Antenos spinduliuotės diagramoje pagrindinė skiltis žymi antenos pagrindinį spindulį, per kurį spinduliuoja maksimali ir labiausiai koncentruota energija.
Spindulio plotis yra angos, per kurią spinduliuojama didžioji dalis galios, kampinis plotis. Du pagrindiniai parametrai, naudojami spindulio pločiui apibūdinti, yra pusės galios spindulio plotis (HPBW) ir pirmojo nulio spindulio plotis (FNBW).
Pusės galios spindulio plotis (HPBW)
Pagal standartinį apibrėžimą, kampinis atstumas, per kurį spinduliuotės diagramos amplitudė sumažėja 50 % (t. y. -3 dB) nuo pagrindinės skilties piko, vadinamas pusės galios spindulio pločiu.
Kitaip tariant, spindulio plotis yra sritis, kurioje antena spinduliuoja didžiąją dalį savo galios, kuri atitinka sritį, artimą didžiausiai galiai. Pusės galios spindulio plotis yra kampinis diapazonas, kuriame santykinė galia antenos efektyviame spinduliuotės lauke viršija 50 % didžiausios galios.
Geometrinis HPBW aiškinimas
Spinduliuotės diagramoje nubrėžkite liniją nuo pradžios taško iki kiekvienos pagrindinės skilties pusės pusinės galios taškuose. Kampas tarp šių dviejų vektorių yra pusinės galios spindulio plotis (HPBW). Šis paveikslėlis padeda iliustruoti šią koncepciją.
Paveikslėlyje parodyta pagrindinė antenos skiltis ir pusinės galios taškai pagrindinėje skiltyje.
Matematinė išraiška
Apytikslė pusės galios spindulio pločio formulė yra:
kur:
•λ yra veikimo bangos ilgis,
• D yra antenos apertūros matmuo (paprastai skersmuo arba šoninės dalies ilgis).
Pusinės galios spindulio pločio (HPBW) vienetas yra radianas arba laipsnis.
Pirmasis nulinis spindulio plotis (FNBW)
Pagal standartinį apibrėžimą, kampinis atstumas tarp pirmųjų nulių, esančių greta pagrindinės skilties, vadinamas pirmojo nulio spindulio pločiu.
Paprastai tariant, FNBW yra kampinis atstumas tarp pirmųjų rašto nulių abiejose pagrindinio spindulio pusėse.
FNBW geometrinė interpretacija
Nuo spinduliavimo diagramos pradžios nubrėžkite linijas, liečiančias pagrindinį spindulį iš kiekvienos pusės. Kampas tarp šių dviejų liestinių linijų yra pirmasis nulinis spindulio plotis (FNBW). Šis paveikslėlis padeda aiškiau iliustruoti šią koncepciją.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodytas pusės galios spindulio plotis (HPBW) ir pirmasis nulinis spindulio plotis (FNBW) spinduliuotės diagramoje, nurodant pagrindinę ir šonines skiltis.
Matematinė išraiška
Santykį tarp pirmojo nulinio spindulio pločio (FNBW) ir pusės galios spindulio pločio (HPBW) galima apytiksliai apskaičiuoti taip:
Įstatydami HPBW ≈ 70λ/D, gauname:
kur λ yra bangos ilgis, o D yra antenos apertūros matmuo.
Vienetas
Pirmojo nulinio spindulio pločio (FNBW) vienetas yra radianas (rad) arba laipsnis (°).
Efektyvus ilgis ir efektyvus plotas
Tarp antenos parametrų efektyvus ilgis ir efektyvus plotas taip pat yra svarbūs rodikliai, padedantys įvertinti antenos veikimą.
Efektyvus ilgis
Antenos efektyvus ilgis naudojamas jos poliarizacijos efektyvumui apibūdinti.
ApibrėžimasEfektyvusis ilgis yra atvirosios grandinės įtampos amplitudės prie priimančiosios antenos gnybtų ir krintančio elektrinio lauko stiprumo amplitudės, kuria poliarizuojasi antena, santykis. Kai krintanti banga pasiekia antenos įėjimą, ji turi tam tikrą elektrinio lauko stiprumą, kurio amplitudė priklauso nuo antenos poliarizacijos. Ši poliarizacija turėtų atitikti įtampos amplitudę imtuvo gnybtuose, kad signalas būtų optimaliai priimamas.
Matematinė išraiška
Efektyvaus ilgio matematinė išraiška yra:
kur:
•le yra efektyvus antenos ilgis,
• Voc yra atvirosios grandinės įtampos amplitudė priimančiosios antenos gnybtuose,
•Ei yra krintančio elektrinio lauko stiprumo amplitudė ta pačia poliarizacijos kryptimi kaip ir antena.
Efektyvus plotas
Apibrėžimas: Efektyvus plotas yra priimančiosios antenos ploto dalis, kuri sugeria krintančio bangos fronto energiją ir paverčia ją elektriniu signalu; paprastai jis yra mažesnis už antenos fizinį apertūros plotą.
Priėmimo metu visas fizinis antenos plotas yra veikiamas krintančios elektromagnetinės bangos fronto, tačiau tik dalis jo efektyviai užfiksuoja signalą. Ši dalis vadinama efektyviuoju plotu.
Tik dalis bangos fronto energijos panaudojama todėl, kad dalis krintančios bangos yra išsklaidoma antenos, o kita dalis gali būti išsklaidyta kaip šiluma. Todėl idealiomis sąlygomis be nuostolių plotas, kurį padauginus iš krintančios bangos galios tankio, gaunama maksimali antenos galia, vadinamas efektyviuoju plotu.
Efektyvus plotas paprastai žymimasAeff.
Norėdami sužinoti daugiau apie antenas, apsilankykite:
Įrašo laikas: 2026 m. balandžio 30 d.
