антена

Карактеристика на антената, засилување и насоченост на антената

Поради посебниот дизајн на антената, густината на зрачењето може да се концентрира во одредена просторна насока. Мерката за насоченоста на антената без загуби е засилување на антената. Тоа е тесно поврзано со директноста на антената. За разлика од директноста, која ги опишува само насочените карактеристики на антената, засилувањето на антената ја зема предвид и ефикасноста на антената.

зрачење

Затоа, таа ја претставува вистинската зрачена моќност. Ова е обично помало од моќноста што ја обезбедува предавателот. Меѓутоа, бидејќи оваа моќност е полесна за мерење отколку директноста, засилувањето на антената почесто се користи отколку директноста. Под претпоставка за разгледување на антена без загуби, дирекцијата може да се постави еднаква на засилувањето на антената.

зрачење

Референтната антена се користи за дефинирање на засилувањето на антената. Во повеќето случаи, референтната антена е претпоставен омнидирекциски радијатор без загуби (изотропен радијатор или антена) кој зрачи подеднакво во сите правци, или едноставна диполна антена, барем во рамнината што се разгледува.

зрачење

За да се мери антената, густината на зрачењето (моќта по единица површина) се одредува во точка на одредено растојание и се споредува со вредноста добиена со помош на референтна антена. Добивањето на антената е односот на две густини на зрачење.

зрачење

На пример, ако насочена антена произведува 200 пати поголема густина на зрачење од изотропната антена во одредена просторна насока, вредноста на засилувањето на антената G е 200 или 23 dB.

зрачење

Шема на антена

Шема на антена е графички приказ на просторната дистрибуција на енергијата зрачена од антената. Во зависност од апликацијата, антената треба да прима само од одредена насока, но не и сигнали од други правци (на пр. ТВ антена, радарска антена), од друга страна, автомобилската антена треба да може да прима предаватели од сите можни правци.

зрачење

Моделот на зрачење на антената е графички приказ на елементите на карактеристиките на зрачење на антената. Шаблонот на антената обично е графички приказ на насочувачките карактеристики на антената. Тој го претставува релативниот интензитет на енергетското зрачење или количината на јачината на електричното или магнетното поле како функција од насоката на антената. Антенските дијаграми се мерат или генерираат со програми за симулација на компјутер, на пример, за графички да се прикаже директноста на радарската антена и со тоа да се процени нејзината изведба.

зрачење

Во споредба со омнидирекционалните антени, кои зрачат рамномерно во сите правци на авионот, насочените антени фаворизираат една насока и затоа постигнуваат подолг домет во оваа насока со помала преносна моќност. Шемите на зрачење на антената графички ги илустрираат преференциите утврдени со мерењата. Поради реципроцитет, се гарантираат идентични карактеристики на пренос и примање на антената. Дијаграмот ја прикажува насочената распределба на преносната моќност како јачина на полето и чувствителноста на антената за време на приемот.

зрачење

Потребната директивност се постигнува преку насочената механичка и електрична конструкција на антената. Директивноста покажува колку добро антената прима или пренесува во одредена насока. Тој е претставен во графички приказ (шара на антена) како функција од азимут (хоризонтален заплет) и височина (вертикална заплет).

зрачење

Користете Декартови или поларни координатни системи. Мерењата во графичките прикази може да имаат линеарни или логаритамски вредности.

зрачење

Користете многу формати на приказ. Декартови координатни системи, како и поларните координатни системи, се многу чести. Главната цел е да се прикаже репрезентативна шема на зрачење хоризонтално (азимут) за целосна претстава од 360° или вертикално (висина) главно само за 90 или 180 степени. Податоците од антената можат подобро да се претстават во Декартови координати. Бидејќи овие податоци може да се испечатат и во табели, обично се претпочита поописното претставување на кривата на траекторијата во поларни координати. За разлика од Декартовиот координатен систем, ова директно ја означува насоката.

зрачење

За леснотија на манипулација, транспарентност и максимална разновидност, обрасците на зрачење обично се нормализираат на надворешните рабови на координатниот систем. Ова значи дека максималната измерена вредност е усогласена со 0° и нацртана на горниот раб на табелата. Понатамошните мерења на шемата на зрачење обично се прикажани во dB (децибели) во однос на оваа максимална вредност.

зрачење

Скалата на сликата може да варира. Постојат три типа на најчесто користени скали за зацртување; линеарна, линеарна логаритамска и модифицирана логаритамска. Линеарната скала го нагласува главниот зрак на зрачење и обично ги потиснува сите странични лобуси бидејќи тие обично се помалку од еден процент од главниот лобус. Сепак, скалата со линеарно логирање добро ги претставува страничните лобуси и се претпочита кога нивоата на сите странични лобуси се важни. Сепак, остава впечаток на лоша антена бидејќи главниот лобус е релативно мал. Изменетата логаритамска скала (слика 4) го нагласува обликот на главното светло при компресирање на страничните лобуси на многу ниско ниво (<30 dB) кон центарот на режимот. Затоа, главниот лобус е двојно поголем од најсилниот страничен лобус, што е поволно за визуелна презентација. Сепак, оваа форма на претставување ретко се користи во технологијата бидејќи е тешко да се прочитаат точни податоци од него.

зрачење

зрачење



хоризонтална шема на зрачење

Хоризонталниот дијаграм на антената е плански приказ на електромагнетното поле на антената, изразено како дводимензионална рамнина центрирана на антената.

Интересот на оваа репрезентација е едноставно да се добие директноста на антената. Вообичаено, вредноста -3 dB се дава и како испрекината круг на скалата. Пресекот помеѓу главниот лобус и овој круг резултира со таканаречената ширина на зракот со половина моќност на антената. Други лесни за читање параметри се односот напредување/повлекување, односно односот помеѓу главниот лобус и задниот лобус и големината и насоката на страничните лобуси.

зрачење

зрачење

За радарските антени, важен е односот помеѓу главниот и страничниот лобус. Овој параметар директно влијае на проценката на степенот на радарски анти-пречки.

зрачење

вертикална шема на зрачење

Обликот на вертикална шема е вертикален пресек на тридимензионална фигура. Во прикажаниот поларен заплет (четвртина од кругот), позицијата на антената е потеклото, оската Х е радарскиот опсег, а оската Y е целната висина. Една од техниките за мерење на антената е сончево стробоскопско снимање со помош на мерната алатка RASS-S од Intersoft Electronics. RASS-S (Radar Analysis Support System for Sites) е систем независен од производителот на радарот за евалуација на различни елементи на радарот со поврзување со веќе достапни сигнали, под работни услови.

зрачење

Слика 3: Вертикална шема на антена со карактеристика на косекантна квадратна карактеристика

На слика 3, мерните единици се наутички милји за опсег и стапки за надморска височина. Од историски причини, овие две мерни единици сè уште се користат во управувањето со воздушниот сообраќај. Овие единици се од второстепено значење, едноставно затоа што количествата на зрачење прикажани се дефинирани како релативни нивоа. Тоа значи дека прозорот ја добил вредноста на (теоретскиот) максимален опсег пресметан со помош на радарската равенка.

зрачење

Обликот на графиконот ги дава само потребните информации! За да ја добиете апсолутната вредност потребна ви е втора парцела измерена под истите услови. Можете да ги споредите двата графика и да сфатите прекумерни зголемувања или намалувања на перформансите на антената.

зрачење

Радијалите се маркери за аглите на височина, овде во чекори од половина степен. Нееднаквото скалирање на оските x- и y (многу стапки наспроти многу наутички милји) резултира со нелинеарно растојание помеѓу маркерите за височина. Висината се прикажува како линеарна шема на мрежа. Втората (испрекината) решетка е ориентирана на кривината на Земјата.

зрачење

Тридимензионалните претстави на антенските дијаграми се претежно компјутерски генерирани слики. Најчесто тие се генерирани од програми за симулација и нивните вредности се изненадувачки блиску до вистинските измерени парцели. Создавањето вистинска мерна карта значи огромен напор за мерење, бидејќи секој пиксел од сликата ја претставува сопствената мерна вредност.

зрачење

Тридимензионално претставување на шемата на антената во Декартови координати од радарска антена на моторно возило.
(Моќноста е дадена во апсолутни нивоа! Затоа, повеќето програми за мерење на антената избираат компромис за оваа претстава. Само вертикалните и хоризонталните делови на дијаграмот низ антената може да се користат како вистински мерења.

зрачење

Сите други пиксели се пресметуваат со множење на целата крива на мерење на вертикалната шема со единечно мерење на хоризонталната шема. Потребната компјутерска моќ е огромна. Освен пријатна застапеност во презентациите, неговата придобивка е сомнителна, бидејќи од оваа претстава не може да се добијат нови информации во споредба со две одделни парцели (хоризонтални и вертикални антенски парцели). Напротив: особено во периферните области, графиконите генерирани со овој компромис треба значително да отстапуваат од реалноста.

зрачење

Дополнително, 3D графиците можат да бидат претставени во Декартови и поларни координати.

зрачење

Ширината на зракот на радарската антена обично се подразбира како ширина на зракот со половина моќност. Максималниот зрачен интензитет се наоѓа во низа мерења (главно во анехоична комора), а потоа точките лоцирани од двете страни на врвот, кои го претставуваат максималниот интензитет подигнат на половина моќност. Аголното растојание помеѓу полумоќните точки се дефинира како ширина на зракот. [1] Половина моќност во децибели е −3 dB, значи половина моќност на зракот

Поврзани Мислења