Антенн нь дизайнаас үл хамааран урвуу шинж чанартай байдаг (хүлээн авах, ялгаруулах аль алинд нь ажиллах боломжтой). Ихэнхдээ радио релений замд ижил антеныг хүлээн авагч ба дамжуулагчтай нэгэн зэрэг холбож болно. Энэ нь дохиог өөр өөр давтамжтайгаар нэг чиглэлд гаргаж, хүлээн авах боломжийг олгодог.

Хүлээн авах антенны бараг бүх параметрүүд нь дамжуулагч антенны параметрүүдтэй тохирч байгаа боловч заримдаа арай өөр физик утгатай байдаг.

Хүлээн авах болон дамжуулах антенууд нь хоёрдмол байдлын зарчимтай хэдий ч дизайны хувьд тэдгээр нь мэдэгдэхүйц ялгаатай байж болно. Энэ нь цахилгаан соронзон дохиог том (хамгийн их боломжтой) зайд дамжуулахын тулд дамжуулагч антенн нь өөрөө ихээхэн хүчийг дамжуулдагтай холбоотой юм. Хэрэв антен нь хүлээн авахаар ажилладаг бол маш бага эрчимтэй талбаруудтай харьцдаг. Одоогийн дамжуулагч антенны бүтцийн төрөл нь түүний эцсийн хэмжээсийг ихэвчлэн тодорхойлдог.

Магадгүй аливаа антенны гол шинж чанар нь түүний цацрагийн загвар юм. Энэ нь олон туслах параметрүүд, ашиг, чиглэлийн коэффициент зэрэг эрчим хүчний чухал шинж чанаруудыг агуулдаг.

Чиглэлийн загвар

Цацрагийн хэв маяг (DP) нь антенны үүсгэсэн талбайн хүчнээс хангалттай хэмжээгээр хамаарах хамаарал юм хол зай, сансар огторгуй дахь ажиглалтын өнцгөөс. Эзлэхүүний хувьд чиглэлтэй антенны диаграмм нь 1-р зурагт үзүүлсэн шиг харагдаж болно.

Зураг 1

Дээрх зурагт үзүүлсэн зүйлийг орон зайн хэв маяг гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь эзлэхүүний гадаргуу бөгөөд хэд хэдэн максимумтай байж болно. Зураг дээр улаан өнгөөр ​​тодруулсан гол дээд хэмжээг диаграммын гол дэлбээг гэж нэрлэдэг бөгөөд гол цацраг (эсвэл хүлээн авах) чиглэлтэй тохирч байна. Үүний дагуу гол дэлбэнгийн эргэн тойронд талбайн хүч чадлын эхний хамгийн бага буюу (бага тохиолдолд) тэг утгууд нь түүний хил хязгаарыг тодорхойлдог. Бусад бүх талбайн хамгийн их утгыг хажуугийн дэлбэн гэж нэрлэдэг.

Практикт хамгийн их цацрагийн хэд хэдэн чиглэлтэй, эсвэл хажуугийн дэлбээг огт байхгүй байж болох янз бүрийн антеннууд байдаг.

DP-ийн дүрслэлийг (болон техникийн хэрэглээ) хялбар болгохын тулд тэдгээрийг ихэвчлэн хоёр перпендикуляр хавтгайд авч үздэг. Дүрмээр бол эдгээр нь цахилгаан вектор E ба соронзон вектор H (ихэнх орчинд бие биентэйгээ перпендикуляр байдаг) -ийн хавтгайнууд юм, Зураг 2.

Зураг 2

Зарим тохиолдолд хэв маягийг дэлхийн хавтгайтай харьцуулахад босоо болон хэвтээ хавтгайд авч үздэг. Хавтгай диаграммыг туйлын эсвэл декартын (тэгш өнцөгт) координатын системийг ашиглан дүрсэлсэн болно. Туйлын координатуудын хувьд диаграмм нь илүү харагдахуйц бөгөөд газрын зураг дээр давхардсан тохиолдолд та радио станцын антенны хамрах хүрээний талаархи ойлголтыг авах боломжтой, Зураг 3.

Зураг 3

Тэгш өнцөгт координатын системд цацрагийн хэв маягийг дүрслэх нь инженерийн тооцоололд илүү тохиромжтой байдаг. Энэ зорилгоор диаграммуудыг хэвийн болгож, үндсэн дээд хэмжээг нэгдмэл болгон бууруулсан болно. Доорх зурагт толин тусгал антенны ердийн хэвийн цацрагийн хэв маягийг харуулав.

Зураг 4

Хажуугийн цацрагийн эрч хүч нэлээд бага бөгөөд хажуугийн цацрагийг шугаман масштабаар хэмжихэд хэцүү тохиолдолд логарифмын масштабыг ашигладаг. Таны мэдэж байгаагаар децибел нь жижиг утгыг том, том утгыг жижиг болгодог тул логарифмын масштабтай ижил диаграмм дараах байдалтай байна.

Зураг 5

Зөвхөн цацрагийн загвараас та практикт чухал ач холбогдолтой нэлээд олон тооны шинж чанарыг гаргаж авах боломжтой. Дээр үзүүлсэн диаграммыг нарийвчлан авч үзье.

Хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг нь θ 0 цацрагийн тэг үед гол дэлбээний өргөн, хагас чадлын θ 0.5 гол дэлбэнгийн өргөн юм. Хүч чадлын тал хувь нь 3 дБ түвшин буюу 0.707 талбайн хүч чадлын түвшинтэй тохирч байна.

Зураг 6

Зураг 6-аас үзэхэд тэг цацрагийн үед гол дэлбээний өргөн θ 0 = 5.18 градус, хагас чадлын түвшинд өргөн нь θ 0.5 = 2.15 градус байна.

Диаграммуудыг мөн хажуугийн ба хойд цацрагийн эрч хүчээр (хажуу ба хойд дэлбэнгийн хүч) үнэлдэг бөгөөд үүнээс хоёр нь дараахь зүйлийг дагаж мөрддөг. чухал параметрүүдантенууд - энэ нь хамгаалалтын коэффициент ба хажуугийн дэлбэнгийн түвшин юм.

Хамгаалалтын үйл ажиллагааны хүчин зүйл нь үндсэн чиглэлд антеннаас ялгарах талбайн хүчийг эсрэг чиглэлд ялгарах талбайн хүчтэй харьцуулсан харьцаа юм. Хэрэв бид диаграммын гол дэлбэнгийн чиглэлийг 180 градусын чиглэлд авч үзвэл урвуу нь 0 градус байна. Цацрагийн бусад чиглэлүүд боломжтой. Харж байгаа диаграмын хамгаалалтын үйл ажиллагааны коэффициентийг олъё. Тодорхой болгохын тулд үүнийг туйлын координатын системээр дүрсэлье (Зураг 7):

Зураг 7

Диаграмм дээр m1, m2 тэмдэглэгээнүүд нь урвуу болон урагш чиглэлд цацрагийн түвшинг тус тус дүрсэлдэг. Хамгаалалтын коэффициентийг дараахь байдлаар тодорхойлно.

Харьцангуй нэгжээр. ДБ дахь ижил утга:

Хажуугийн дэлбэнгийн түвшин (SLL) нь ихэвчлэн дБ-ээр тодорхойлогддог бөгөөд ингэснээр хажуугийн цацрагийн түвшин үндсэн дэлбээний түвшинтэй харьцуулахад хэр сул байгааг харуулж байна, Зураг 8.

Зураг 8

Эдгээр нь аливаа антенны системийн хоёр чухал үзүүлэлт бөгөөд цацрагийн хэв маягийн тодорхойлолтоос шууд хамаардаг. KND болон KU нь ихэвчлэн хоорондоо андуурдаг. Тэднийг авч үзэхийн тулд үргэлжлүүлье.

Чиглэлийн коэффициент

Чиглэлийн коэффициент (DC) нь үндсэн чиглэлд (E 0 2) үүссэн талбайн хүч чадлын квадратыг бүх чиглэлд (E cf 2) талбайн хүч чадлын квадратын дундаж утгатай харьцуулсан харьцаа юм. Тодорхойлолтоос харахад чиглүүлэх шинж чанар нь антенны чиглэлийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Үр ашиг нь цацрагийн хүчээр тодорхойлогддог тул алдагдлыг тооцдоггүй. Дээрхээс та үр ашгийн коэффициентийг тооцоолох томъёог тодорхойлж болно.

D=E 0 2 /E дундаж 2

Хэрэв антенн нь хүлээн авахаар ажилладаг бол бүх чиглэлийн хөндлөнгийн оролцоо жигд ирвэл чиглэлтэй антенныг бүх чиглэлтэй антеннаар солих үед чадлын хувьд дохио ба дуу чимээний харьцаа хэдэн удаа сайжрахыг үр ашиг харуулдаг.

Дамжуулагч антенны хувьд чиглэлийн коэффициент нь бүх чиглэлтэй антенныг чиглэлтэй антеннаар сольсон тохиолдолд цацрагийн хүчийг хэдэн удаа бууруулах ёстойг харуулдаг бөгөөд үндсэн чиглэлд ижил талбайн хүчийг хадгалдаг.

Үнэмлэхүй бүх чиглэлтэй антенны үр ашиг нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү байх нь ойлгомжтой. Физикийн хувьд ийм антенны орон зайн цацрагийн загвар нь хамгийн тохиромжтой бөмбөрцөг шиг харагдаж байна.

Зураг 9

Ийм антенн нь бүх чиглэлд адилхан сайн цацруулдаг боловч практик дээр боломжгүй юм. Тэгэхээр энэ нь нэг төрлийн математик хийсвэрлэл юм.

Олз

Дээр дурдсанчлан үр ашгийн хүчин зүйл нь антенн дахь алдагдлыг тооцдоггүй. Антенны чиглэлийн шинж чанарыг тодорхойлж, түүний алдагдлыг харгалзан үздэг параметрийг олз гэж нэрлэдэг.

Ашиглалтын коэффициент (GC) G нь үндсэн чиглэлд (E 0 2) антенны үүсгэсэн талбайн талбайн хүч чадлын тэнцүү хүчин чадалтай, жишиг антенны үүсгэсэн талбайн квадрат хүч чадлын дундаж утгад (E oe 2) харьцуулсан харьцаа юм. антеннуудад нийлүүлдэг. Олзыг тодорхойлохдоо лавлагаа болон хэмжсэн антенны үр ашгийг харгалзан үздэг болохыг бид бас тэмдэглэж байна.

Лавлагаа антенны тухай ойлголт нь ашиг тусыг ойлгоход маш чухал бөгөөд ялгаатай давтамжийн хүрээашиглах янз бүрийн төрөллавлагаа антенууд. Урт/дунд долгионы мужид дөрөвний нэг долгионы босоо монополь чичиргээг стандарт болгон авдаг (Зураг 10).

Зураг 10

Ийм жишиг чичиргээний хувьд D e = 3.28, тиймээс урт долгион/дунд долгионы антенны олзыг дараах байдлаар олзоор тодорхойлно: G = D * ŋ/3.28, энд ŋ нь антенны үр ашиг юм.

Богино долгионы мужид тэгш хэмтэй хагас долгионы чичиргээг лавлагаа антен болгон авдаг бөгөөд De = 1.64 бол ашиг нь:

G=D*ŋ/1.64

Богино долгионы мужид (мөн энэ нь бараг бүх орчин үеийн Wi-Fi, LTE болон бусад антеннууд) D e = 1-ийг өгч, Зураг 9-д үзүүлсэн орон зайн диаграммтай изотроп ялгаруулагчийг жишиг ялгаруулагч болгон авдаг.

Олз нь дамжуулагч антеннуудын тодорхойлогч параметр юм, учир нь энэ нь үндсэн чиглэл дэх талбайн хүч өөрчлөгдөхгүй байхын тулд чиглэлтэй антенны хүчийг лавлагаатай харьцуулахад хэдэн удаа бууруулах ёстойг харуулдаг.

KND ба KU нь ихэвчлэн децибелээр илэрхийлэгддэг: 10lgD, 10lgG.

Дүгнэлт

Тиймээс бид цацрагийн загвар ба эрчим хүчний шинж чанараас (Тогтмол гүйдэл ба олз) үүссэн антенны талбайн зарим шинж чанарыг судалж үзсэн. Олз нь антенн дахь алдагдлыг харгалзан үздэг тул антенны ашиг нь чиглэлийн коэффициентээс үргэлж бага байдаг. Тэжээлийн тэжээлийн шугамд эрчим хүчийг буцааж тусгах, хананы цаана байгаа гүйдлийн урсгал (жишээлбэл, эвэр), диаграммыг антенны бүтцийн хэсгүүдээр сүүдэрлэх гэх мэтээс болж алдагдал үүсч болно. Бодит антенны системд. , олз ба олз хоорондын зөрүү 1.5-2 дБ байж болно.

Цацрагийн хэв маягийн хажуугийн дэлбэнгийн түвшин

Хажуугийн дэлбэнгийн түвшин (SLL)антенны цацрагийн загвар (DP) - хажуугийн дэлбэнгийн чиглэлд антенны цацрагийн харьцангуй (хамгийн их RP хүртэл нормчлогдсон) түвшин. Ихэвчлэн UBL-ийг децибелээр илэрхийлдэг.

Антенны цацрагийн загвар ба параметрүүдийн жишээ: өргөн, чиглүүлэлт, UBL, ухрах цацрагийг дарах коэффициент

Бодит (хязгаарлагдмал хэмжээтэй) антенны загвар нь гол (хамгийн их) цацрагийн чиглэл ба энэ чиглэлд харгалзах хэв маягийн гол дэлбээг, түүнчлэн бусад орон нутгийн максимумуудын чиглэлийг тодорхойлдог хэлбэлзэх функц юм. хээ ба харгалзах хээний хажуугийн дэлбээг гэж нэрлэгддэг.

• Ихэвчлэн, UBL нь хэв маягийн хамгийн том хажуугийн дэлбэнгийн харьцангуй түвшин гэж ойлгогддог. Чиглэлийн антенны хувьд дүрмээр бол хамгийн том хажуугийн дэлбээ нь эхний (голтой зэргэлдээ) хажуугийн дэлбээ юм.

• Мөн ашигласан хажуугийн цацрагийн дундаж түвшин(хэв маягийг хажуугийн цацрагийн өнцгийн секторт дундажласан), хамгийн их хэв маягийг хэвийн болгосон.

Дүрмээр бол "хоцрогдсон" чиглэлд (загварын үндсэн дэлбэнгийн эсрэг чиглэлд) цацрагийн түвшинг үнэлэхийн тулд тусдаа параметрийг ашигладаг бөгөөд UBL-ийг тооцоолохдоо энэ цацрагийг тооцдоггүй.

UBL буурсан шалтгаанууд

• Хүлээн авах горимд UBL багатай антен нь "илүү чимээ шуугианд тэсвэртэй" байдаг, учир нь эх үүсвэр нь хажуугийн дэлбэнгийн чиглэлд байрладаг дуу чимээ, хөндлөнгийн фоноос хүссэн дохионы орон зайг илүү сайн сонгодог.
• UBL багатай антен нь бусад радио электроник болон өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүдтэй илүү цахилгаан соронзон нийцтэй байдлыг хангадаг.
• Бага UBL бүхий антен нь системийг илүү нууцлалтай болгодог
• Зорилтот автомат хяналтын системийн антенн дээр хажуугийн дэлбэнгээр алдаатай хянах боломжтой
• UBL-ийн бууралт (загварын үндсэн дэлбэнгийн тогтмол өргөнд) нь хэв маягийн үндсэн дэлбэнгийн чиглэлд цацрагийн түвшин нэмэгдэхэд хүргэдэг (чиглэл нэмэгдэхэд): антенны цацраг үндсэн чиглэлээс өөр чиглэл бол эрчим хүчний дэмий үрэлгэн байдал. Гэсэн хэдий ч, дүрмээр бол, антенны тогтмол хэмжээсүүдтэй бол UBL-ийн бууралт нь гүйцэтгэлийн коэффициент буурч, хэв маягийн үндсэн дэлбэн өргөжиж, үр ашиг буурахад хүргэдэг.

Бага хэмжээний UBL-ийн төлөх үнэ нь цацрагийн хэв маягийн үндсэн дэлбэнгийн өргөтгөл (тогтмол антенны хэмжээсүүд), түүнчлэн дүрмээр бол түгээлтийн системийн илүү төвөгтэй дизайн, үр ашиг багатай (үе шаттай массиваар) юм. .

UBL бууруулах арга замууд

Антенныг зохион бүтээхдээ UBL-ийг багасгах гол арга бол одоогийн далайцын орон зайн илүү жигд (антенны ирмэг рүү буурах) хуваарилалтыг сонгох явдал юм. Энэхүү "гөлгөр байдлын" хэмжүүр нь антенны гадаргуугийн ашиглалтын коэффициент (SUF) юм.

Тусгайлан сонгосон далайц ба сэтгэл хөдөлгөх гүйдлийн фаз бүхий ялгаруулагчийг - нөхөн олговор ялгаруулагчийг үе шаттай массиваар оруулах, мөн цацрагийн нүхний хананы уртыг жигд өөрчлөх замаар хажуугийн дэлбэнгийн түвшинг бууруулах боломжтой. антенууд).

Антенн дээрх одоогийн фазын орон зайн тэгш бус (шугаман хуулиас ялгаатай) хуваарилалт ("фазын алдаа") нь UBL-ийн өсөлтөд хүргэдэг.

бас үзнэ үү

Викимедиа сан. 2010 он.

Бусад толь бичгүүдээс "Цацрагийн хэв маягийн хажуугийн дэлбэнгийн түвшин" гэж юу болохыг хараарай.

Энэ нь цацрагийн хэв маягийн хоёр дахь максимумын чиглэлд (ихэвчлэн) антенны цацрагийн түвшин юм. Хажуугийн дэлбэнгийн хоёр түвшин байдаг: Эхний хажуугийн дэлбэнгийн дагуу Хажуугийн бүх цацрагийн дундаж түвшин Хажуугийн сөрөг талууд ... ... Wikipedia

Загварын хажуугийн дэлбэнгийн түвшин нь цацрагийн хэв маягийн хоёр дахь максимумын чиглэлд (дүрмээр) антенны цацрагийн түвшин юм. Хажуугийн дэлбэнгийн хоёр түвшин байдаг: Эхний хажуугийн дэлбэнгийн хувьд Хажуугийн бүх цацрагийн дундаж түвшин... ... Wikipedia

хажуугийн дэлбээний түвшин - Хамгийн дээд түвшинтүүний гол дэлбэнгийн гаднах цацрагийн хэв маяг. [ГОСТ 26266 90] [Үл эвдэх сорилтын систем. Үл эвдэх туршилтын төрөл (арга) ба технологи. Нэр томьёо, тодорхойлолт (лавлах ном). Москва 2003]……

Цагаан будаа. 1. Радио интерферометр WSRT ... Википедиа

Антен, үндсэн техникийн үзүүлэлтүүдтодорхой алдаагаар зохицуулагддаг. Хэмжих антеннууд нь янз бүрийн тоолуур, эх сурвалжтай ажиллах боломжийг олгодог өргөн хэрэглээний бие даасан төхөөрөмж юм... ... Wikipedia

Дельф-Чебышевын антенны массив- Хөндлөн цацраг бүхий антенны систем, түүний элементүүдийн хүчийг ийм фазын шилжилтээр хангадаг тул цацрагийн хэв маягийг Чебышевын олон гишүүнт дүрсэлсэн байдаг. Ийм антен нь диаграммын хажуугийн дэлбэнгийн хамгийн бага түвшинг хангадаг ... ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Luneberg линзний хөндлөн огтлол дахь цацрагийн зам. Цэнхэр өнгө нь хугарлын илтгэгчийн хамаарлыг харуулж байна Luneberg линз нь хугарлын илтгэгч тогтмол бус линз юм ... Wikipedia

шатаах төгсгөлийн долгион хөтлүүр- Олон цацрагт антенны системд ашигладаг хамгийн энгийн төрлийн эвэр ялгаруулагч. Апертурыг өргөжүүлэх нь долгионы хөтлүүрийг чөлөөт орон зайд тохируулах боломжийг сайжруулж, антенны цацрагийн хэв маягийн хажуугийн дэлбэнгийн түвшинг бууруулах боломжтой болгодог. [Л... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

0.8 - 18 GHz давтамжийн өргөн зурвасын хэмжих эвэр антенн нь ээлжлэн (өргөж буй) долгионы хөтлүүрээс бүрдэх металл бүтэц юм ... Wikipedia

Радио долгион ялгаруулах, хүлээн авах төхөөрөмж. Дамжуулагч антен нь радио дамжуулагчийн гаралтын хэлбэлзлийн хэлхээнд төвлөрсөн өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн энергийг цацруулсан радио долгионы энерги болгон хувиргадаг. Өөрчлөлт....... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

Гол дэлбээний өргөн ба хажуугийн дэлбэнгийн түвшин

Загварын өргөн (үндсэн дэлбэн) нь ялгарах цахилгаан соронзон энергийн концентрацийн зэргийг тодорхойлдог. DN өргөнцахилгаан соронзон орны хүч чадлын далайц нь хамгийн их утгаас 0.707 түвшин (эсвэл хамгийн их чадлын нягтын утгаас 0.5 түвшин) байх гол дэлбэн доторх хоёр чиглэлийн хоорондох өнцөг юм. Доод шугамын өргөнийг дараах байдлаар харуулав.

2i - 0.5 түвшний чадлын хувьд загварын өргөн;

2i - 0.707 түвшинд хурцадмал байдлын хувьд загварын өргөн.

E эсвэл H индекс нь харгалзах хавтгай дахь загварын өргөнийг илэрхийлнэ: 2i, 2i. Хүч чадлын 0.5 түвшин нь талбайн хүч чадлын 0.707 түвшин эсвэл логарифмын масштабаар 3 дБ-ийн түвшинтэй тохирч байна.

График ашиглан загварын өргөнийг туршилтаар тодорхойлох нь тохиромжтой, жишээлбэл, Зураг 11-т үзүүлсэн шиг.

Зураг 11

Загварын хажуугийн дэлбэнгийн түвшин нь антенны цахилгаан соронзон орны хуурамч цацрагийн түвшинг тодорхойлдог. Энэ нь ойролцоох радио электрон системтэй цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын чанарт нөлөөлдөг.

Хажуугийн харьцангуй түвшин нь эхний хажуугийн дэлбэнгийн хамгийн их чиглэл дэх талбайн хүч чадлын далайцын гол дэлбэнгийн хамгийн их чиглэл дэх талбайн хүч чадлын далайцын харьцаа юм (Зураг 12):

Зураг 12

Энэ түвшинг үнэмлэхүй нэгжээр эсвэл децибелээр илэрхийлнэ.

Дамжуулах антенны чиглэлийн коэффициент ба олз

Чиглэлийн коэффициент (DC) нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бүх чиглэлтэй (изотроп) антентай харьцуулахад бодит антенны чиглэлийн шинж чанарыг тоон байдлаар тодорхойлдог.

KND нь бодит (чиглүүлсэн) антенны P (u, q) эрчим хүчний урсгалын нягт нь ижил төрлийн жишиг (чиглэлгүй) антенны P (u, q) эрчим хүчний урсгалын нягтралаас хэд дахин их болохыг харуулсан тоо юм. Антенны цацрагийн хүч ижил байх тохиолдолд чиглэл ба ижил зайд:

(25)-ыг харгалзан үзвэл бид дараахь зүйлийг олж авах боломжтой.

Антенны ашгийн коэффициент (GC) нь зөвхөн антенны фокусын шинж чанараас гадна нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргах чадварыг харгалзан үздэг параметр юм.

КУ- энэ нь бодит (чиглүүлсэн) антенны эрчим хүчний урсгалын нягтрал P (u, c) нь жишиг (чиглэлгүй) антенны эрчим хүчний урсгалын нягтрал PE (u, c) -ээс хэд дахин их байгааг харуулсан тоо юм. антенуудад нийлүүлсэн хүч нь ижил байх тохиолдолд ижил чиглэлд, ижил зайд.

Үр ашгийг дараахь байдлаар илэрхийлж болно.

антенны үр ашиг хаана байна. Практикт антенны өсөлтийг хамгийн их цацрагийн чиглэлд ашигладаг.

Фазын цацрагийн загвар. Антенны фазын төвийн тухай ойлголт

Фазын диаграманхаарлаа төвлөрүүлнь антеннаас ялгарах цахилгаан соронзон орны фазын өнцгийн координатаас хамаарах хамаарал юм.

Антенны алслагдсан бүсэд талбайн векторууд E ба H нь фазтай байдаг тул фазын загвар нь антеннаас ялгарах EMF-ийн цахилгаан ба соронзон бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй адил хамааралтай байдаг. Фазын загварыг дараах байдлаар тодорхойлно: Ш = Ш (u, ц) at r = const.

Хэрэв r = const үед W (u, q) = const бол энэ нь антенн нь бөмбөрцөг хэлбэртэй долгионы фазын урд хэсгийг бүрдүүлдэг гэсэн үг юм. Координатын системийн гарал үүсэл байрладаг энэ бөмбөрцгийн төвийг антенны фазын төв (PCA) гэж нэрлэдэг. Бүх антеннуудад фазын төв байдаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Фазын төвтэй, тэдгээрийн хооронд тодорхой тэг бүхий олон дэлбэнгийн далайцын загвартай антеннуудын хувьд зэргэлдээх дэлбэнгийн талбайн фаз нь p (180 °) -аар ялгаатай байна. Нэг антенны далайц ба фазын цацрагийн хэв маягийн хоорондын хамаарлыг Зураг 13-т үзүүлэв.

Зураг 13 - Далайц ба фазын загвар

Цахилгаан соронзон долгионы тархалтын чиглэл ба түүний фазын фронтын орон зайн цэг бүрийн байрлал нь харилцан перпендикуляр байна.

Хүчдэлийн цацрагийн хэв маягийн арын ба хажуугийн дэлбэнгийн түвшинг γυ нь хүлээн авах үед антенны терминал дээрх EMF-ийн харьцаагаар тодорхойлогддог - арын эсвэл хажуугийн дэлбэнгийн дээд талаас EMF-ийн хамгийн дээд талын талаас EMF хүртэл. гол дэлбэнгийн. Антен нь өөр өөр хэмжээтэй хэд хэдэн арын болон хажуугийн дэлбэнтэй бол хамгийн том дэлбэнгийн түвшинг ихэвчлэн заадаг. Мөн арын болон хажуугийн дэлбэнгийн түвшинг хүчдэлээр квадрат болгож хүч (γ P) -ээр тодорхойлж болно. Зурагт үзүүлсэн цацрагийн загварт. 16, арын болон хажуугийн дэлбэн нь ижил түвшинтэй, EMF-д 0.13 (13%) буюу хүч чадал нь 0.017 (1.7%) байна. Чиглэл хүлээн авагчийн арын болон хажуугийн дэлбэн телевизийн антенихэвчлэн 0.1....25 (хүчдэл) -ийн мужид байдаг.

Уран зохиолд телевизийн антеннуудын чиглэлийн шинж чанарыг тайлбарлахдаа арын болон хажуугийн дэлбэнгийн түвшинг ихэвчлэн дунд ба хэт давтамжийн дэлбэнгийн түвшний арифметик дундажтай тэнцүү гэж заадаг. телевизийн суваг. 3-р сувгийн (f = 76 ... 84 МГц) антенны хэв маягийн дэлбэнгийн түвшин (EMF-ийн дагуу) нь: 75 МГц - 0.18 давтамжтайгаар; 80 МГц - 0.1; 84 МГц - 0.23. Дэлбээнүүдийн дундаж түвшин (0.18+0.1+0.23)/3, өөрөөр хэлбэл 0.17-тай тэнцүү байна. Антенны дуу чимээний дархлааг зөвхөн телевизийн сувгийн давтамжийн зурваст дэлбэнгийн түвшинд дундаж түвшнээс хамаагүй давсан хурц "өсөлт" байхгүй тохиолдолд л дэлбэнгийн дундаж түвшингээр тодорхойлж болно.

Босоо туйлширсан антенны дуу чимээний дархлааны талаар чухал тэмдэглэл хийх ёстой. Зураг дээр үзүүлсэн цацрагийн хэв маягийг авч үзье. 16. Энэ диаграммд хэвтээ хавтгайд хэвтээ туйлширсан антеннуудын хувьд үндсэн дэлбээг нь арын болон хажуугийн дэлбэнгээс тэг хүлээн авах чиглэлүүдээр тусгаарлагдсан байдаг. Босоо туйлшралын антеннуудад (жишээлбэл, босоо чичиргээтэй "долгионы суваг" антенууд) хэвтээ хавтгайд хүлээн авах чиглэл тэг байдаггүй. Иймээс энэ тохиолдолд арын болон хажуугийн дэлбээг нь тодорхой тодорхойлогдоогүй бөгөөд дуу чимээний дархлааг практикт урд чиглэлээс хүлээн авсан дохионы түвшинг хойд чиглэлээс хүлээн авсан дохионы түвшинтэй харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлдог.

Олз. Антенн нь илүү чиглэлтэй, өөрөөр хэлбэл, гол дэлбэнгийн нээлтийн өнцөг бага байх тусам цацрагийн хэв маягийн арын болон хажуугийн дэлбэнгийн түвшин бага байх тусам антенны терминал дахь EMF илүү их байдаг.

Тэгш хэмтэй хагас долгионы чичиргээг цахилгаан соронзон орны тодорхой цэгт байрлуулж, хамгийн их хүлээн авахад чиглэсэн, өөрөөр хэлбэл түүний уртааш тэнхлэг нь радио долгион ирэх чиглэлд перпендикуляр байхаар байрладаг гэж төсөөлөөд үз дээ. Хүлээн авах цэгийн талбайн хүчнээс хамааран чичиргээнд холбогдсон таарч тохирох ачаалалд Ui тодорхой хүчдэл үүсдэг. Дараа нь тавьцгаая! Талбайн ижил цэг дээр хагас долгионы доргиогчийн оронд хамгийн их хүлээн авалтад чиглэсэн илүү чиглэлтэй антен, жишээлбэл, "долгионы суваг" төрлийн антен, чиглэлийн загварыг Зураг дээр үзүүлэв. 16. Энэ антен нь хагас долгионы доргиулагчтай ижил ачаалалтай, мөн түүнтэй таарч байна гэж бид таамаглах болно. "Долгионы суваг" антенн нь хагас долгионы чичиргээнээс илүү чиглэлтэй байдаг тул түүний ачаалал U2 дээрх хүчдэл илүү их байх болно. Хүчдэлийн харьцаа U 2 /’Ui нь дөрвөн элементийн антенны Ki хүчдэлийн олз буюу өөрөөр хэлбэл “талбар” юм.

Тиймээс антенны хүчдэл буюу "талбайн" өсөлтийг тохирох ачаалалтай үед антенны боловсруулсан хүчдэлийг хагас долгионы чичиргээний ижил ачаалалтай үед үүссэн хүчдэлд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлж болно. Хоёр антеныг цахилгаан соронзон орны нэг цэг дээр байрлуулсан бөгөөд хамгийн их хүлээн авахад чиглэсэн гэж үздэг. Хүчдэлийн өсөлтийн квадраттай тэнцүү (K P = Ki 2) Kp-ийн эрчим хүчний өсөлтийн тухай ойлголтыг ихэвчлэн ашигладаг.

Олзыг тодорхойлохдоо хоёр зүйлийг онцлон анхаарах хэрэгтэй. Нэгдүгээрт, өөр өөр загвартай антеннуудыг бие биетэйгээ харьцуулахын тулд тэдгээрийг тус бүрийг ижил антентай харьцуулдаг - лавлагаа антен гэж тооцогддог хагас долгионы чичиргээ. Хоёрдугаарт, практикт олзоор тодорхойлогддог хүчдэл эсвэл чадлын өсөлтийг олж авахын тулд антенныг хүлээн авсан дохионы дээд тал руу чиглүүлэх шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл цацрагийн хэв маягийн гол дэлбэнгийн дээд тал нь тэнхлэг рүү чиглэсэн байх ёстой. радио долгион ирэх. Олз нь антенны төрөл, дизайнаас хамаарна. Тодруулга авахын тулд "долгионы суваг" төрлийн антен руу хандъя. Энэ антенны ашиг нь захирлуудын тоогоор нэмэгддэг. Дөрвөн элементийн антенн (цацруулагч, идэвхтэй чичиргээ ба хоёр захирал) нь хүчдэлийн өсөлт 2; долоон элемент (цацруулагч, идэвхтэй чичиргээ ба таван захирал) - 2.7. Энэ нь хагас долгионы оронд бол гэсэн үг юм

чичиргээ нь дөрвөн элементийн антен ашигладаг), дараа нь телевизийн хүлээн авагчийн оролтын хүчдэл 2 дахин (эрчим хүч 4 дахин), долоон элементийн антен 2.7 дахин (хүч 7.3 дахин) нэмэгдэнэ.

Антенны ашгийн утгыг уран зохиолд хагас долгионы чичиргээтэй эсвэл изотроп ялгаруулагчтай холбоотой гэж заасан байдаг. Изотроп радиатор нь чиглэлийн шинж чанаргүй төсөөллийн антенн бөгөөд орон зайн цацрагийн загвар нь харгалзах бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Изотроп ялгаруулагч нь байгальд байдаггүй бөгөөд ийм ялгаруулагч нь янз бүрийн антенны чиглэлийн шинж чанарыг харьцуулж болох тохиромжтой стандарт юм. Изотроп ялгаруулагчтай харьцуулахад хагас долгионы чичиргээний тооцоолсон хүчдэлийн өсөлт нь 1.28 (2.15 дБ) байна. Тиймээс, хэрэв изотроп ялгаруулагчтай харьцуулахад аливаа антенны хүчдэлийн өсөлт нь мэдэгдэж байгаа бол түүнийг 1.28-д хуваана. Бид хагас долгионы чичиргээтэй харьцуулахад энэ антенны олзыг олж авдаг. Изотроп хөдөлгүүртэй харьцуулахад олзыг децибелээр зааж өгсөн тохиолдолд хагас долгионы доргиуртай харьцуулахад олзыг тодорхойлохын тулд 2.15 дБ хасна. Жишээлбэл, изотроп ялгаруулагчтай харьцуулахад антенны хүчдэлийн өсөлт 2.5 (8 дБ) байна. Дараа нь хагас долгионы чичиргээтэй харьцуулахад ижил антенны ашиг 2.5 / 1.28, өөрөөр хэлбэл 1.95 ^ ба децибелийн хувьд 8-2.15 = 5.85 дБ байна.

Мэдээжийн хэрэг, нэг эсвэл өөр антенаар өгөгдсөн телевизийн оролтын дохионы түвшний бодит өсөлт нь аль лавлах антен - хагас долгионы чичиргээ эсвэл изотроп ялгаруулагч - ашиг тустай холбоотой байхаас хамаарахгүй. Энэ номонд хагас долгионы чичиргээтэй холбоотой олз утгыг өгсөн болно.

Уран зохиолд антенны чиглэлийн шинж чанарыг ихэвчлэн чиглүүлэх коэффициентээр үнэлдэг бөгөөд энэ нь антенн алдагдалгүй тохиолдолд ачаалал дахь дохионы хүчийг нэмэгдүүлнэ. Чиглэлийн коэффициент нь Kr-ийн эрчим хүчний өсөлттэй хамаарлаар холбогддог

Хэрэв та хүлээн авагчийн оролт дээрх хүчдэлийг хэмжвэл хүлээн авах байршил дахь талбайн хүчийг тодорхойлохын тулд ижил томъёог ашиглаж болно.

Загварын өргөн (үндсэн дэлбэн) нь ялгарах цахилгаан соронзон энергийн концентрацийн зэргийг тодорхойлдог.

Загварын өргөн гэдэг нь цахилгаан соронзон орны хүч чадлын далайц нь хамгийн их утгаас 0.707 түвшин (эсвэл эрчим хүчний нягтын хамгийн их утгаас 0.5 түвшин) байх гол дэлбэн доторх хоёр чиглэлийн хоорондох өнцөг юм.

Загварын өргөнийг дараах байдлаар тодорхойлно: 2θ 0.5 нь 0.5 түвшний чадлын хувьд загварын өргөн; 2θ 0.707 - 0.707 түвшний эрчмийн дагуу загварын өргөн.

Дээр үзүүлсэн E эсвэл H индекс нь харгалзах хавтгай дахь хээний өргөнийг илэрхийлнэ: , . Хүч чадлын 0.5 түвшин нь талбайн хүч чадлын 0.707 түвшин эсвэл логарифмын масштабаар 3 дБ-ийн түвшинтэй тохирч байна.

Талбайн хүч, хүч эсвэл логарифмын масштабаар илэрхийлэгдэж, харгалзах түвшинд хэмжсэн ижил антенны цацрагийн өргөн нь ижил байна.

Туршилтаар хээний өргөнийг нэг буюу өөр координатын системд дүрсэлсэн загварын графикаас хялбархан олох боломжтой, жишээлбэл, зурагт үзүүлсэн шиг.

Загварын хажуугийн дэлбэнгийн түвшин нь антенны цахилгаан соронзон орны хуурамч цацрагийн түвшинг тодорхойлдог. Энэ нь радиотехникийн төхөөрөмжийн ажиллагааны нууцлал, ойролцоох радио электрон системтэй цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын чанарт нөлөөлдөг.

Хажуугийн харьцангуй түвшин нь хажуугийн дэлбэнгийн хамгийн их чиглэл дэх талбайн хүч чадлын далайцын гол дэлбэнгийн хамгийн их чиглэл дэх талбайн хүч чадлын далайцын харьцаа юм.

Практикт энэ түвшинг үнэмлэхүй нэгжээр эсвэл децибелээр илэрхийлдэг. Эхний хажуугийн дэлбээний түвшин хамгийн их сонирхол татдаг. Заримдаа тэд хажуугийн дэлбэнгийн дундаж түвшинд ажилладаг.

4. Дамжуулах антенны чиглэлийн коэффициент ба олз.

Чиглэлийн коэффициент нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бүрэн бүх чиглэлтэй (изотроп) ялгаруулагч болох жишиг антентай харьцуулахад бодит антенны чиглэлийн шинж чанарыг тоон хувьд тодорхойлдог.

Үр ашгийн коэффициент нь бодит (чиглэл) антенны эрчим хүчний урсгалын нягтрал P(θ,φ) нь тэжээлийн урсгалын нягтаас хэд дахин их байгааг харуулсан тоо юм.

Антеннуудын цацрагийн хүч ижил байх тохиолдолд ижил чиглэлд, ижил зайд байрлах лавлагаа (бүх чиглэлтэй) антенны PE (θ,φ):

(1)-ийг харгалзан бид дараахь зүйлийг олж авах боломжтой.

Энд D 0 нь хамгийн их цацрагийн чиглэлийн чиглэл юм.

Практикт антенны үр ашгийн тухай ярихдаа бид антенны цацрагийн загвараар бүрэн тодорхойлогддог утгыг хэлнэ.

Инженерийн тооцоололд үндсэн хавтгай дахь антенны загварын өргөнтэй чиглүүлэх коэффициентийг холбодог ойролцоогоор эмпирик томъёог ашигладаг.

Практикт антенны цацрагийн хүчийг тодорхойлоход хэцүү байдаг тул (түүнээс гадна лавлагаа ба бодит антенны цацрагийн чадлын тэгш байдлын нөхцлийг биелүүлэх) антенны ашиг тусын тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн бөгөөд энэ нь антенны ашиг тусын тухай ойлголт юм. зөвхөн антенны фокусын шинж чанараас гадна нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргах чадвар.

Энэ нь үр ашгийн хүчин зүйлтэй төстэй тодорхойлолтод нөхцөл байдал өөрчлөгдөж, лавлагааны антенны үр ашиг нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү байх нь тодорхой байна.

Энд P A нь антенд нийлүүлсэн хүч юм.

Дараа нь чиглэлийн коэффициентийг чиглэлийн коэффициентээр дараах байдлаар илэрхийлнэ.

Энд η A нь антенны үр ашиг юм.

Практикт G 0 ашигладаг - хамгийн их цацрагийн чиглэлд антенны өсөлт.

5. Фазын цацрагийн загвар. Антенны фазын төвийн тухай ойлголт.

Фазын цацрагийн загвар нь антеннаас ялгарах цахилгаан соронзон орны фазын өнцгийн координатаас хамаарах хамаарлыг хэлнэ. Антенны алслагдсан бүсэд талбайн векторууд E ба H нь фазтай байдаг тул фазын загвар нь антеннаас ялгарах EMF-ийн цахилгаан ба соронзон бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй адил хамааралтай байдаг. FDN-ийг дараах байдлаар тодорхойлно.

r = const-ийн хувьд Ψ = Ψ (θ,φ) байна.

Хэрэв r = const үед Ψ (θ,φ) байвал энэ нь антенн нь бөмбөрцөг хэлбэртэй долгионы фазын урд хэсгийг бүрдүүлдэг гэсэн үг юм. Координатын системийн гарал үүсэл байрладаг энэ бөмбөрцгийн төвийг антенны фазын төв (PCA) гэж нэрлэдэг. Бүх антеннуудад фазын төв байдаггүй.

Фазын төв болон тэдгээрийн хооронд тодорхой тэг бүхий олон дэлбэнгийн далайцын загвар бүхий антеннуудын хувьд зэргэлдээх дэлбэнгийн талбайн фаз нь (180 0) ялгаатай байна. Нэг антенны далайц ба фазын цацрагийн хэв маягийн хоорондын хамаарлыг дараах зургаар үзүүлэв.

Цахилгаан соронзон долгионы тархалтын чиглэл ба түүний фазын фронтын байрлал нь орон зайн цэг бүрт харилцан перпендикуляр байдаг тул долгионы фазын урд талын байрлалыг хэмжих замаар цацрагийн эх үүсвэр рүү чиглэсэн чиглэлийг (чиглэл) шууд бусаар тодорхойлох боломжтой. фазын аргаар олох).