Ez a fejezet az antenna sugárzási nyalábjainak paramétereit tárgyalja, amelyek segítenek megérteni a nyalábok specifikációit.
Sugárnyalat
A standard definíció szerint: „Ha a P(θ,ϕ) sugárzási intenzitás egy ΩA térszög felett maximális értéken marad, másutt pedig nulla, akkor a nyalábfelület az a térszög, amelyen az antenna által kisugárzott összes teljesítmény áthalad.”
Az antenna kisugárzott nyalábja egy bizonyos térszögön belül esik ki, ahol a sugárzás intenzitása maximális. Ezt a térszöget nyalábfelületnek nevezzük, és ΩA-val jelöljük.
Ezen az ΩA térszögen belül a P(θ,ϕ) sugárzási intenzitásnak állandónak és maximálisnak kell lennie, másutt pedig nullának. Ezért a teljes kisugárzott teljesítményt a következő adja meg:
Sugárzott teljesítmény=P(θ,ϕ)⋅ΩA(watt)
A nyalábszög általában a fősugár félteljesítmény-pontjai közötti térszöget jelenti.
Matematikai kifejezés
A gerendafelület matematikai kifejezése:
ahol a differenciális térszög:
dΩ=sinθdθdϕ
Itt Pn(θ,ϕ) a normalizált sugárzási intenzitás.
• Az ΩA a tömör nyalábszöget (nyalábfelületet) jelöli.
• θ a szöghelyzet függvénye.
• ϕ a radiális távolság függvénye.
Egység
A nyalábfelület mértékegysége aszteradián (sr).
Sugárhatásfok
A szabványos definíció szerint: „A nyalábhatásfok a főnyaláb nyalábfelületének és a teljes kisugárzott nyalábfelületnek az aránya.”
Egy antenna által kisugárzott energia az irányítottságától függ. Az az irány, amelyben az antenna a legtöbb energiát sugározza, rendelkezik a legnagyobb hatásfokkal, miközben némi energia elvész az oldalsó kanyarokban. A főnyalábban kisugárzott maximális energia és a minimális veszteséggel járó teljes kisugárzott energia arányát nyalábhatásfoknak nevezzük.
Matematikai kifejezés
A nyaláb hatásfokának matematikai kifejezése:
ahol
•ηB a sugár hatásfoka (dimenzió nélküli),
• ΩMB a fősugár térszöge (sugárfelülete),
• ΩA a teljes kisugárzott nyaláb térszöge.
Antenna polarizáció
Az antennák az alkalmazási követelményeknek megfelelően különböző polarizációkkal tervezhetők, például lineáris vagy körkörös polarizációval. A polarizáció típusa határozza meg az antenna nyalábjellemzőit és polarizációs állapotát vétel vagy adás közben.
Lineáris polarizáció
Amikor egy elektromágneses hullámot kiadnak vagy vesznek, a terjedési iránya változhat. Egy lineárisan polarizált antenna az elektromos tér vektorát egy rögzített síkban tartja, ezáltal az energiát egy adott irányba koncentrálja, miközben más irányokat elnyom. Így a lineáris polarizáció segít javítani az antenna irányíthatóságát.
Kör alakú polarizáció
Egy cirkulárisan polarizált hullámban az elektromos térerő vektora időben forog, ortogonális komponensei amplitúdójukban egyenlőek és 90°-os fáziseltolódással rendelkeznek, ami azt eredményezi, hogy nincs rögzített irány. A cirkuláris polarizáció hatékonyan csökkenti a többutas terjedés hatásait, ezért széles körben használják a műholdas kommunikációban, például a GPS-ben.
Vízszintes polarizáció
A vízszintesen polarizált hullámok érzékenyebbek a Föld felszínéről való visszaverődésre, ami jelcsillapítást okoz, különösen 1 GHz alatti frekvenciákon. A vízszintes polarizációt gyakran használják televíziós jelátvitelhez a jobb jel-zaj arány elérése érdekében.
Függőleges polarizáció
A függőlegesen polarizált alacsony frekvenciájú hullámok előnyösek a földi hullámok terjedése szempontjából. A vízszintes polarizációhoz képest a függőlegesen polarizált hullámokat kevésbé befolyásolják a felületi visszaverődések, ezért széles körben használják a mobilkommunikációban.
Minden polarizációtípusnak megvannak a maga előnyei és korlátai. Az RF rendszertervezők szabadon választhatják ki a megfelelő polarizációt az adott rendszerkövetelményeknek megfelelően.
Az antennákról bővebben itt olvashat:
Közzététel ideje: 2026. április 24.
