Teoria dell'antenna - Parametri
L'intensità della radiazione di un'antenna è strettamente correlata alla direzione del raggio focalizzato e all'efficienza del raggio verso quella direzione. In questo capitolo, diamo uno sguardo ai termini che trattano questi argomenti.
Direttività
Secondo la definizione standard, "Il rapporto tra l'intensità di radiazione massima dell'antenna in oggetto e l'intensità di radiazione di un'antenna isotropica o di riferimento, che irradia la stessa potenza totale è chiamato directivity. "
Un'antenna irradia potenza, ma la direzione in cui si irradia è molto importante. L'antenna, di cui si stanno osservando le prestazioni, è chiamatasubject antenna.
Suo radiation intensityè focalizzato in una particolare direzione, mentre sta trasmettendo o ricevendo. Quindi, si dice che l'antenna abbia il suodirectivity in quella particolare direzione.
Il rapporto dell'intensità della radiazione in una data direzione da un'antenna all'intensità della radiazione mediata su tutte le direzioni, è definito direttività.
Se quella particolare direzione non è specificata, allora la direzione in cui si osserva la massima intensità può essere presa come direttività di quella antenna.
La direttività di un'antenna non isotropa è uguale al rapporto tra l'intensità della radiazione in una data direzione e l'intensità della radiazione della sorgente isotropa.
Espressione matematica
La potenza irradiata è funzione della posizione angolare e della distanza radiale dal circuito. Quindi, si esprime considerando entrambi i terminiθ e Ø.
$$ Direttività = \ frac {Massima \ radiazione \ intensità \ di \ soggetto \ antenna} {Radiazione \ intensità \ di \ an \ isotropica \ antenna} $$ $$ D = \ frac {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max} (da \ subject \ antenna)} {\ phi_ {0} (da \ an \ isotropic \ antenna)} $$Dove
$ {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max}} $ è la massima intensità di radiazione dell'antenna del soggetto.
$ {\ phi_ {0}} $ è l'intensità della radiazione di un'antenna isotropa (antenna con zero perdite).
Efficienza di apertura
Secondo la definizione standard, "Aperture efficiency di un'antenna, è il rapporto tra l'area di irradiazione effettiva (o area effettiva) e l'area fisica dell'apertura. "
Un'antenna ha un'apertura attraverso la quale viene irradiata la potenza. Questa radiazione dovrebbe essere efficace con perdite minime. Anche l'area fisica dell'apertura dovrebbe essere presa in considerazione, poiché l'efficacia della radiazione dipende dall'area dell'apertura, fisicamente sull'antenna.
Espressione matematica
L'espressione matematica per l'efficienza dell'apertura è la seguente:
$$ \ varepsilon_ {A} = \ frac {A_ {eff}} {A_ {p}} $$dove
$ \ varepsilon_ {A} $ è Aperture Efficiency.
$ {A_ {eff}} $ è l'area effettiva.
$ {A_ {p}} $ è l'area fisica.
Efficienza dell'antenna
Secondo la definizione standard, "Antenna Efficiency è il rapporto tra la potenza irradiata dell'antenna e la potenza in ingresso accettata dall'antenna. "
Semplicemente, un'antenna ha lo scopo di irradiare la potenza fornita al suo ingresso, con perdite minime. L'efficienza di un'antenna spiega quanto un'antenna è in grado di fornire efficacemente la sua uscita con perdite minime nella linea di trasmissione.
Questo è altrimenti chiamato come Radiation Efficiency Factor dell'antenna.
Espressione matematica
Di seguito viene fornita l'espressione matematica per l'efficienza dell'antenna:
$$ \ eta_ {e} = \ frac {P_ {rad}} {P_ {input}} $$Dove
$ \ eta_ {e} $ è l'efficienza dell'antenna.
$ {P_ {rad}} $ è la potenza irradiata.
$ {P_ {input}} $ è la potenza in ingresso per l'antenna.
Guadagno
Secondo la definizione standard, "Gain di un'antenna è il rapporto tra l'intensità della radiazione in una data direzione e l'intensità della radiazione che si otterrebbe se la potenza accettata dall'antenna fosse irradiata isotropicamente. "
Semplicemente, il guadagno di un'antenna tiene conto della direttività dell'antenna insieme alle sue prestazioni effettive. Se la potenza accettata dall'antenna è stata irradiata isotropicamente (ciò significa in tutte le direzioni), l'intensità della radiazione che otteniamo può essere presa come riferimento.
Il termine antenna gain descrive quanta potenza viene trasmessa nella direzione della radiazione di picco a quella di una sorgente isotropa.
Gain è solitamente misurato in dB.
A differenza della direttività, il guadagno dell'antenna tiene conto anche delle perdite che si verificano e quindi si concentra sull'efficienza.
Espressione matematica
L'equazione del guadagno, G è come mostrato di seguito.
$$ G = \ eta_ {e} D $$Dove
G è il guadagno dell'antenna.
$ \ eta_ {e} $ è l'efficienza dell'antenna.
D è la direttività dell'antenna.
Unità
L'unità di guadagno è decibels o semplicemente dB.