Бағыттау антеннаның негізгі параметрі болып табылады.Бұл бағытталған антеннаның сәулелену үлгісінің өлшемі.Барлық бағытта бірдей сәуле шығаратын антеннаның бағыты 1-ге тең болады (бұл нөл децибелге -0 дБ баламалы).
Сфералық координаталар функциясын нормаланған сәулелену үлгісі ретінде жазуға болады:
[1-теңдеу]
Нормаланған сәулелену үлгісі бастапқы сәулелену үлгісімен бірдей пішінге ие.Нормаланған сәулелену үлгісі сәулелену үлгісінің максималды мәні 1-ге тең болатындай шамаға азаяды. (Ең үлкені «F» теңдеуі [1]).Математикалық тұрғыдан бағыттылық формуласы («D» түрі) былай жазылады:
Бұл күрделі бағытталған теңдеу сияқты көрінуі мүмкін.Дегенмен, молекулалардың сәулелену үлгілері ең үлкен мәнге ие.Бөлгіш барлық бағыттағы сәулеленудің орташа қуатын білдіреді.Теңдеу ең жоғары сәулелену қуатының орташаға бөлінген өлшемі болып табылады.Бұл антеннаның бағытын береді.
Бағытталған парадигма
Мысал ретінде екі антеннаның сәулелену үлгісінің келесі екі теңдеуін қарастырыңыз.
Антенна 1
Антенна 2
Бұл сәулелену үлгілері 1-суретте сызылған. Сәулелену режимі тек полярлық бұрыштың theta(θ) функциясы екенін ескеріңіз. Сәулелену үлгісі азимуттың функциясы емес.(Азимутальды сәулелену үлгісі өзгеріссіз қалады).Бірінші антеннаның сәулелену үлгісі азырақ бағытталған, содан кейін екінші антеннаның сәулелену үлгісі.Сондықтан, бірінші антенна үшін бағыттау төмен болады деп күтеміз.
сурет 1. Антеннаның сәулелену схемасы.Жоғары бағыттылық бар ма?
[1] формуласын қолданып, біз антеннаның жоғары бағытталғандығын есептей аламыз.Түсінуіңізді тексеру үшін 1-суретті және бағыттылықтың не екенін ойлаңыз.Содан кейін қандай антеннаның бағыты жоғары екенін ешқандай математиканы қолданбай анықтаңыз.
Бағытты есептеу нәтижелері, [1] формуласын қолданыңыз:
Бағытталған антенна 1 есебі, 1,273 (1,05 дБ).
Бағытталған антеннаны 2 есептеу, 2,707 (4,32 дБ).
Бағыттылықтың жоғарылауы көбірек бағытталған немесе бағытталған антеннаны білдіреді.Бұл 2-қабылдағыш антеннаның барлық бағыттағы антеннаға қарағанда ең жоғары деңгейінен 2,707 есе бағытталған күші бар екенін білдіреді.1-антенна көп бағытты антеннадан 1,273 есе қуатты алады.Көп бағытты антенналар изотропты антенналар болмаса да, жалпы сілтеме ретінде пайдаланылады.
Ұялы телефон антенналарының бағыты төмен болуы керек, себебі сигналдар кез келген бағыттан келуі мүмкін.Керісінше, спутниктік антенналар жоғары бағыттылыққа ие.Спутниктік тарелка белгіленген бағыттан сигналдарды қабылдайды.Мысал ретінде, егер сіз спутниктік теледидар тарелкасын алсаңыз, компания оны қайда бағыттау керектігін айтады және ыдыс қажетті сигналды алады.
Біз антенна түрлерінің тізімімен және олардың бағытымен аяқтаймыз.Бұл сізге қандай бағыттылықтың ортақ екендігі туралы түсінік береді.
Антенна түрі Типтік бағыттау Әдеттегі бағыттау [децибел] (дБ)
Қысқа дипольді антенна 1,5 1,76
Жарты толқынды дипольды антенна 1,64 2,15
Патч (микрожолақты антенна) 3,2-6,3 5-8
Мүйіз антеннасы 10-100 10-20
Табақ антеннасы 10-10 000 10-40
Жоғарыда көрсетілген деректер антеннаның бағыты айтарлықтай өзгеретінін көрсетеді.Сондықтан нақты қолданба үшін ең жақсы антеннаны таңдаған кезде бағытты түсіну маңызды.Егер сізге бірнеше бағыттағы энергияны бір бағытта жіберу немесе алу қажет болса, онда төмен бағыттағы антеннаны жасау керек.Төмен бағыттағы антенналарға арналған қолданбалардың мысалдарына автомобиль радиосы, ұялы телефондар және компьютерлік сымсыз Интернетке қосылу жатады.Керісінше, қашықтан зондтау немесе мақсатты қуат беруді орындасаңыз, жоғары бағытталған антенна қажет болады.Жоғары бағытталған антенналар қажетті бағыттағы қуаттың берілуін барынша арттырады және қажетсіз бағыттардағы сигналдарды азайтады.
Біз төмен бағыттағы антеннаны алғымыз келеді делік.Мұны қалай істейміз?
Антенна теориясының жалпы ережесі мынада: төмен бағыттау үшін электрлік шағын антенна қажет.Яғни, егер сіз жалпы өлшемі 0,25 - 0,5 толқын ұзындығы бар антеннаны қолдансаңыз, онда сіз бағыттылықты азайтасыз.Жарты толқынды дипольді антенналар немесе жарты толқын ұзындығы слот антенналары әдетте 3 дБ-ден аз бағыттауға ие.Бұл іс жүзінде алуға болатын бағыттылық сияқты төмен.
Сайып келгенде, біз антеннаның тиімділігін және антеннаның өткізу қабілеттілігін төмендетпей, толқын ұзындығының төрттен бірінен кіші антенналарды жасай алмаймыз.Антеннаның тиімділігі мен антеннаның өткізу қабілеті алдағы тарауларда талқыланады.
Жоғары бағыттылығы бар антенна үшін бізге толқын ұзындығының көптеген өлшемдері бар антенналар қажет болады.Спутниктік антенналар және мүйізді антенналар сияқты жоғары бағыттылыққа ие.Бұл ішінара олардың толқын ұзындығының көп болуына байланысты.
неге солай?Сайып келгенде, себебі Фурье түрлендіруінің қасиеттерімен байланысты.Қысқа импульстің Фурье түрлендіруін қабылдағанда сіз кең спектр аласыз.Бұл ұқсастық антеннаның сәулелену үлгісін анықтауда жоқ.Сәулелену үлгісін антенна бойымен токтың немесе кернеудің таралуының Фурье түрлендіруі ретінде қарастыруға болады.Сондықтан шағын антенналар кең сәулелену үлгілеріне ие (және төмен бағыттау).Үлкен біркелкі кернеу немесе ток таралуы бар антенналар Өте бағытталған үлгілері (және жоғары бағыттау).
E-mail:info@rf-miso.com
Телефон: 0086-028-82695327
Веб-сайт: www.rf-miso.com
Жіберу уақыты: 07 қараша 2023 ж
