To poglavje obravnava parametre sevalnih žarkov antene, ki nam pomagajo razumeti specifikacije žarkov.
Površina žarka
V skladu s standardno definicijo: »Če intenzivnost sevanja P(θ,ϕ) ostane na svoji največji vrednosti nad prostorskim kotom ΩA in je drugje enaka nič, potem je površina žarka prostorski kot, skozi katerega prehaja vsa moč, ki jo seva antena.«
Iz antene sevajo žarki znotraj določenega prostorskega kota, kjer je intenzivnost sevanja največja. Ta prostorski kot snopa se imenuje površina snopa in je označen z ΩA.
Znotraj tega prostorskega kota ΩA bi morala biti intenzivnost sevanja P(θ,ϕ) konstantna in največja, drugje pa nič. Zato je skupna sevana moč podana z:
Sevana moč = P(θ,ϕ)⋅ΩA (vati)
Kot žarka se običajno nanaša na prostorski kot med točkama polovične moči glavnega režnja.
Matematični izraz
Matematični izraz za površino žarka je:
kjer je diferencialni prostorski kot:
dΩ=sinθdθdϕ
Tukaj je Pn(θ,ϕ) normalizirana intenzivnost sevanja.
• ΩA predstavlja kot snopa (površino snopa).
• θ je funkcija kotnega položaja.
• ϕ je funkcija radialne razdalje.
Enota
Enota površine žarka jesteradian (sr).
Učinkovitost žarka
V skladu s standardno definicijo: »Izkoristek žarka je razmerje med površino glavnega žarka in skupno sevano površino žarka.«
Energija, ki jo oddaja antena, je odvisna od njene usmerjenosti. Smer, v kateri antena oddaja največ moči, ima največji izkoristek, medtem ko se nekaj energije izgubi v stranskih režah. Razmerje med največjo sevano energijo v glavnem žarku in skupno sevano energijo z minimalnimi izgubami se imenuje izkoristek žarka.
Matematični izraz
Matematični izraz za izkoristek žarka je:
kje
•ηB je izkoristek žarka (brezdimenzijski),
• ΩMB je prostorski kot (površina žarka) glavnega žarka,
• ΩA je prostorski kot celotnega sevanega žarka.
Polarizacija antene
Antene so lahko zasnovane z različnimi polarizacijami glede na zahteve uporabe, kot sta linearna ali krožna polarizacija. Vrsta polarizacije določa značilnosti žarka in stanje polarizacije antene med sprejemom ali oddajanjem.
Linearna polarizacija
Ko se elektromagnetno valovanje oddaja ali sprejema, se lahko smer njegovega širjenja spreminja. Linearno polarizirana antena ohranja vektor električnega polja omejen na fiksno ravnino, s čimer koncentrira energijo v določeni smeri, hkrati pa duši druge smeri. Linearna polarizacija torej pomaga izboljšati usmerjenost antene.
Krožna polarizacija
V krožno polariziranem valu se vektor električnega polja sčasoma vrti, pri čemer so njegove ortogonalne komponente enake amplitude in fazno izven faze za 90°, kar pomeni, da smer ni fiksna. Krožna polarizacija učinkovito blaži učinke večpotnosti in se zato pogosto uporablja v satelitskih komunikacijah, kot je GPS.
Horizontalna polarizacija
Horizontalno polarizirani valovi so bolj dovzetni za odboj od zemeljske površine, kar povzroča slabljenje signala, zlasti pri frekvencah pod 1 GHz. Horizontalna polarizacija se pogosto uporablja za prenos televizijskega signala za doseganje boljšega razmerja med signalom in šumom.
Vertikalna polarizacija
Vertikalno polarizirani nizkofrekvenčni valovi so ugodni za širjenje talnih valov. V primerjavi z horizontalno polarizacijo so vertikalno polarizirani valovi manj pod vplivom površinskih odbojev in se zato pogosto uporabljajo v mobilnih komunikacijah.
Vsaka vrsta polarizacije ima svoje prednosti in omejitve. Oblikovalci RF sistemov lahko prosto izberejo ustrezno polarizacijo glede na specifične sistemske zahteve.
Če želite izvedeti več o antenah, obiščite:
Čas objave: 24. april 2026
