Antena, bez obzira na dizajn, ima svojstvo reverzibilnosti (može raditi i za prijem i za emisiju). Često se u radiorelejnim stazama ista antena može spojiti istovremeno na prijamnik i odašiljač. To omogućuje da se signal emitira i prima u istom smjeru na različitim frekvencijama.

Gotovo svi parametri prijemne antene odgovaraju parametrima odašiljačke antene, ali ponekad imaju nešto drugačije fizičko značenje.

Unatoč činjenici da prijemne i odašiljačke antene imaju princip dualnosti, u smislu dizajna mogu se značajno razlikovati. To je zbog činjenice da odašiljačka antena mora kroz sebe propustiti značajne snage kako bi odašiljala elektromagnetski signal na velike (maksimalne moguće) udaljenosti. Ako antena radi za prijem, tada je u interakciji s poljima vrlo niskog intenziteta. Vrsta strukture antene za odašiljanje struje često određuje njezine konačne dimenzije.

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

Uzorak usmjerenja

Dijagram zračenja (DP) je ovisnost jakosti polja koju stvara antena za dovoljno velika udaljenost, iz kutova promatranja 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). Prema tome, prve minimalne ili (rjeđe) nulte vrijednosti jakosti polja oko glavnog režnja određuju njegovu granicu. Sve ostale maksimalne vrijednosti polja nazivaju se bočnim režnjevima.

U praksi postoje razne antene koje mogu imati više smjerova maksimalnog zračenja ili uopće ne moraju imati bočne snopove.

Radi lakšeg prikaza (i tehničke primjene) DP-ova, oni se obično razmatraju u dvije okomite ravnine. U pravilu su to ravnine električnog vektora E i magnetskog vektora H (koje su u većini sredina okomite jedna na drugu), slika 2.

Slika 2

U nekim slučajevima uzorci se razmatraju u okomitoj i vodoravnoj ravnini u odnosu na ravninu Zemlje. Planarni dijagrami prikazuju se pomoću polarnih ili kartezijanskih (pravokutnih) koordinatnih sustava. U polarnim koordinatama dijagram je vizualniji, a kada se prekrije na karti, možete dobiti ideju o području pokrivanja antene radio stanice, slika 3.

Slika 3

Predstavljanje uzorka zračenja u pravokutnom koordinatnom sustavu prikladnije je za inženjerske proračune; takva se konstrukcija češće koristi za proučavanje strukture samog uzorka. U tu svrhu dijagrami se izgrađuju normalizirani, s glavnim maksimumom smanjenim na jedinicu. Donja slika prikazuje tipični normalizirani uzorak zračenja zrcalne antene.

Slika 4

U slučaju kada je intenzitet bočnog zračenja prilično mali i teško je mjeriti bočno zračenje na linearnoj skali, koristi se logaritamska skala. Kao što znate, decibeli male vrijednosti čine velikima, a velike vrijednosti malima, tako da isti dijagram na logaritamskoj skali izgleda kao ovaj ispod:

Slika 5

Samo iz uzorka zračenja možete izdvojiti prilično velik broj karakteristika koje su važne za praksu. Pogledajmo pobliže gore prikazani dijagram.

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

Slika 6

Sa slike 6 se može vidjeti da je širina glavnog režnja pri nultom zračenju θ 0 = 5,18 stupnjeva, a širina pri pola snage je θ 0,5 = 2,15 stupnjeva.

Dijagrami se također vrednuju prema intenzitetu bočnog i povratnog zračenja (snaga bočnih i stražnjih režnjeva), iz kojih slijede još dva: važni parametri antene - ovo je zaštitni koeficijent i razina bočnih režnjeva.

Faktor zaštitnog djelovanja je omjer jakosti polja koje emitira antena u glavnom smjeru i jakosti polja emitiranog u suprotnom smjeru. Ako uzmemo u obzir orijentaciju glavnog režnja dijagrama u smjeru od 180 stupnjeva, tada je obrnuti 0 stupnjeva. Mogući su i drugi pravci zračenja. Nađimo koeficijent zaštitne akcije dijagrama koji razmatramo. Radi jasnoće, zamislimo ga u polarnom koordinatnom sustavu (slika 7):

Slika 7

Na dijagramu oznake m1, m2 prikazuju razine zračenja u obrnutom, odnosno naprijed smjeru. Zaštitni koeficijent se definira kao:

U relativnim jedinicama. Ista vrijednost u dB:

Razina bočnog snopa (SLL) obično se označava u dB, čime se pokazuje koliko je slaba razina bočnog zračenja u usporedbi s razinom glavnog snopa, slika 8.

Slika 8

Ovo su dva važna parametra svakog antenskog sustava, koji izravno proizlaze iz definicije dijagrama zračenja. KND i KU često se međusobno brkaju. Prijeđimo na njihovo razmatranje.

Koeficijent smjera

Direkcijski koeficijent (DC) je omjer kvadrata jakosti polja stvorenog u glavnom smjeru (E 0 2) i prosječne vrijednosti kvadrata jakosti polja u svim smjerovima (E cf 2). Kao što je jasno iz definicije, karakteristika usmjerenosti karakterizira usmjerena svojstva antene. Učinkovitost ne uzima u obzir gubitke, jer je određena snagom zračenja. Iz gore navedenog možete odrediti formulu za izračun faktora učinkovitosti:

D=E 0 2 /E prosj. 2

Ako antena radi za prijem, tada učinkovitost pokazuje koliko će se puta omjer signala i šuma u smislu snage poboljšati zamjenom usmjerene antene s višesmjernom, ako smetnje dolaze ravnomjerno iz svih smjerova.

Za odašiljačku antenu, faktor usmjerenosti pokazuje koliko se puta mora smanjiti snaga zračenja ako se višesmjerna antena zamijeni usmjerenom, uz zadržavanje istih jakosti polja u glavnom smjeru.

Učinkovitost apsolutno svesmjerne antene očito je jednaka jedinici. Fizički, prostorni uzorak zračenja takve antene izgleda kao idealna kugla:

Slika 9

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

dobitak

Kao što je gore spomenuto, faktor učinkovitosti ne uzima u obzir gubitke u anteni. Parametar koji karakterizira usmjerena svojstva antene i uzima u obzir gubitke u njoj naziva se dobitak.

Faktor pojačanja (GC) G je omjer kvadrata jakosti polja koju stvara antena u glavnom smjeru (E 0 2) i prosječne vrijednosti kvadrata jakosti polja (E oe 2) koju stvara referentna antena, s jednakim snagama isporučuje se antenama. Također napominjemo da se pri određivanju pojačanja uzima u obzir učinkovitost referentne i mjerene antene.

Koncept referentne antene je vrlo važan za razumijevanje dobitka, iu različitim frekvencijski rasponi koristiti različiti tipovi referentne antene. U području dugih/srednjih valova kao standard se uzima četvrtvalni vertikalni monopolni vibrator (slika 10).

Slika 10

Za takav referentni vibrator D e = 3,28, stoga se pojačanje dugovalne/srednjovalne antene određuje preko pojačanja kako slijedi: G = D * ŋ/3,28, gdje je ŋ učinkovitost antene.

U kratkovalnom području, kao referentna antena uzima se simetrični poluvalni vibrator, za koji je De = 1,64, tada je dobitak:

G=D*ŋ/1,64

U mikrovalnom području (a to su gotovo sve moderne Wi-Fi, LTE i druge antene), kao referentni emiter uzet je izotropni emiter koji daje D e = 1 i ima prostorni dijagram prikazan na slici 9.

Pojačanje je odlučujući parametar odašiljačkih antena, budući da pokazuje koliko se puta mora smanjiti snaga dovedena usmjerenoj anteni u usporedbi s referentnom kako bi jakost 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 proizlaze iz dijagrama zračenja i energetskih karakteristika (DC i dobitak). Dobitak antene uvijek je manji od koeficijenta usmjerenosti, jer dobitak uzima u obzir gubitke u anteni. Gubici mogu nastati zbog refleksije snage natrag u napojni vod dovoda, protoka struja iza zidova (na primjer, rog), sjenčanja dijagrama strukturnim dijelovima antene itd. U stvarnim antenskim sustavima , razlika između dobitka i dobitka može biti 1,5-2 dB.

Razina bočnih režnjeva dijagrama zračenja

Razina bočnog režnja (SLL) dijagram zračenja antene (DP) - relativna (normalizirana na maksimalnu RP) razina zračenja antene u smjeru bočnih snopova. Tipično, UBL se izražava u decibelima.

Primjer dijagrama zračenja antene i parametri: širina, usmjerenost, UBL, koeficijent potiskivanja zračenja unazad

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

• Obično, UBL se shvaća kao relativna razina najvećeg bočnog režnja uzorka. Za usmjerene antene, u pravilu, najveći bočni snop je prvi (uz glavnu) sporedni režanj.

• Također se koristi prosječna bočna razina zračenja(uzorak je usrednjen u sektoru bočnih kutova zračenja), normaliziran na maksimalni uzorak.

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

Razlozi pada UBL

• U načinu prijema, antena s niskim UBL-om je "otpornija na šum", jer bolje odabire željeni signalni prostor u odnosu na pozadinu šuma i smetnji, čiji su izvori smješteni u smjerovima bočnih snopova
• Antena s niskim UBL-om osigurava sustavu veću elektromagnetsku kompatibilnost s drugom radioelektronikom i visokofrekventnim uređajima
• Antena s niskim UBL-om daje sustavu veću skrivenost
• U anteni sustava za automatsko praćenje cilja moguće je pogrešno praćenje bočnim snopovima
• Smanjenje UBL (pri fiksnoj širini glavnog režnja uzorka) dovodi do povećanja razine zračenja u smjeru glavnog režnja uzorka (do povećanja usmjerenosti): zračenje antene u smjer osim glavnog je gubitak energije. Međutim, u pravilu, s fiksnim dimenzijama antene, smanjenje UBL-a dovodi do smanjenja koeficijenta učinka, širenja glavnog režnja uzorka i smanjenja učinkovitosti.

Cijena za niži UBL je proširenje glavnog režnja dijagrama zračenja (s fiksnim dimenzijama antene), kao i, u pravilu, složeniji dizajn distribucijskog sustava i manja učinkovitost (u faznom nizu) .

Načini smanjenja UBL

Glavni način smanjenja UBL-a pri projektiranju antene je odabir glađe (opadajuće prema rubovima antene) prostorne distribucije amplitude struje. Mjera ove "glatkoće" je površinski faktor iskorištenja (SUF) antene.

Smanjenje razine pojedinih bočnih snopova moguće je i uvođenjem emitera s posebno odabranom amplitudom i fazom pobudne struje - kompenzacijskih emitera u fazni niz, kao i glatkom promjenom duljine stijenke otvora za zračenje (u otvoru antene).

Neravnomjerna (različita od linearnog zakona) prostorna distribucija trenutne faze po anteni ("fazne pogreške") dovodi do povećanja UBL-a.

vidi također

Zaklada Wikimedia. 2010.

Pogledajte što je "Razina bočnih režnjeva uzorka zračenja" u drugim rječnicima:

Ovo je razina zračenja antene u smjeru (obično) drugog maksimuma dijagrama zračenja. Postoje dvije razine bočnih režnjeva: Prema prvom bočnom režnju Prosječna razina svih bočnih zračenja Negativne strane bočnih ... ... Wikipedia

Razina bočnih snopova dijagrama je razina zračenja antene u smjeru (u pravilu) drugog maksimuma dijagrama zračenja. Postoje dvije razine bočnih režnja: Za prvi bočni režanj Prosječna razina svih bočnih zračenja... ... Wikipedia

razini bočnog režnja - Maksimalna razina uzorak zračenja izvan njegovog glavnog režnja. [GOST 26266 90] [Sustav ispitivanja bez razaranja. Vrste (metode) i tehnologija ispitivanja bez razaranja. Termini i definicije (priručnik). Moskva 2003]……

Riža. 1. Radio interferometar WSRT ... Wikipedia

Antena, glavna tehnički podaci koji su regulirani s određenim pogreškama. Mjerne antene su neovisni uređaji široke primjene koji vam omogućuju rad s različitim mjeračima i izvorima... ... Wikipedia

Dolph-Chebyshev antenski niz- Antenski sustav s poprečnim zračenjem, čije se napajanje elementima dovodi s takvim faznim pomacima da je dijagram zračenja opisan Chebyshevljevim polinomom. Takva antena osigurava minimalnu razinu bočnih snopova dijagrama... ... Vodič za tehničke prevoditelje

Put zraka u presjeku Lunebergove leće. Gradacije plave boje ilustriraju ovisnost indeksa loma Lunebergova leća je leća u kojoj indeks loma nije konstantan ... Wikipedia

flared end valovod- Najjednostavniji tip rogastog odašiljača koji se koristi u višezračnim antenskim sustavima. Proširenje otvora omogućuje poboljšanje usklađivanja valovoda sa slobodnim prostorom i smanjenje razine bočnih snopova dijagrama zračenja antene. [L... Vodič za tehničke prevoditelje

Širokopojasna mjerna rogasta antena za frekvencije 0,8 - 18 GHz Rožnata antena je metalna struktura koja se sastoji od izmjeničnog (širećeg) valovoda ... Wikipedia

Uređaj za emitiranje i primanje radio valova. Odašiljačka antena pretvara energiju visokofrekventnih elektromagnetskih oscilacija koncentriranih u izlaznim oscilatornim krugovima radio odašiljača u energiju emitiranih radiovalova. Transformacija..... Velika sovjetska enciklopedija

Širina glavnog režnja i razina bočnog režnja

Širina uzorka (glavnog režnja) određuje stupanj koncentracije emitirane elektromagnetske energije. DN širina je kut između dva smjera unutar glavnog režnja u kojem je amplituda jakosti elektromagnetskog polja 0,707 razina od maksimalne vrijednosti (ili 0,5 razina od maksimalne vrijednosti gustoće snage). Širina donje linije označena je na sljedeći način:

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

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

Indeks E ili H označava širinu uzorka u odgovarajućoj ravnini: 2i, 2i. Razina od 0,5 snage odgovara razini od 0,707 jakosti polja ili razini od 3 dB na logaritamskoj ljestvici:

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

Slika 11

Razina bočnih režnjeva uzorka određuje stupanj lažnog zračenja elektromagnetskog polja od strane antene. Utječe na kvalitetu elektromagnetske kompatibilnosti s obližnjim radio-elektroničkim sustavima.

Relativna razina bočnog snopa je omjer amplitude jakosti polja u smjeru maksimuma prvog bočnog snopa prema amplitudi jakosti polja u smjeru maksimuma glavnog snopa (slika 12):

Slika 12

Ova razina se izražava u apsolutnim jedinicama ili u decibelima:

Koeficijent usmjerenja i dobitak odašiljačke antene

Usmjereni koeficijent (DC) kvantitativno karakterizira usmjerena svojstva stvarne antene u usporedbi s referentnom svesmjernom (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 toka snage P (u, q) referentne (neusmjerene) antene za istu smjeru i na istoj udaljenosti, pod uvjetom 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 njezinu sposobnost pretvaranja jedne vrste energije u drugu.

KU- ovo je broj koji pokazuje koliko je puta gustoća fluksa snage P (u, c) stvarne (usmjerene) antene veća od gustoće fluksa snage PE (u, c) referentne (neusmjerene) antene za istom smjeru i na istoj udaljenosti, pod uvjetom da su snage dovedene na antene iste.

Dobitak se može izraziti u smislu učinkovitosti:

gdje je učinkovitost antene. U praksi se pojačanje antene koristi u smjeru maksimalnog zračenja.

Fazni uzorak zračenja. Pojam faznog centra antene

Fazni dijagram usredotočenost je ovisnost faze elektromagnetskog polja koje emitira antena o kutnim koordinatama.

Budući da su u dalekoj zoni antene vektori polja E i H u fazi, fazni uzorak je jednako povezan s električnim i magnetskim komponentama EMF-a koje emitira antena. Fazni uzorak je označen kako slijedi: Š = Š (u, c) pri r = const.

Ako je W (u, q) = const pri r = const, onda to znači da antena tvori fazni front vala u obliku kugle. Središte te sfere, u kojem se nalazi ishodište koordinatnog sustava, naziva se fazno središte antene (PCA). Treba napomenuti da nemaju sve antene fazni centar.

Za antene koje imaju fazno središte i amplitudni uzorak s više režnjeva s jasnim nulama između njih, faza polja u susjednim režnjevima razlikuje se za p (180°). Odnos između amplitudnog i faznog dijagrama zračenja iste antene ilustriran je na slici 13.

Slika 13 - Amplitudni i fazni uzorci

Smjer širenja elektromagnetskih valova i položaj njegove fazne fronte u svakoj točki prostora međusobno su okomiti.

Razina stražnjeg i bočnog snopa naponskog uzorka zračenja γυ definira se kao omjer EMF-a na stezaljkama antene tijekom prijema - od strane maksimuma stražnjeg ili bočnog režnja do EMF-a sa strane maksimuma glavnog režnja. Kada antena ima nekoliko stražnjih i bočnih snopova različitih veličina, obično je naznačena razina najvećeg snopa. Razina stražnjih i bočnih režnja također se može odrediti snagom (γ P) kvadriranjem razine stražnjih i bočnih režnja prema naponu. U dijagramu zračenja prikazanom na Sl. 16, stražnji i bočni režnjevi imaju istu razinu, jednaku 0,13 (13%) u EMF-u ili 0,017 (1,7%) u snazi. Stražnji i bočni režnjevi usmjerenih prijamnika televizijske antene obično su u rasponu od 0,1....25 (napon).

U literaturi, kada se opisuju usmjerena svojstva prijemnih televizijskih antena, često se navodi razina stražnjih i bočnih snopova, jednaka aritmetičkoj sredini razina snopova na srednjim i ekstremnim frekvencijama. televizijski kanal. Pretpostavimo da je razina snopova (prema EMF) dijagrama antene 3. kanala (f = 76 ... 84 MHz): na frekvencijama 75 MHz - 0,18; 80 MHz - 0,1; 84 MHz - 0,23. Prosječna razina latica bit će jednaka (0,18+0,1+0,23)/3, tj. 0,17. Otpornost antene na buku može se okarakterizirati prosječnom razinom režnjeva samo ako u frekvencijskom pojasu televizijskog kanala nema oštrih "šiljaka" u razini režnjeva koji značajno premašuju prosječnu razinu.

Mora se napraviti važna napomena u vezi s otpornošću na šum okomito polarizirane antene. Okrenimo se uzorku zračenja prikazanom na sl. 16. U ovom dijagramu, tipičnom za horizontalno polarizirane antene u horizontalnoj ravnini, glavni snop je odvojen od stražnjeg i bočnih snopova smjerovima nultog prijema. Vertikalne polarizacijske antene (na primjer, antene "valnog kanala" s vertikalnim vibratorima) nemaju nulti smjer prijema u horizontalnoj ravnini. Stoga stražnji i bočni snopovi u ovom slučaju nisu jasno definirani, a otpornost na buku se u praksi definira kao omjer razine signala primljenog iz smjera prema naprijed i razine signala primljenog iz smjera unatrag.

dobitak. Što je antena usmjerenija, tj. što je manji kut otvaranja glavnog snopa i što je niža razina stražnjih i bočnih snopova dijagrama zračenja, to je veći EMF na terminalima antene.

Zamislimo da je u određenoj točki elektromagnetskog polja postavljen simetrični poluvalni vibrator, usmjeren prema maksimalnom prijemu, odnosno postavljen tako da mu je uzdužna os okomita na smjer dolaska radio vala. Određeni napon Ui razvija se kod usklađenog opterećenja spojenog na vibrator, ovisno o jakosti polja na točki primanja. Stavimo ga sljedeće! na istoj točki u polju, umjesto poluvalnog vibratora, antena veće usmjerenosti usmjerena prema maksimalnom prijemu, na primjer, antena tipa "valnog kanala", čiji je dijagram usmjerenja prikazan na Sl. 16. Pretpostavit ćemo da ova antena ima isto opterećenje kao poluvalni vibrator, te da je također usklađena s njim. Budući da je antena "valnog kanala" više usmjerena od poluvalnog vibratora, napon na njenom opterećenju U2 bit će veći. Omjer napona U 2 /’Ui je naponski dobitak Ki antene s četiri elementa ili, kako se inače naziva, "polje".

Prema tome, napon ili dobitak "polja" antene može se definirati kao omjer napona koji razvija antena pri usklađenom opterećenju i napona koji pri istom opterećenju razvija poluvalni vibrator usklađen s njom. Smatra se da su obje antene smještene na istoj točki u elektromagnetskom polju i usmjerene 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 točke. Prvo, kako bi se antene različitih dizajna međusobno usporedile, svaka od njih se uspoređuje s istom antenom - poluvalnim vibratorom, koji se smatra referentnom antenom. Drugo, da bi se u praksi postigao dobitak napona ili snage, određen pojačanjem, potrebno je antenu usmjeriti prema maksimumu primljenog signala, tj. tako da maksimum glavnog režnja dijagrama zračenja bude usmjeren prema dolazak radio vala. Dobitak ovisi o vrsti i dizajnu antene. Obratimo se anteni tipa "valnog kanala" radi pojašnjenja. Dobitak ove antene raste s brojem direktora. Antena od četiri elementa (reflektor, aktivni vibrator i dva usmjerivača) ima naponski dobitak od 2; sedam elemenata (reflektor, aktivni vibrator i pet usmjerivača) - 2.7. To znači da ako umjesto poluvala

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

Vrijednost pojačanja antene se u literaturi navodi ili u odnosu na poluvalni vibrator, ili u odnosu na tzv. izotropni emiter. Izotropni radijator je zamišljena antena kojoj potpuno nedostaju svojstva usmjerenosti, a prostorni dijagram zračenja ima odgovarajući oblik -sfere. Izotropni odašiljači ne postoje u prirodi, a takav odašiljač je jednostavno prikladan standard s kojim se mogu uspoređivati ​​usmjerena svojstva raznih antena. Izračunato pojačanje napona poluvalnog vibratora u odnosu na izotropni emiter je 1,28 (2,15 dB). Stoga, ako je poznato pojačanje napona bilo koje antene u odnosu na izotropni emiter, tada ga podijelite s 1,28. dobivamo pojačanje ove antene u odnosu na poluvalni vibrator. Kada je pojačanje u odnosu na izotropni pokretač navedeno u decibelima, tada za određivanje pojačanja u odnosu na poluvalni vibrator oduzmite 2,15 dB. Na primjer, pojačanje napona antene u odnosu na izotropni emiter je 2,5 (8 dB). Tada će pojačanje iste antene u odnosu na poluvalni vibrator biti 2,5/1,28, tj. 1,95^ a u decibelima 8-2,15 = 5,85 dB.

Naravno, stvarni dobitak u razini signala na TV ulazu, koji daje jedna ili druga antena, ne ovisi o tome s kojom je referentnom antenom - poluvalnim vibratorom ili izotropnim emiterom - dobitak specificiran. U ovoj knjizi date su vrijednosti pojačanja u odnosu na poluvalni vibrator.

U literaturi se usmjerena svojstva antena često ocjenjuju koeficijentom usmjerenosti koji predstavlja dobitak snage signala u opterećenju, pod uvjetom da antena nema gubitaka. Koeficijent usmjerenja povezan je s pojačanjem snage Kr relacijom

Ako mjerite napon na ulazu prijemnika, možete koristiti istu formulu za određivanje jakosti polja na mjestu primanja.

Širina uzorka (glavnog režnja) određuje stupanj koncentracije emitirane elektromagnetske energije.

Širina uzorka je kut između dva smjera i unutar glavnog režnja, u kojem je amplituda jakosti elektromagnetskog polja na razini od 0,707 od maksimalne vrijednosti (ili razini od 0,5 od maksimalne vrijednosti gustoće snage).

Širina uzorka je označena kako slijedi: 2θ 0,5 je širina uzorka u smislu snage na razini od 0,5; 2θ 0,707 - širina uzorka prema intenzitetu na razini 0,707.

Gore prikazani indeks E ili H označava širinu uzorka u odgovarajućoj ravnini: , . Razina od 0,5 snage odgovara razini od 0,707 jakosti polja ili razini od 3 dB na logaritamskoj ljestvici:

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

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

Razina bočnih režnjeva uzorka određuje stupanj lažnog zračenja elektromagnetskog polja od strane antene. Utječe na tajnost rada radiotehničkog uređaja i kvalitetu elektromagnetske kompatibilnosti s obližnjim radioelektroničkim sustavima.

Relativna razina bočnog snopa je omjer amplitude jakosti polja u smjeru maksimuma bočnog snopa i amplitude jakosti polja u smjeru maksimuma glavnog snopa:

U praksi se ta razina izražava u apsolutnim jedinicama, odnosno u decibelima. Razina prvog bočnog režnja je od najvećeg interesa. Ponekad rade s prosječnom razinom bočnih režnjeva.

4. Koeficijent usmjerenosti i pojačanje odašiljačke antene.

Usmjereni koeficijent kvantitativno karakterizira usmjerena svojstva stvarnih antena u usporedbi s referentnom antenom, koja je potpuno svesmjerni (izotropni) emiter sa sfernim uzorkom:

Faktor učinkovitosti je broj koji pokazuje koliko je puta gustoća fluksa snage P(θ,φ) stvarne (usmjerene) antene veća od gustoće fluksa snage

PE (θ,φ) referentne (višesmjerne) antene za isti smjer i na istoj udaljenosti, pod uvjetom da su snage zračenja antena iste:

Uzimajući u obzir (1) možemo dobiti:

gdje je D 0 usmjerenost u smjeru maksimalnog zračenja.

U praksi, kada govorimo o učinkovitosti antene, mislimo na vrijednost koja je u potpunosti određena dijagramom zračenja antene:

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

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

To se izražava u činjenici da se u definiciji sličnoj faktoru učinkovitosti uvjet mijenja, a očito je da je učinkovitost referentne antene jednaka jedinici:

gdje je P A snaga dovedena do antene.

Tada se koeficijent usmjerenja izražava u smislu koeficijenta usmjerenja na sljedeći način:

gdje je η A učinkovitost antene.

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

5. Fazni uzorak zračenja. Pojam faznog centra antene.

Fazni dijagram zračenja je ovisnost faze elektromagnetskog polja koje emitira antena o kutnim koordinatama. Budući da su u dalekoj zoni antene vektori polja E i H u fazi, fazni uzorak je jednako povezan s električnim i magnetskim komponentama EMF-a koje emitira antena. FDN je označen na sljedeći način:

Ψ = Ψ (θ,φ) za r = konst.

Ako je Ψ (θ,φ) pri r = const, onda to znači da antena tvori fazni front vala u obliku kugle. Središte te sfere, u kojem se nalazi ishodište koordinatnog sustava, naziva se fazno središte antene (PCA). Nemaju sve antene fazni centar.

Za antene koje imaju fazno središte i uzorak amplitude s više režnjeva s jasnim nulama između njih, faza polja u susjednim režnjevima razlikuje se za (180 0). Odnos između amplitudnog i faznog dijagrama zračenja iste antene ilustriran je sljedećom slikom.

Budući da su smjer širenja elektromagnetskih valova i položaj njegove fazne fronte međusobno okomiti u svakoj točki prostora, mjerenjem položaja fazne fronte vala moguće je neizravno odrediti smjer prema izvoru zračenja (smjer pronalaženje faznim metodama).