Директивноста е основен параметар на антената. Ова е мерка за тоа како е шемата на зрачење на насочена антена. Антена која зрачи подеднакво во сите правци ќе има насоченост еднаква на 1. (Ова е еквивалентно на нула децибели -0 dB).
Функцијата на сферични координати може да се запише како нормализирана шема на зрачење:
[Равенка 1]
Нормализираната шема на зрачење има иста форма како и оригиналната шема на зрачење. Нормализираниот модел на зрачење се намалува за големината така што максималната вредност на шемата на зрачење е еднаква на 1. (Најголемата е равенката [1] од „F“). Математички, формулата за насоченост (тип „Д“) е напишана како:
Ова може да изгледа како комплицирана равенка за насочување. Сепак, моделите на зрачење на молекулите се од најголема вредност. Именителот ја претставува просечната моќност зрачена во сите правци. Тогаш равенката е мерка за максималната зрачена моќ поделена со просекот. Ова и дава директност на антената.
Насочена парадигма
Како пример, разгледајте ги следните две равенки за моделот на зрачење на две антени.
Антена 1
Антена 2
Овие шеми на зрачење се прикажани на слика 1. Имајте предвид дека режимот на зрачење е само функција на поларниот агол тета(θ) Шемата на зрачење не е функција на азимутот. (Азимуталната шема на зрачење останува непроменета). Шаблонот на зрачење на првата антена е помалку насочен, потоа моделот на зрачење на втората антена. Затоа, очекуваме директивноста да биде помала за првата антена.
слика 1. Дијаграм на шема на зрачење на антена. Дали има висока насоченост?
Користејќи ја формулата [1], можеме да пресметаме дека антената има поголема насоченост. За да го проверите вашето разбирање, размислете за Слика 1 и што е насоченост. Потоа утврдете која антена има поголема директивност без да користите никаква математика.
Резултати од насочната пресметка, користете ја формулата [1]:
Пресметка на насочена антена 1, 1,273 (1,05 dB).
Пресметка на насочена антена 2, 2.707 (4.32 dB).
Зголемената директивност значи повеќе фокусирана или насочена антена. Ова значи дека антената со 2 примачи има 2.707 пати поголема моќност на насочување од нејзиниот врв отколку сенасочна антена. Антената 1 ќе добие 1,273 пати поголема моќност од сединарекционална антена. Омнинасочните антени се користат како заедничка референца иако не постојат изотропни антени.
Антените за мобилни телефони треба да имаат ниска директивност бидејќи сигналите можат да доаѓаат од која било насока. Спротивно на тоа, сателитските чинии имаат висока директивност. Сателитска антена прима сигнали од фиксна насока. Како пример, ако добиете сателитска ТВ-антена, компанијата ќе ви каже каде да ја насочите и садот ќе го добие саканиот сигнал.
Ќе завршиме со список на типови на антени и нивната насоченост. Ова ќе ви даде идеја за тоа која насока е вообичаена.
Тип на антена Типична директивност Типична насоченост [децибели] (dB)
Кратка диполна антена 1,5 1,76
Полубранова диполна антена 1,64 2,15
Печ (антена со микроленти) 3,2-6,3 5-8
Сирена антена 10-100 10-20
Антена за садови 10-10.000 10-40
Како што покажуваат податоците погоре, директноста на антената варира многу. Затоа, важно е да се разбере директноста при изборот на најдобрата антена за вашата специфична апликација. Ако треба да праќате или примате енергија од повеќе насоки во една насока, тогаш треба да дизајнирате антена со мала директивност. Примери на апликации за антени со мала директивност вклучуваат автомобилски радија, мобилни телефони и компјутерски безжичен пристап до Интернет. Спротивно на тоа, ако вршите далечинско сензорирање или насочен пренос на енергија, тогаш ќе биде потребна антена со високо насочување. Високо насочените антени ќе го максимизираат преносот на енергија од саканата насока и ќе ги намалат сигналите од несаканите насоки.
Да претпоставиме дека сакаме антена со ниска директивност. Како го правиме ова?
Општото правило на теоријата на антената е дека ви треба електрично мала антена за да произведе ниска директивност. Односно, ако користите антена со вкупна големина од 0,25 - 0,5 бранова должина, тогаш ќе ја минимизирате насоченоста. Полубрановите диполни антени или антените со полубранова должина обично имаат директивност помала од 3 dB. Ова е толку ниско како насочување што можете да го добиете во пракса.
На крајот на краиштата, не можеме да направиме антени помали од четвртина бранова должина без да ја намалиме ефикасноста на антената и пропусниот опсег на антената. Ефикасноста на антената и пропусниот опсег на антената ќе се дискутираат во идните поглавја.
За антена со висока насоченост, ќе ни требаат антени со многу големини на бранови должини. Како што се антените со сателитска антена и антени со рогови, имаат висока директивност. Ова е делумно затоа што тие се долги многу бранови должини.
зошто е тоа? На крајот на краиштата, причината е поврзана со својствата на Фуриевата трансформација. Кога ќе ја земете Фуриевата трансформација на краток пулс, добивате широк спектар. Оваа аналогија не е присутна во одредувањето на моделот на зрачење на антената. Моделот на зрачење може да се замисли како Фуриеова трансформација на распределбата на струјата или напонот долж антената. Затоа, малите антени имаат широки модели на зрачење (и ниска директивност). Антени со голема рамномерна дистрибуција на напон или струја Многу насочени обрасци (и висока насоченост).
E-mail:info@rf-miso.com
Телефон: 0086-028-82695327
Веб-страница: www.rf-miso.com
Време на објавување: Ноември-07-2023 година
