režnja i amplitude jačine polja u smjeru maksimuma glavnog režnja:

U praksi se ovaj nivo izražava u apsolutnim jedinicama, odnosno u decibelima. Najveći interes je nivo prvog bočnog režnja. Ponekad djeluju s prosječnim nivoom bočnih režnjeva.

4. Koeficijent usmjerenja i pojačanje predajne antene.

Koeficijent usmjerenosti kvantitativno karakterizira svojstva usmjerenosti stvarnih antena u poređenju sa referentnom antenom, koja je potpuno omnidirekcioni (izotropni) emiter sa sfernim uzorkom:

Faktor efikasnosti je broj koji pokazuje koliko je puta gustina fluksa snage P(θ,φ) stvarne (usmjerene) antene veća od gustine fluksa snage

PE (θ,φ) referentne (omnidirekcione) antene za isti pravac i na istoj udaljenosti, pod uslovom da su snage zračenja antena iste:

Uzimajući u obzir (1) možemo dobiti:

gdje je D 0 usmjerenost u smjeru maksimalnog zračenja.

U praksi, kada se govori o efikasnosti antene, mislimo na vrijednost koja je u potpunosti određena dijagramom zračenja antene:

U inženjerskim proračunima koristi se približna empirijska formula koja povezuje faktor usmjerenosti sa širinom dijagrama antene u glavnim ravnima:

Budući da je u praksi teško odrediti snagu zračenja antene (a još više ispuniti uslov jednakosti snaga zračenja referentne i stvarne antene), uvodi se koncept pojačanja antene, koji uzima u obzir ne samo svojstva fokusiranja antene, ali i njenu sposobnost pretvaranja jedne vrste energije u drugu.

To se izražava u činjenici da se u definiciji sličnoj faktoru efikasnosti uvjet mijenja, te je očigledno da je efikasnost referentne antene jednaka jedinici:

gdje je P A snaga koja se dovodi do antene.

Tada se koeficijent usmjerenja izražava kao koeficijent usmjerenja na sljedeći način:

gdje je η A efikasnost antene.

U praksi se koristi G 0 - pojačanje antene u pravcu maksimalnog zračenja.

5. Fazni uzorak zračenja. Koncept faznog centra antene.

Fazni obrazac zračenja je zavisnost faze elektromagnetnog polja koje emituje antena o ugaonim koordinatama. Budući da su u dalekoj zoni antene vektori polja E i H u fazi, fazni uzorak je podjednako povezan sa električnim i magnetskim komponentama EMF-a koje emituje antena. FDN se označava na sljedeći način:

Ψ = Ψ (θ,φ) za r = konst.

Ako je Ψ (θ,φ) pri r = const, onda to znači da antena formira fazni front talasa u obliku kugle. Centar ove sfere, gdje se nalazi početak koordinatnog sistema, naziva se fazni centar antene (PCA). Nemaju sve antene fazni centar.

Za antene koje imaju fazni centar i amplitudnu šemu sa jasnim nulama između njih, faza polja u susednim režnjevima se razlikuje za (180 0). Odnos između amplitudnog i faznog dijagrama zračenja iste antene ilustruje sljedeća slika.

Budući da su pravac prostiranja elektromagnetnog talasa i položaj njegovog faznog fronta međusobno okomiti u svakoj tački prostora, merenjem položaja faznog fronta talasa, moguće je posredno odrediti pravac ka izvoru zračenja (smer nalaženje faznim metodama).