Antennen, uansett utforming, har egenskapen til reversibilitet (den kan fungere både for mottak og emisjon). Ofte i radiorelébaner kan den samme antennen kobles samtidig til mottaker og sender. Dette gjør at et signal kan sendes ut og mottas i samme retning ved forskjellige frekvenser.

Nesten alle parametrene til mottaksantennen tilsvarer parametrene til senderantennen, men har noen ganger en litt annen fysisk betydning.

Til tross for at mottaks- og sendeantennene har prinsippet om dualitet, kan de med tanke på design avvike betydelig. Dette skyldes at senderantennen må føre betydelige krefter gjennom seg selv for å kunne overføre et elektromagnetisk signal over store (maksimalt mulige) avstander. Hvis antennen fungerer for mottak, samhandler den med felt med svært lav intensitet. Typen strømoverførende antennestruktur bestemmer ofte dens endelige dimensjoner.

Kanskje den viktigste egenskapen til enhver antenne er dens strålingsmønster. Det innebærer mange hjelpeparametere og så viktige energiegenskaper som forsterkning og retningskoeffisient.

Retningsmønster

Strålingsmønster (DP) er avhengigheten av feltstyrken skapt av antennen for en tilstrekkelig lang avstand, fra observasjonsvinkler i rommet. I volum kan retningsantennediagrammet se ut som vist i figur 1.

Bilde 1

Det som vises i figuren over kalles også rommønsteret, som er overflaten av volumet og kan ha flere maksima. Hovedmaksimum, uthevet i rødt i figuren, kalles hovedloben til diagrammet og tilsvarer retningen til hovedstrålingen (eller mottaket). Følgelig bestemmer de første minimums- eller (sjeldnere) nullverdiene av feltstyrken rundt hovedloben grensen. Alle andre maksimale feltverdier kalles sidelober.

I praksis er det ulike antenner som kan ha flere retninger med maksimal stråling, eller kanskje ikke ha sidelober i det hele tatt.

For enkelhets skyld for avbildning (og teknisk anvendelse) av DP-er, blir de vanligvis vurdert i to vinkelrette plan. Som regel er dette planene til den elektriske vektoren E og den magnetiske vektoren H (som er vinkelrett på hverandre i de fleste miljøer), figur 2.

Figur 2

I noen tilfeller vurderes mønstre i vertikale og horisontale plan i forhold til jordens plan. Plane diagrammer er avbildet ved bruk av polare eller kartesiske (rektangulære) koordinatsystemer. I polare koordinater er diagrammet mer visuelt, og når det legges over et kart, kan du få en ide om dekningsområdet til radiostasjonens antenne, figur 3.

Figur 3

Representasjon av strålingsmønsteret i et rektangulært koordinatsystem er mer praktisk for tekniske beregninger; en slik konstruksjon brukes oftere for å studere strukturen til selve mønsteret. For dette formålet er diagrammene bygget normalisert, med hovedmaksimum redusert til enhet. Figuren under viser et typisk normalisert strålingsmønster for en speilantenne.

Figur 4

I det tilfellet hvor intensiteten av lateral stråling er ganske liten og det er vanskelig å måle lateral stråling på en lineær skala, brukes en logaritmisk skala. Som du vet, gjør desibel små verdier store og store verdier små, så det samme diagrammet på en logaritmisk skala ser ut som det nedenfor:

Figur 5

Fra strålingsmønsteret alene kan man trekke ut et ganske stort antall egenskaper som er viktige for praksis. La oss se nærmere på diagrammet vist ovenfor.

En av de viktigste parameterne er bredden på hovedloben ved null stråling θ 0 og bredden på hovedloben ved halv effekt θ 0,5. Halve effekten tilsvarer 3 dB-nivået, eller 0,707 feltstyrkenivå.

Figur 6

Fra figur 6 kan man se at bredden på hovedloben ved null stråling er θ 0 = 5,18 grader, og bredden ved halvt effektnivå er θ 0,5 = 2,15 grader.

Diagrammene blir også evaluert av intensiteten til side- og bakoverstrålingen (kraften til side- og baklappene), hvorfra to til følger: viktige parametere antenner - dette er beskyttelseskoeffisienten og nivået på sidelobene.

Beskyttelsesfaktoren er forholdet mellom feltstyrken som sendes ut av antennen i hovedretningen og feltstyrken som sendes ut i motsatt retning. Hvis vi vurderer orienteringen til diagrammets hovedlob i retning 180 grader, er den omvendte 0 grader. Alle andre strålingsretninger er mulige. La oss finne den beskyttende handlingskoeffisienten til diagrammet under vurdering. For klarhet, la oss skildre det i det polare koordinatsystemet (Figur 7):

Figur 7

På diagrammet viser markørene m1, m2 strålingsnivåer i henholdsvis bak- og foroverretning. Beskyttelseskoeffisienten er definert som:

I relative enheter. Samme verdi i dB:

Sidelobsnivået (SLL) er vanligvis angitt i dB, og viser dermed hvor svakt nivået av sidestråling er sammenlignet med nivået til hovedloben, figur 8.

Figur 8

Dette er to viktige parametere for ethvert antennesystem, som følger direkte av definisjonen av strålingsmønsteret. KND og KU forveksles ofte med hverandre. La oss gå videre til å vurdere dem.

Retningskoeffisient

Retningskoeffisient (DC) er forholdet mellom kvadratet av feltstyrken som skapes i hovedretningen (E 0 2) og gjennomsnittsverdien av kvadratet av feltstyrken i alle retninger (E cf 2). Som det fremgår av definisjonen, karakteriserer retningsbestemt karakteristikken retningsegenskapene til antennen. Effektiviteten tar ikke hensyn til tap, siden den bestemmes av den utstrålte effekten. Fra ovenstående kan du spesifisere formelen for beregning av effektivitetsfaktoren:

D=E 0 2 /E gj.sn. 2

Hvis antennen fungerer for mottak, så viser effektiviteten hvor mange ganger signal-til-støy-forholdet når det gjelder effekt vil forbedres ved utskifting av en retningsantenne med en rundstrålende, hvis interferens kommer jevnt fra alle retninger.

For en senderantenne viser retningsfaktoren hvor mange ganger strålingseffekten må reduseres dersom den rundstrålende antennen erstattes med en retningsbestemt, samtidig som de samme feltstyrkene i hovedretningen opprettholdes.

Effektiviteten til en absolutt rundstrålende antenne er åpenbart lik enhet. Fysisk ser det romlige strålingsmønsteret til en slik antenne ut som en ideell sfære:

Figur 9

En slik antenne stråler like godt i alle retninger, men er ikke gjennomførbar i praksis. Så det er en slags matematisk abstraksjon.

Gevinst

Som nevnt ovenfor tar ikke effektivitetsfaktoren hensyn til tap i antennen. Parameteren som karakteriserer retningsegenskapene til antennen og tar hensyn til tap i den kalles forsterkning.

Forsterkningsfaktor (GC) G er forholdet mellom kvadratisk feltstyrke skapt av antennen i hovedretningen (E 0 2) og gjennomsnittsverdien av kvadratisk feltstyrke (E oe 2) skapt av referanseantennen, med like potenser leveres til antennene. Vi legger også merke til at når forsterkningen bestemmes, tas effektiviteten til referanse- og målte antenner i betraktning.

Konseptet med en referanseantenne er veldig viktig for å forstå gain, og i forskjellige frekvensområder bruk forskjellige typer referanseantenner. I lang/mellombølgeområdet tas en kvartbølge vertikal monopolvibrator som standard (Figur 10).

Figur 10

For en slik referansevibrator D e = 3,28, bestemmes derfor forsterkningen til en langbølge-/mellombølgeantenne gjennom forsterkningen som følger: G = D * ŋ/3,28, hvor ŋ er antenneeffektiviteten.

I kortbølgeområdet tas en symmetrisk halvbølgevibrator som en referanseantenne, for hvilken De = 1,64, så er forsterkningen:

G=D*ŋ/1,64

I mikrobølgeområdet (og dette er nesten alle moderne Wi-Fi, LTE og andre antenner), tas en isotrop sender som gir D e = 1 og har et romdiagram vist i figur 9 som en referanseemitter.

Forsterkningen er en bestemmende parameter for sendeantenner, siden den viser hvor mange ganger effekten som tilføres retningsantennen må reduseres sammenlignet med referansen slik at feltstyrken i hovedretningen forblir uendret.

KND og KU uttrykkes hovedsakelig i desibel: 10lgD, 10lgG.

Konklusjon

Dermed undersøkte vi noen av feltkarakteristikkene til antennen, som et resultat av strålingsmønsteret og energikarakteristikker (DC og forsterkning). Antenneforsterkningen er alltid mindre enn retningskoeffisienten, siden forsterkningen tar hensyn til tap i antennen. Tap kan oppstå på grunn av refleksjon av kraft tilbake til mateledningen til fôret, strømmen av strøm bak veggene (for eksempel et horn), skyggelegging av diagrammet av strukturelle deler av antennen, etc. I ekte antennesystemer , forskjellen mellom forsterkning og forsterkning kan være 1,5-2 dB.

Nivået på sidelobene til strålingsmønsteret

Sidelobnivå (SLL) antennestrålingsmønster (DP) - det relative (normaliserte til maksimal RP) nivå av antennestråling i retning av sidelobene. Vanligvis uttrykkes UBL i desibel.

Et eksempel på et antennestrålingsmønster og parametere: bredde, retningsevne, UBL, bakoverstrålingsundertrykkelseskoeffisient

Mønsteret til en reell (endelig størrelse) antenne er en oscillerende funksjon der retningen til hoved (maksimal) stråling og hovedloben til mønsteret som tilsvarer denne retningen er identifisert, så vel som retningene til andre lokale maksimum av mønster og de tilsvarende såkalte sidelappene til mønsteret.

• Som oftest, UBL forstås som det relative nivået til mønsterets største sidelob. For retningsantenner er som regel den største sideloben den første (ved siden av hoved) sideloben.

• Også brukt gjennomsnittlig sidestrålingsnivå(mønsteret er gjennomsnittlig i sektoren for laterale strålingsvinkler), normalisert til maksimalt mønster.

Som regel, for å vurdere strålingsnivået i "bakover" retning (i retning motsatt av hovedloben av mønsteret), brukes en egen parameter, og denne strålingen tas ikke i betraktning ved estimering av UBL.

Årsaker til nedgangen i UBL

• I mottaksmodus er en antenne med lav UBL "mer støybestandig", siden den bedre velger ønsket signalrom mot bakgrunnen av støy og forstyrrelser, hvis kilder er plassert i retningene til sidelobene
• En antenne med lav UBL gir systemet større elektromagnetisk kompatibilitet med annen radioelektronikk og høyfrekvente enheter
• En antenne med lav UBL gir systemet større stealth
• I antennen til det automatiske målsporingssystemet er feilsporing av sidelober mulig
• En reduksjon i UBL (ved en fast bredde av mønsterets hovedlob) fører til en økning i strålingsnivået i retning av mønsterets hovedlob (til en økning i retningsvirkningen): antennestråling i en annen retning enn den viktigste er sløsing med energi. Men som regel, med faste dimensjoner på antennen, fører en reduksjon i UBL til en reduksjon i ytelseskoeffisienten, en utvidelse av mønsterets hovedlob og en reduksjon i effektiviteten.

Prisen å betale for en lavere UBL er utvidelsen av hovedloben til strålingsmønsteret (med faste antennedimensjoner), samt, som regel, en mer kompleks utforming av distribusjonssystemet og lavere effektivitet (i phased array) .

Måter å redusere UBL

Den viktigste måten å redusere UBL når du designer en antenne er å velge en jevnere (avtagende mot kantene av antennen) romlig fordeling av strømamplituden. Et mål på denne "glattheten" er overflateutnyttelsesfaktoren (SUF) til antennen.

Det er også mulig å redusere nivået på individuelle sidelober ved å introdusere emittere med en spesielt valgt amplitude og fase av den spennende strømmen - kompensasjonsemittere i faseoppstillingen, samt ved jevnt å endre lengden på veggen til den utstrålende aperturen (i blenderåpningen) antenner).

En ujevn (forskjellig fra lineær lov) romlig fordeling av strømfasen over antennen ("fasefeil") fører til en økning i UBL.

se også

Wikimedia Foundation. 2010.

Se hva "Nivå av sidelobene til strålingsmønsteret" er i andre ordbøker:

Dette er strålingsnivået til antennen i retning (vanligvis) av det andre maksimum av strålingsmønsteret. Det er to nivåer av sidelapper: Ifølge den første sidelappen Gjennomsnittsnivået for all lateral stråling Negative sider av siden ... ... Wikipedia

Nivået på sidelobene til mønsteret er nivået av antennestråling i retning (som regel) av det andre maksimum av strålingsmønsteret. Det er to nivåer av sidelober: For den første sideloben Gjennomsnittsnivået for all sidestråling... ... Wikipedia

sideloben nivå - Maksimalt nivå strålingsmønster utenfor hovedlappen. [GOST 26266 90] [Ikke-destruktivt testsystem. Typer (metoder) og teknologi for ikke-destruktiv testing. Begreper og definisjoner (oppslagsbok). Moskva 2003] … …

Ris. 1. Radiointerferometer WSRT ... Wikipedia

Antenne, hoved spesifikasjoner som er regulert med visse feil. Måleantenner er uavhengige enheter med bred anvendelse, slik at du kan jobbe med ulike målere og kilder... ... Wikipedia

Dolph-Chebyshev antenneoppstilling- Antennesystem med tverrgående stråling, kraft til elementene som tilføres slike faseforskyvninger at strålingsmønsteret er beskrevet av Chebyshev-polynomet. En slik antenne gir et minimumsnivå av sidelober i diagrammet ... ... Teknisk oversetterveiledning

Strålebanen i tverrsnittet av en Luneberg-linse. Graderinger av blått illustrerer avhengigheten av brytningsindeksen Luneberg-linsen er en linse der brytningsindeksen ikke er konstant ... Wikipedia

bølgeleder med utsving- Den enkleste typen hornsender som brukes i flerstråleantennesystemer. Utvidelse av blenderåpningen gjør det mulig å forbedre tilpasningen av bølgelederen med ledig plass og redusere nivået på sidelobene til antennestrålingsmønsteret. [L... Teknisk oversetterveiledning

Bredbåndsmålehornantenne for frekvenser 0,8 - 18 GHz Hornantenne er en metallstruktur som består av en alternerende (ekspanderende) bølgeleder ... Wikipedia

En enhet for å sende ut og motta radiobølger. Senderantennen konverterer energien til høyfrekvente elektromagnetiske oscillasjoner konsentrert i utgangssvingningskretsene til radiosenderen til energien til utsendte radiobølger. Transformasjon ... ... Stor sovjetisk leksikon

Hovedlobens bredde og sideloben nivå

Bredden på mønsteret (hovedloben) bestemmer graden av konsentrasjon av den utsendte elektromagnetiske energien. DN bredde er vinkelen mellom to retninger innenfor hovedloben der amplituden til den elektromagnetiske feltstyrken er 0,707 nivåer fra maksimalverdien (eller 0,5 nivåer fra maksimal effekttetthetsverdi). Bredden på bunnlinjen er angitt som følger:

2i er bredden av mønsteret i form av kraft på nivået 0,5;

2i - bredden på mønsteret når det gjelder spenning på nivået 0,707.

Indeksen E eller H angir bredden av mønsteret i det tilsvarende planet: 2i, 2i. Et nivå på 0,5 i kraft tilsvarer et nivå på 0,707 i feltstyrke eller et nivå på 3 dB på en logaritmisk skala:

Det er praktisk å eksperimentelt bestemme bredden på mønsteret ved å bruke en graf, for eksempel, som vist i figur 11.

Figur 11

Nivået på sidelobene til mønsteret bestemmer graden av falsk stråling av det elektromagnetiske feltet fra antennen. Det påvirker kvaliteten på elektromagnetisk kompatibilitet med radio-elektroniske systemer i nærheten.

Det relative sidelobnivået er forholdet mellom feltstyrkeamplituden i retning av maksimum av den første sideloben og feltstyrkeamplituden i retning av maksimum av hovedloben (Figur 12):

Figur 12

Dette nivået er uttrykt i absolutte enheter, eller i desibel:

Retningskoeffisient og forsterkning av senderantennen

Retningskoeffisient (DC) karakteriserer kvantitativt retningsegenskapene til en ekte antenne sammenlignet med en referanseomnidireksjonell (isotropisk) antenne med et sfærisk mønster:

KND er et tall som viser hvor mange ganger effektflukstettheten P (u, q) til en reell (retningsbestemt) antenne er større enn effektflukstettheten P (u, q) til en referanseantenne (ikke-retningsbestemt) for den samme retning og i samme avstand, forutsatt at strålingseffektene til antennene er de samme:

Med (25) i betraktning kan vi få:

Forsterkningsfaktoren (GC) til en antenne er en parameter som ikke bare tar hensyn til antennens fokuseringsegenskaper, men også dens evne til å konvertere en type energi til en annen.

KU- dette er et tall som viser hvor mange ganger effektflukstettheten P (u, c) til en reell (retningsbestemt) antenne er større enn effektflukstettheten PE (u, c) til en referanseantenne (ikke-retningsbestemt) for samme retning og i samme avstand, forutsatt at effektene som tilføres antennene er de samme.

Gevinsten kan uttrykkes i form av effektivitet:

hvor er antenneeffektiviteten. I praksis brukes antenneforsterkningen i retning av maksimal stråling.

Fase strålingsmønster. Konseptet med antennefasesenteret

Fasediagram fokus er avhengigheten av fasen til det elektromagnetiske feltet som sendes ut av antennen på vinkelkoordinatene.

Siden i den fjerne sonen av antennen er feltvektorene E og H i fase, er fasemønsteret like relatert til de elektriske og magnetiske komponentene til EMF som sendes ut av antennen. Fasemønsteret er utpekt som følger: Ш = Ш (u, ц) ved r = const.

Hvis W (u, q) = const ved r = const, betyr dette at antennen danner fasefronten til bølgen i form av en kule. Sentrum av denne sfæren, der opprinnelsen til koordinatsystemet er lokalisert, kalles antennens fasesenter (PCA). Det skal bemerkes at ikke alle antenner har et fasesenter.

For antenner som har et fasesenter og et multi-lobe-amplitudemønster med klare nuller mellom seg, avviker feltfasen i tilstøtende lober med p (180°). Forholdet mellom amplitude- og fasestrålingsmønstrene til den samme antennen er illustrert i figur 13.

Figur 13 - Amplitude og fasemønstre

Utbredelsesretningen til elektromagnetiske bølger og posisjonen til fasefronten ved hvert punkt i rommet er gjensidig vinkelrett.

Nivået på bak- og sidelobene til spenningsstrålingsmønsteret γυ er definert som forholdet mellom EMF ved antenneterminalene under mottak - fra siden av maksimum av bak- eller sideloben til EMF fra siden av maksimum av hovedlappen. Når en antenne har flere bak- og sidelober av forskjellig størrelse, angis vanligvis nivået på den største loben. Nivået på rygg- og sidelobene kan også bestemmes av kraft (γ P) ved å kvadrere nivået til rygg- og sidelobene etter spenning. I strålingsmønsteret vist i fig. 16 har rygg- og sidelobene samme nivå, lik 0,13 (13%) i EMF eller 0,017 (1,7%) i kraft. Bak- og sidelober på retningsbestemte mottakere TV-antenner er vanligvis i området 0,1...25 (spenning).

I litteraturen, når man beskriver retningsegenskapene til mottakende TV-antenner, er nivået på bak- og sidelobene ofte indikert, lik det aritmetiske gjennomsnittet av nivåene til lobene ved midt- og ekstreme frekvenser TV-kanal. La oss anta at nivået på lobene (i henhold til EMF) til antennemønsteret til den tredje kanalen (f = 76 ... 84 MHz) er: ved frekvenser 75 MHz - 0,18; 80 MHz - 0,1; 84 MHz - 0,23. Det gjennomsnittlige nivået av kronbladene vil være lik (0,18+0,1+0,23)/3, dvs. 0,17. Støyimmuniteten til en antenne kan karakteriseres av gjennomsnittsnivået til lobene bare hvis det i frekvensbåndet til TV-kanalen ikke er noen skarpe "pigger" i nivået på lobene som betydelig overstiger gjennomsnittsnivået.

En viktig merknad må gjøres angående støyimmuniteten til en vertikalt polarisert antenne. La oss gå til strålingsmønsteret vist i fig. 16. I dette diagrammet, typisk for horisontalt polariserte antenner i horisontalplanet, er hovedloben atskilt fra bak- og sidelobene med retningene for nullmottak. Vertikale polarisasjonsantenner (for eksempel "bølgekanal"-antenner med vertikale vibratorer) har ikke null mottaksretninger i horisontalplanet. Derfor er bak- og sidelobene i dette tilfellet ikke klart definert, og støyimmunitet er i praksis definert som forholdet mellom signalnivået mottatt fra foroverretningen og signalnivået mottatt bakfra.

Gevinst. Jo mer retningsbestemt antennen er, dvs. jo mindre åpningsvinkelen til hovedloben er og jo lavere nivået på bak- og sidelobene til strålingsmønsteret er, desto større er EMF ved antenneterminalene.

La oss forestille oss at en symmetrisk halvbølgevibrator er plassert på et bestemt punkt i det elektromagnetiske feltet, orientert mot maksimal mottak, det vil si plassert slik at dens lengdeakse er vinkelrett på radiobølgens ankomstretning. En viss spenning Ui utvikles ved en tilpasset last koblet til vibratoren, avhengig av feltstyrken ved mottakspunktet. La oss sette det neste! på samme punkt i feltet, i stedet for en halvbølgevibrator, en antenne med større retningsevne orientert mot maksimal mottak, for eksempel en antenne av typen "bølgekanal", hvis retningsmønster er vist i fig. 16. Vi vil anta at denne antennen har samme belastning som halvbølgevibratoren, og også er matchet med den. Siden "bølgekanal"-antennen er mer retningsbestemt enn en halvbølgevibrator, vil spenningen over lasten U2 være større. Spenningsforholdet U 2 /’Ui er spenningsforsterkningen Ki til en fireelements antenne eller, som det ellers kalles, «feltet».

Dermed kan spenningen eller "felt"-forsterkningen til en antenne defineres som forholdet mellom spenningen utviklet av antennen ved en tilpasset belastning og spenningen utviklet ved samme belastning av en halvbølgevibrator tilpasset den. Begge antennene anses å være plassert på samme punkt i det elektromagnetiske feltet og orientert mot maksimalt mottak. Begrepet effektforsterkning Kp brukes også ofte, som er lik kvadratet på spenningsforsterkningen (K P = Ki 2).

Ved fastsettelse av gevinsten må to punkter vektlegges. For det første, for at antenner av forskjellige design skal sammenlignes med hverandre, sammenlignes hver av dem med den samme antennen - en halvbølgevibrator, som regnes som en referanseantenne. For det andre, for i praksis å oppnå en forsterkning i spenning eller effekt, bestemt av forsterkningen, er det nødvendig å orientere antennen mot maksimum av det mottatte signalet, dvs. slik at maksimum av hovedloben til strålingsmønsteret er orientert mot radiobølgens ankomst. Forsterkningen avhenger av typen og utformingen av antennen. La oss vende oss til en antenne av typen "bølgekanal" for avklaring. Forsterkningen til denne antennen øker med antall direktører. Fireelementsantennen (reflektor, aktiv vibrator og to direktører) har en spenningsforsterkning på 2; syv-element (reflektor, aktiv vibrator og fem regissører) - 2.7. Dette betyr at hvis i stedet for halvbølge

vibrator bruker en fire-elements antenne), da vil spenningen ved inngangen til TV-mottakeren øke med 2 ganger (strøm med 4 ganger), og en syv-elements antenne med 2,7 ganger (strøm med 7,3 ganger).

Verdien av antenneforsterkningen er angitt i litteraturen enten i forhold til en halvbølgevibrator, eller i forhold til den såkalte isotrope emitteren. En isotrop radiator er en tenkt antenne som fullstendig mangler retningsegenskaper, og det romlige strålingsmønsteret har tilsvarende form som en -sfære. Isotropiske emittere finnes ikke i naturen, og en slik emitter er ganske enkelt en praktisk standard som retningsegenskapene til forskjellige antenner kan sammenlignes med. Den beregnede spenningsforsterkningen til halvbølgevibratoren i forhold til den isotrope emitteren er 1,28 (2,15 dB). Derfor, hvis spenningsforsterkningen til en antenne i forhold til en isotrop sender er kjent, del den med 1,28. vi oppnår forsterkningen til denne antennen i forhold til halvbølgevibratoren. Når forsterkningen i forhold til en isotrop driver er spesifisert i desibel, trekker du fra 2,15 dB for å bestemme forsterkningen i forhold til en halvbølgevibrator. For eksempel er spenningsforsterkningen til antennen i forhold til en isotrop emitter 2,5 (8 dB). Da vil forsterkningen til den samme antennen i forhold til halvbølgevibratoren være 2,5/1,28, dvs. 1,95^ og i desibel 8-2,15 = 5,85 dB.

Naturligvis avhenger ikke den reelle forsterkningen i signalnivå ved TV-inngangen, gitt av en eller annen antenne, av hvilken referanseantenne - halvbølgevibrator eller isotropisk emitter - forsterkningen spesifiseres i forhold til. I denne boken er forsterkningsverdier gitt i forhold til en halvbølgevibrator.

I litteraturen blir retningsegenskapene til antenner ofte vurdert av retningskoeffisienten, som representerer forsterkningen i signaleffekten i lasten, forutsatt at antennen ikke har noen tap. Retningskoeffisienten er relatert til effektforsterkningen Kr ved relasjonen

Hvis du måler spenningen ved mottakerinngangen, kan du bruke samme formel for å bestemme feltstyrken på mottaksstedet.

Bredden på mønsteret (hovedloben) bestemmer graden av konsentrasjon av den utsendte elektromagnetiske energien.

Bredden på mønsteret er vinkelen mellom to retninger og innenfor hovedloben, der amplituden til den elektromagnetiske feltstyrken er et nivå på 0,707 fra maksimalverdien (eller et nivå på 0,5 fra maksimal effekttetthetsverdi).

Bredden av mønsteret er angitt som følger: 2θ 0,5 er bredden av mønsteret i form av kraft på nivået 0,5; 2θ 0,707 - bredden på mønsteret i henhold til intensiteten på nivået 0,707.

Indeksen E eller H vist ovenfor betyr bredden på mønsteret i det tilsvarende planet: , . Et nivå på 0,5 i kraft tilsvarer et nivå på 0,707 i feltstyrke eller et nivå på 3 dB på en logaritmisk skala:

Strålebredden til den samme antennen, representert ved feltstyrke, kraft eller logaritmisk skala og målt på de tilsvarende nivåene, vil være den samme:

Eksperimentelt kan bredden på mønsteret lett finnes fra grafen til mønsteret avbildet i et eller annet koordinatsystem, for eksempel, som vist på figuren.

Nivået på sidelobene til mønsteret bestemmer graden av falsk stråling av det elektromagnetiske feltet fra antennen. Det påvirker hemmeligheten for driften av en radioteknisk enhet og kvaliteten på elektromagnetisk kompatibilitet med radioelektroniske systemer i nærheten.

Relativt sidelobsnivå er forholdet mellom feltstyrkeamplituden i retning av sidelobens maksimum og feltstyrkeamplituden i retning av hovedlobens maksimum:

I praksis uttrykkes dette nivået i absolutte enheter, eller i desibel. Nivået på den første sidelappen er av størst interesse. Noen ganger opererer de med det gjennomsnittlige nivået av sidelapper.

4. Retningskoeffisient og forsterkning av senderantennen.

Retningskoeffisienten karakteriserer kvantitativt retningsegenskapene til ekte antenner sammenlignet med en referanseantenne, som er en fullstendig rundstrålende (isotropisk) emitter med et sfærisk mønster:

Effektivitetsfaktoren er et tall som viser hvor mange ganger effektflukstettheten P(θ,φ) til en reell (retningsbestemt) antenne er større enn effektflukstettheten

PE (θ,φ) til referanseantennen (omnidireksjonell) i samme retning og i samme avstand, forutsatt at strålingseffektene til antennene er de samme:

Med hensyn til (1) kan vi oppnå:

hvor D 0 er retningsvirkningen i retning av maksimal stråling.

I praksis, når vi snakker om antenneeffektivitet, mener vi en verdi som er fullstendig bestemt av antennestrålingsmønsteret:

I tekniske beregninger brukes en omtrentlig empirisk formel som relaterer retningsfaktoren til bredden på antennemønsteret i hovedplanene:

Siden det i praksis er vanskelig å bestemme strålingseffekten til en antenne (og enda mer å oppfylle betingelsen om likhet mellom strålingseffektene til referanseantenner og reelle antenner), introduseres begrepet antenneforsterkning, som tar hensyn til ikke bare fokuseringsegenskapene til antennen, men også dens evne til å konvertere en type energi til en annen.

Dette kommer til uttrykk i det faktum at i en definisjon som ligner effektivitetsfaktoren, endres tilstanden, og det er åpenbart at effektiviteten til referanseantennen er lik enhet:

hvor P A er strømmen som leveres til antennen.

Deretter uttrykkes retningskoeffisienten i form av retningskoeffisienten som følger:

hvor η A er antenneeffektiviteten.

I praksis brukes G 0 - antenneforsterkningen i retning av maksimal stråling.

5. Fasestrålingsmønster. Konseptet med fasesenteret til antennen.

Fasestrålingsmønsteret er avhengigheten av fasen til det elektromagnetiske feltet som sendes ut av antennen på vinkelkoordinatene. Siden i den fjerne sonen av antennen er feltvektorene E og H i fase, er fasemønsteret like relatert til de elektriske og magnetiske komponentene til EMF som sendes ut av antennen. FDN er utpekt som følger:

Ψ = Ψ (θ,φ) for r = konst.

Hvis Ψ (θ,φ) ved r = const, betyr dette at antennen danner fasefronten til bølgen i form av en kule. Sentrum av denne sfæren, der opprinnelsen til koordinatsystemet er lokalisert, kalles antennens fasesenter (PCA). Ikke alle antenner har fasesenter.

For antenner som har et fasesenter og et multi-lobe-amplitudemønster med klare nuller mellom seg, avviker feltfasen i tilstøtende lober med (180 0). Forholdet mellom amplitude- og fasestrålingsmønstrene til den samme antennen er illustrert av følgende figur.

Siden forplantningsretningen til elektromagnetiske bølger og posisjonen til fasefronten er gjensidig vinkelrett på hvert punkt i rommet, ved å måle posisjonen til fasefronten til bølgen, er det mulig å indirekte bestemme retningen til strålingskilden (retningen finne ved fase metoder).