V sevalnem diagramu antene glavni reber predstavlja glavni žarek antene, skozi katerega seva največja in najbolj koncentrirana energija.
Širina snopa je kotna širina odprtine, skozi katero se seva večina moči. Glavna parametra, ki se uporabljata za karakterizacijo širine snopa, sta širina snopa pri polovični moči (HPBW) in širina snopa prve ničle (FNBW).
Širina žarka pri polovični moči (HPBW)
V skladu s standardno definicijo se kotna razdalja, pri kateri amplituda sevalnega diagrama pade za 50 % (tj. -3 dB) od vrha glavnega režnja, imenuje širina snopa polovične moči.
Z drugimi besedami, širina snopa je območje, kjer antena seva večino svoje moči, kar ustreza območju blizu najvišje moči. Širina snopa pri polovični moči je kotno območje, znotraj katerega relativna moč v efektivnem sevalnem polju antene presega 50 % najvišje moči.
Geometrična interpretacija HPBW
Na diagramu sevanja narišite črto od izhodišča do vsake strani glavnega režnja v točkah polovične moči. Kot med tema dvema vektorjema je širina snopa polovične moči (HPBW). Naslednja slika pomaga ponazoriti ta koncept.
Slika prikazuje glavni reber antene in točke polovične moči na glavnem rebru.
Matematični izraz
Približna formula za širino snopa pri polovični moči je:
kjer:
•λ je delovna valovna dolžina,
• D je dimenzija odprtine antene (običajno premer ali dolžina stranice).
Enota za širino snopa polovične moči (HPBW) je radian ali stopnja.
Prva ničelna širina snopa (FNBW)
V skladu s standardno definicijo se kotna razdalja med prvimi ničlami, ki mejijo na glavni rež, imenuje prva ničelna širina snopa.
Preprosto povedano, FNBW je kotni razpon med prvima ničelnima točkama vzorca na obeh straneh glavnega nosilca.
Geometrična interpretacija FNBW
Iz izhodišča sevalnega diagrama narišite črte, ki so tangentne na glavni žarek na vsaki strani. Kot med tema dvema tangentama je prva ničelna širina žarka (FNBW). Naslednja slika pomaga bolje ponazoriti ta koncept.
Zgornja slika prikazuje širino snopa pri polovični moči (HPBW) in prvo ničelno širino snopa (FNBW) na sevalnem diagramu, z označenim glavnim in stranskimi režami.
Matematični izraz
Razmerje med prvo ničelno širino snopa (FNBW) in širino snopa polovične moči (HPBW) lahko približno opišemo kot:
Če nadomestimo HPBW ≈ 70λ/D, dobimo:
kjer je λ valovna dolžina in D dimenzija odprtine antene.
Enota
Enota za širino prvega ničelnega snopa (FNBW) je radian (rad) ali stopnja (°).
Učinkovita dolžina in učinkovita površina
Med parametri antene sta pomembni meritvi, ki pomagata oceniti delovanje antene, tudi efektivna dolžina in efektivna površina.
Učinkovita dolžina
Efektivna dolžina antene se uporablja za karakterizacijo njene polarizacijske učinkovitosti.
DefinicijaEfektivna dolžina je razmerje med amplitudo napetosti odprtega tokokroga na sponkah sprejemne antene in amplitudo vpadne jakosti električnega polja v isti smeri polarizacije kot antena. Ko vpadni val doseže vhod antene, ima določeno jakost električnega polja, katere amplituda je odvisna od polarizacije antene. Ta polarizacija se mora ujemati z amplitudo napetosti na sponkah sprejemnika za optimalen sprejem signala.
Matematični izraz
Matematični izraz za efektivno dolžino je:
kjer:
•le je efektivna dolžina antene,
•Voc je amplituda napetosti odprtega tokokroga na priključkih sprejemne antene,
•Ei je amplituda vpadne jakosti električnega polja v isti smeri polarizacije kot antena.
Učinkovita površina
Definicija: Efektivna površina je del površine sprejemne antene, ki absorbira energijo vpadne valovne fronte in jo pretvori v električni signal; običajno je manjša od fizične površine odprtine antene.
Med sprejemom je celotna fizična površina antene izpostavljena vpadni elektromagnetni valovni fronti, vendar le del antene učinkovito zajame signal. Ta del se imenuje efektivna površina.
Razlog, zakaj se izkoristi le del energije valovne fronte, je ta, da antena del vpadnega vala razprši, drugi del pa se lahko razprši kot toplota. Zato se v idealnih pogojih brez izgub površina, ki pomnožena z gostoto vpadne moči daje največjo moč antene, imenuje efektivna površina.
Učinkovito površino običajno označujemo zAeff.
Če želite izvedeti več o antenah, obiščite:
Čas objave: 30. april 2026
