Вторичные параметры и характеристики передающих антенн

К вторичным параметрам антенны относятся параметры направленного действия антенны (ширина ДН, коэффициент направленного действия, коэффициент усиления, уровень боковых лепестков) и поляризационные параметры.

1. Ширина ДН антенны – это угловой сектор, охватывающий
ту часть луча (главного лепестка ДН), на границах которого плотность
потока мощности меньше максимальной в определенное число раз.
обычно в 0,5 (- 3 дБ); 0,1 (- 10 дБ) или 0 (- ). Ширину ДН по «половинной мощности», т. е. на уровне по напряженности поля, обозначают через на уровне 0,1 - через и на нулевом уровне через . Значения расставлены на рисунке 7.6, а, в и - на рисунке 7.7, в.

2. Коэффициент направленного действия (КНД) - это отношение
плотности потока мощности П, излучаемой антенной в данном направлении , к плотности потока мощности П_ср, которая излучалась бы в том же направлении изотропным излучателем или другой эталонной антенной при условии равенства полных мощностей излучения сравниваемых антенн:

D=П/П_ср. (7.13)

Определим КНД диполя Герца. Обозначим действующие значения напряженности поля на расстоянии r от антенны для диполя Герца в направлении максимума его излучения через Е_макс и для изотропного излучателя – через Е₀. Так как , а , то

. (7.14)

Мощность излучения диполя Герца P_∑=I²R_∑ предполагается такой же, как и эталонного (в данном случае изотропного) излучателя. Поэтому, разделив I²R_∑ на поверхность сферы радиуса r, получим плотность потока мощности изотропного излучателя П_ср. Вместе с тем и, таким образом, , откуда

.

Это соотношение и выражение (7.3), согласно которому , позволяет представить формулу (7.14) в следующем виде:

. (7.15)

Зная сопротивление излучения диполя Герца , находим D= 1,5.

Таким образом, КНД реального вибратора

. (7.16)

Уровень боковых лепестков диполя Герца равен нулю, поскольку его ДН не имеет боковых лепестков.

3. Коэффициент усиления антенны - это произведение КНД на КПД антенны

. (7.17)

Коэффициент усиления более полно характеризует антенну, чем
КНД, так как множителем D учитывается концентрация излучения в
пространстве, а множителем – еще и ослабление излучения, вызванное потерями в антенне. Очевидно, что G<D. Если углы , θ не оговариваются, то имеется в виду направление максимального излучения, где П=П_m, D=D₀=П_m/П_ср и G = G₀=D₀ .

4. Уровень боковых лепестков. Обычно полезное излучение антенны сосредоточено в луче ДН, а боковые и задние лепестки ДН желательно свести к минимуму. Уровень боковых лепестков определяется отношением максимума наибольшего бокового лепестка к максимуму луча. На рисунке 7.7, б уровень боковых лепестков (2) составляет 0,25 (– 6 дБ).

5. Поляризационные параметры антенны. Проследим положение вектора Е волны, которая распространяется в направлении оси Ох, т. е. перпендикулярно плоскости чертежа zОу (рисунок 7.8).

Рисунок 7.8 – Эллиптическая (а), круговая (б) и линейная (в) поляризация

Дата добавления: 2017-02-01