W charakterystyce promieniowania anteny główny listek reprezentuje główną wiązkę anteny, przez którą promieniuje maksymalna i najbardziej skoncentrowana energia.
Szerokość wiązki to kątowa szerokość apertury, przez którą emitowana jest większość mocy. Dwa główne parametry używane do scharakteryzowania szerokości wiązki to szerokość wiązki połówkowej (HPBW) i szerokość wiązki pierwszej zerowej (FNBW).
Połowa szerokości wiązki (HPBW)
Zgodnie ze standardową definicją kąt odchylenia, przy którym amplituda charakterystyki promieniowania spada o 50% (tj. o -3 dB) od szczytu głównego płata, nazywa się szerokością wiązki o połowie mocy.
Innymi słowy, szerokość wiązki to obszar, w którym antena emituje większość swojej mocy, co odpowiada obszarowi w pobliżu mocy szczytowej. Połowa szerokości wiązki to zakres kątowy, w którym względna moc w efektywnym polu promieniowania anteny przekracza 50% mocy szczytowej.
Geometryczna interpretacja HPBW
Na wykresie promieniowania narysuj linię od początku układu współrzędnych do obu stron głównego płata w punktach połowy mocy. Kąt między tymi dwoma wektorami to szerokość wiązki połowy mocy (HPBW). Poniższy rysunek ilustruje tę koncepcję.
Na rysunku pokazano główny płat anteny i punkty połowy mocy na głównym płacie.
Wyrażenie matematyczne
Przybliżony wzór na szerokość wiązki o połowie mocy jest następujący:
Gdzie:
•λ jest długością fali roboczej,
•D to wymiar otworu anteny (zwykle średnica lub długość boku).
Jednostką szerokości wiązki o połowie mocy (HPBW) jest radian lub stopień.
Pierwsza zerowa szerokość wiązki (FNBW)
Zgodnie ze standardową definicją, kątowy odstęp między pierwszymi zerami przyległymi do głównego płata nazywa się pierwszą szerokością wiązki zerowej.
Mówiąc najprościej, FNBW to kątowa rozpiętość między pierwszymi zerami wzoru po obu stronach głównej belki.
Geometryczna interpretacja FNBW
Od początku charakterystyki promieniowania narysuj linie styczne do wiązki głównej po obu stronach. Kąt między tymi dwiema stycznymi to pierwsza zerowa szerokość wiązki (FNBW). Poniższy rysunek pomaga lepiej zilustrować tę koncepcję.
Na powyższym rysunku pokazano połowę szerokości wiązki (HPBW) i pierwszą zerową szerokość wiązki (FNBW) na wykresie promieniowania, z zaznaczonym głównym płatkiem i płatami bocznymi.
Wyrażenie matematyczne
Zależność między pierwszą zerową szerokością wiązki (FNBW) a połowiczną szerokością wiązki (HPBW) można przedstawić w następujący sposób:
Podstawiając HPBW ≈ 70λ/D, otrzymujemy:
gdzie λ jest długością fali, a D jest wymiarem apertury anteny.
Jednostka
Jednostką pierwszej zerowej szerokości wiązki (FNBW) jest radian (rad) lub stopień (°).
Efektywna długość i efektywna powierzchnia
Spośród parametrów anteny ważnymi wskaźnikami, które pomagają ocenić wydajność anteny, są także długość efektywna i powierzchnia efektywna.
Efektywna długość
Efektywna długość anteny służy do scharakteryzowania jej wydajności polaryzacji.
DefinicjaDługość efektywna to stosunek amplitudy napięcia w obwodzie otwartym na zaciskach anteny odbiorczej do amplitudy natężenia pola elektrycznego padającego w tym samym kierunku polaryzacji co antena. Gdy fala padająca dociera do wejścia anteny, posiada określone natężenie pola elektrycznego, którego amplituda zależy od polaryzacji anteny. Polaryzacja ta powinna odpowiadać amplitudzie napięcia na zaciskach odbiornika, aby zapewnić optymalny odbiór sygnału.
Wyrażenie matematyczne
Wzór matematyczny na efektywną długość jest następujący:
Gdzie:
•le to efektywna długość anteny,
•Voc to amplituda napięcia w obwodzie otwartym na zaciskach anteny odbiorczej,
•Ei to amplituda natężenia padającego pola elektrycznego w tym samym kierunku polaryzacji co antena.
Efektywny obszar
Definicja: Powierzchnia efektywna to część powierzchni anteny odbiorczej, która pochłania energię z padającego czoła fali i zamienia ją na sygnał elektryczny. Jest ona na ogół mniejsza od fizycznej powierzchni apertury anteny.
Podczas odbioru cały obszar fizyczny anteny jest wystawiony na padające czoło fali elektromagnetycznej, ale tylko jego część skutecznie wychwytuje sygnał. Ta część nazywana jest obszarem efektywnym.
Powodem, dla którego wykorzystywana jest tylko część energii frontu fali, jest to, że część fali padającej jest rozpraszana przez antenę, podczas gdy pozostała część może zostać rozproszona w postaci ciepła. Dlatego w idealnych warunkach bez strat, powierzchnia, która pomnożona przez gęstość mocy padającej daje maksymalną moc możliwą do uzyskania z anteny, nazywa się powierzchnią efektywną.
Efektywny obszar jest powszechnie oznaczany jakoAeff.
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Czas publikacji: 30 kwietnia 2026 r.
