Hierdie hoofstuk bespreek die parameters van antenna-stralingsbundels, wat ons help om straalspesifikasies te verstaan.
Straaloppervlakte
Volgens die standaarddefinisie: "As die stralingsintensiteit P(θ,ϕ) op sy maksimum waarde oor 'n vastehoek ΩA bly en elders nul is, dan is die straalarea die vastehoek waardeur al die krag wat deur die antenna uitgestraal word, beweeg."
Die uitgestraalde straal van 'n antenna word binne 'n sekere soliede hoek uitgestraal waar die stralingsintensiteit maksimum is. Hierdie soliede straalhoek word die straalarea genoem en word aangedui deur ΩA.
Binne hierdie vastehoek ΩA, moet die stralingsintensiteit P(θ,ϕ) konstant en maksimum wees, en elders nul. Daarom word die totale uitgestraalde krag gegee deur:
Uitgestraalde krag = P(θ,ϕ)⋅ΩA (watt)
Die straalhoek verwys gewoonlik na die soliede hoek tussen die halfkragpunte van die hooflob.
Wiskundige Uitdrukking
Die wiskundige uitdrukking vir die balkoppervlakte is:
waar die differensiële vastehoek is:
dΩ=sinθdθdϕ
Hier is Pn(θ,ϕ) die genormaliseerde stralingsintensiteit.
• ΩA verteenwoordig die soliede straalhoek (straalarea).
• θ is 'n funksie van die hoekposisie.
• ϕ is 'n funksie van die radiale afstand.
Eenheid
Die eenheid van balkoppervlakte is diesteradiaan (sr).
Straaldoeltreffendheid
Volgens die standaarddefinisie: "Straaldoeltreffendheid is die verhouding van die straaloppervlakte van die hoofstraal tot die totale uitgestraalde straaloppervlakte."
Die energie wat deur 'n antenna uitgestraal word, hang af van die rigting daarvan. Die rigting waarin die antenna die meeste krag uitstraal, het die hoogste doeltreffendheid, terwyl sommige energie in sylobbe verlore gaan. Die verhouding van die maksimum uitgestraalde energie in die hoofstraal tot die totale uitgestraalde energie, met minimale verlies, word straaldoeltreffendheid genoem.
Wiskundige Uitdrukking
Die wiskundige uitdrukking vir balkdoeltreffendheid is:
waar
•ηB is die balkdoeltreffendheid (dimensieloos),
• ΩMB is die vastehoek (balkoppervlakte) van die hoofbalk,
• ΩA is die vastehoek van die totale uitgestraalde straal.
Antennepolarisasie
Antennas kan ontwerp word met verskillende polarisasies volgens toepassingsvereistes, soos lineêre of sirkelvormige polarisasie. Die tipe polarisasie bepaal die straalkenmerke en polarisasietoestand van die antenna tydens ontvangs of transmissie.
Lineêre Polarisasie
Wanneer 'n elektromagnetiese golf uitgesaai of ontvang word, kan die voortplantingsrigting daarvan wissel. 'n Lineêr gepolariseerde antenna hou die elektriese veldvektor beperk tot 'n vaste vlak, waardeur energie in 'n spesifieke rigting gekonsentreer word terwyl ander rigtings onderdruk word. Gevolglik help lineêre polarisasie om die antenna se rigting te verbeter.
Sirkulêre Polarisasie
In 'n sirkelvormig gepolariseerde golf roteer die elektriese veldvektor oor tyd, met sy ortogonale komponente gelyk in amplitude en 90° uit fase, wat lei tot geen vaste rigting nie. Sirkelvormige polarisasie verminder effektief multipad-effekte en word dus wyd gebruik in satellietkommunikasie, soos GPS.
Horisontale Polarisasie
Horisontaal gepolariseerde golwe is meer vatbaar vir weerkaatsing vanaf die aarde se oppervlak, wat seinverswakking veroorsaak, veral by frekwensies onder 1 GHz. Horisontale polarisasie word algemeen gebruik vir televisieseinoordrag om 'n beter sein-tot-ruisverhouding te verkry.
Vertikale Polarisasie
Vertikaal gepolariseerde laefrekwensiegolwe is voordelig vir grondgolfvoortplanting. In vergelyking met horisontale polarisasie word vertikaal gepolariseerde golwe minder beïnvloed deur oppervlakrefleksies en word dus wyd gebruik in mobiele kommunikasie.
Elke polarisasietipe het sy eie voordele en beperkings. RF-stelselontwerpers kan vrylik die toepaslike polarisasie kies volgens spesifieke stelselvereistes.
Om meer oor antennas te wete te kom, besoek asseblief:
Plasingstyd: 24 Apr-2026
