Усмереност је основни параметар антене.Ово је мера како је дијаграм зрачења усмерене антене.Антена која зрачи подједнако у свим правцима имаће усмереност једнаку 1. (Ово је еквивалентно нула децибела -0 дБ).
Функција сферних координата може се написати као нормализован образац зрачења:
[једначина 1]
Нормализовани образац зрачења има исти облик као оригинални образац зрачења.Нормализовани дијаграм зрачења се смањује за величину тако да је максимална вредност дијаграма зрачења једнака 1. (Највећа је једначина [1] од "Ф").Математички, формула за усмереност (тип "Д") је написана као:
Ово може изгледати као компликована једначина усмерења.Ипак, обрасци зрачења молекула су од највеће вредности.Именилац представља просечну снагу зрачену у свим правцима.Једначина је тада мера вршне снаге зрачења подељена са просеком.Ово даје усмереност антене.
Усмерена парадигма
Као пример, размотрите следеће две једначине за дијаграм зрачења две антене.
Антена 1
Антена 2
Ови обрасци зрачења су приказани на слици 1. Имајте на уму да је режим зрачења само функција поларног угла тета(θ) Шема зрачења није функција азимута.(Азимутални образац зрачења остаје непромењен).Шема зрачења прве антене је мање усмерена, него дијаграм зрачења друге антене.Стога очекујемо да ће усмереност бити нижа за прву антену.
слика 1. Дијаграм дијаграма зрачења антене.Има високу усмереност?
Користећи формулу [1], можемо израчунати да антена има већу усмереност.Да бисте проверили своје разумевање, размислите о слици 1 и шта је усмереност.Затим одредите која антена има већу усмереност без употребе математике.
Резултати израчунавања смера, користите формулу [1]:
Прорачун усмерене антене 1, 1,273 (1,05 дБ).
Прорачун усмерене антене 2, 2.707 (4.32 дБ).
Повећана усмереност значи више фокусирану или усмерену антену.То значи да 2-пријемна антена има 2,707 пута већу усмерену снагу од свог врха од омнидирекционе антене.Антена 1 ће добити 1.273 пута већу снагу од омнидирекционе антене.Омнидирекционе антене се користе као уобичајена референца иако не постоје изотропне антене.
Антене за мобилне телефоне треба да имају ниску усмереност јер сигнали могу доћи из било ког правца.Насупрот томе, сателитске антене имају високу усмереност.Сателитска антена прима сигнале из фиксног правца.На пример, ако добијете сателитску ТВ антену, компанија ће вам рећи где да је усмерите и антена ће примити жељени сигнал.
Завршићемо са листом типова антена и њихове усмерености.Ово ће вам дати представу о томе која је усмереност уобичајена.
Тип антене Типична усмереност Типична усмереност [децибел] (дБ)
Кратка диполна антена 1,5 1,76
Полуталасна диполна антена 1,64 2,15
Патцх (микротракаста антена) 3.2-6.3 5-8
Рожна антена 10-100 10-20
Тањур антена 10-10.000 10-40
Као што горе наведени подаци показују, усмереност антене веома варира.Због тога је важно разумети усмереност када бирате најбољу антену за вашу специфичну примену.Ако треба да шаљете или примате енергију из више праваца у једном правцу, требало би да дизајнирате антену ниске усмерености.Примери апликација за антене ниске усмерености укључују ауто-радио, мобилне телефоне и рачунарски бежични приступ Интернету.Насупрот томе, ако вршите даљинско детектовање или циљани пренос снаге, онда ће вам бити потребна високо усмерена антена.Високо усмерене антене ће максимизирати пренос снаге из жељеног правца и смањити сигнале из нежељених праваца.
Претпоставимо да желимо антену ниске усмерености.Како да ово урадимо?
Опште правило теорије антена је да вам је потребна електрички мала антена да бисте произвели ниску усмереност.То јест, ако користите антену укупне величине од 0,25 - 0,5 таласне дужине, онда ћете минимизирати усмереност.Полуталасне дипол антене или полуталасне слот антене обично имају мање од 3 дБ усмереност.Ово је најниже као смер који можете добити у пракси.
На крају крајева, не можемо направити антене мање од четвртине таласне дужине без смањења ефикасности антене и пропусног опсега антене.Ефикасност антене и пропусни опсег антене биће разматрани у наредним поглављима.
За антену са високом усмереношћу биће нам потребне антене многих величина таласних дужина.Као што су сателитске антене и рог антене имају високу усмереност.То је делимично зато што су дуге много таласних дужина.
зашто је то?На крају крајева, разлог има везе са својствима Фуријеове трансформације.Када узмете Фуријеову трансформацију кратког импулса, добијате широк спектар.Ова аналогија није присутна у одређивању дијаграма зрачења антене.Шема зрачења се може замислити као Фуријеова трансформација дистрибуције струје или напона дуж антене.Према томе, мале антене имају широк дијаграм зрачења (и ниску усмереност).Антене са великом равномерном дистрибуцијом напона или струје Веома усмерене шеме (и високе усмерености).
E-mail:info@rf-miso.com
Телефон:0086-028-82695327
Веб сајт: ввв.рф-мисо.цом
Време поста: 07.11.2023
