Rigting is 'n fundamentele antenna parameter. Dit is 'n maatstaf van hoe die stralingspatroon van 'n rigtingantenna is. 'n Antenna wat eweredig in alle rigtings uitstraal, sal 'n gerigtheid gelyk aan 1 hê. (Dit is gelykstaande aan nul desibels -0 dB).
Die funksie van sferiese koördinate kan as 'n genormaliseerde stralingspatroon geskryf word:
[Vergelyking 1]
'n Genormaliseerde stralingspatroon het dieselfde vorm as die oorspronklike stralingspatroon. Die genormaliseerde stralingspatroon word met grootte verminder sodat die maksimum waarde van die stralingspatroon gelyk is aan 1. (Die grootste is vergelyking [1] van "F"). Wiskundig word die formule vir rigtinggewing (tipe "D") geskryf as:
Dit lyk dalk na 'n ingewikkelde rigtingvergelyking. Die stralingspatrone van molekules is egter van die grootste waarde. Die noemer verteenwoordig die gemiddelde drywing wat in alle rigtings uitgestraal word. Die vergelyking is dan 'n maatstaf van die piek uitgestraalde drywing gedeel deur die gemiddelde. Dit gee die antenna rigting.
Rigtingsparadigma
As 'n voorbeeld, oorweeg die volgende twee vergelykings vir die stralingspatroon van twee antennas.
Antenne 1
Antenne 2
Hierdie stralingspatrone word in Figuur 1 geplot. Let asseblief daarop dat die stralingsmodus slegs 'n funksie is van die poolhoek theta(θ) Die stralingspatroon is nie 'n funksie van asimut nie. (Die asimutale bestralingspatroon bly onveranderd). Die stralingspatroon van die eerste antenna is minder rigtinggewend, dan die stralingspatroon van die tweede antenna. Daarom verwag ons dat die rigting laer sal wees vir die eerste antenna.
figuur 1. Stralingspatroondiagram van 'n antenna. Het 'n hoë rigting?
Deur formule [1] te gebruik, kan ons bereken dat die antenna hoër rigting het. Om jou begrip na te gaan, dink aan Figuur 1 en wat rigting is. Bepaal dan watter antenna hoër rigting het sonder om enige wiskunde te gebruik.
Resultate van rigtingberekeninge, gebruik formule [1]:
Rigtingantenna 1-berekening, 1,273 (1,05 dB).
Rigtingantenna 2-berekening, 2,707 (4,32 dB).
Verhoogde rigting beteken 'n meer gefokusde of rigtinggewende antenna. Dit beteken dat 'n 2-ontvangsantenna 2,707 keer die rigtingkrag van sy piek het as 'n omnirigtingantenna. Antenna 1 sal 1,273 keer die krag van 'n omnirigtingantenna kry. Omnirigting-antennas word as 'n algemene verwysing gebruik, alhoewel geen isotropiese antennas bestaan nie.
Selfoonantennas moet 'n lae rigting hê omdat seine uit enige rigting kan kom. Daarteenoor het satellietskottels hoë rigting. 'n Satellietskottel ontvang seine uit 'n vaste rigting. As 'n voorbeeld, as jy 'n satelliet-TV-skottel kry, sal die maatskappy jou vertel waarheen om dit te wys en die skottel sal die gewenste sein ontvang.
Ons eindig met 'n lys van antennatipes en hul rigting. Dit sal jou 'n idee gee van watter rigtinggewing algemeen is.
Antenna tipe Tipiese rigting Tipiese rigting [desibel] (dB)
Kort dipool antenna 1.5 1.76
Halfgolf dipool antenna 1.64 2.15
Pleister (mikrostrip antenna) 3.2-6.3 5-8
Horing antenna 10-100 10-20
Skottel antenna 10-10,000 10-40
Soos die data hierbo toon, verskil die rigting van die antenna baie. Daarom is dit belangrik om die rigting te verstaan wanneer u die beste antenna vir u spesifieke toepassing kies. As jy energie uit verskeie rigtings in een rigting moet stuur of ontvang, moet jy 'n antenna met lae rigting ontwerp. Voorbeelde van toepassings vir antennas met lae rigting sluit in motorradio's, selfone en rekenaardraadlose internettoegang. Omgekeerd, as jy afstandwaarneming of geteikende kragoordrag doen, sal 'n hoogs rigtinggewende antenna nodig wees. Hoogs gerigte antennas sal die oordrag van krag uit die gewenste rigting maksimeer en seine van ongewenste rigtings verminder.
Gestel ons wil 'n lae rigting antenna hê. Hoe doen ons dit?
Die algemene reël van antenna teorie is dat jy 'n elektries klein antenna nodig het om lae rigting te produseer. Dit wil sê, as jy 'n antenna met 'n totale grootte van 0,25 - 0,5 golflengte gebruik, dan sal jy die rigting verminder. Halfgolf dipool antennas of halfgolflengte gleuf antennas het tipies minder as 3 dB rigting. Dit is so laag soos 'n rigting wat jy in die praktyk kan kry.
Uiteindelik kan ons nie antennas kleiner as 'n kwart golflengte maak sonder om die doeltreffendheid van die antenna en die bandwydte van die antenna te verminder nie. Antennadoeltreffendheid en antennabandwydte sal in toekomstige hoofstukke bespreek word.
Vir 'n antenna met hoë rigting, sal ons antennas van baie golflengtegroottes benodig. Soos satellietskottel antennas en horing antennas het 'n hoë rigting. Dit is deels omdat hulle baie golflengtes lank is.
hoekom is dit? Uiteindelik het die rede te make met die eienskappe van die Fourier-transform. Wanneer jy die Fourier-transform van 'n kort puls neem, kry jy 'n breë spektrum. Hierdie analogie is nie teenwoordig in die bepaling van die stralingspatroon van 'n antenna nie. Die stralingspatroon kan beskou word as die Fourier-transformasie van die verspreiding van stroom of spanning langs die antenna. Daarom het klein antennas breë stralingspatrone (en lae rigting). Antennas met groot eenvormige spanning of stroomverspreiding Baie rigtingpatrone (en hoë rigting).
E-mail:info@rf-miso.com
Foon: 0086-028-82695327
Webwerf: www.rf-miso.com
Postyd: Nov-07-2023
