В диаграмата на излъчване на антената, главният лоб представлява основния лъч на антената, през който се излъчва максималната и най-концентрирана енергия.
Ширината на лъча е ъгловата ширина на отвора, през който се излъчва по-голямата част от мощността. Двата основни параметъра, използвани за характеризиране на ширината на лъча, са ширината на лъча на половин мощност (HPBW) и ширината на първия нулев лъч (FNBW).
Ширина на лъча с половин мощност (HPBW)
Според стандартната дефиниция, ъгловото разстояние, при което амплитудата на диаграмата на излъчване спада с 50% (т.е. -3 dB) от върха на главния лоб, се нарича ширина на лъча на половин мощност.
С други думи, ширината на лъча е областта, в която антената излъчва по-голямата част от мощността си, което съответства на областта близо до пиковата мощност. Ширината на лъча на половин мощност е ъгловият диапазон, в който относителната мощност в ефективното радиационно поле на антената надвишава 50% от пиковата мощност.
Геометрична интерпретация на HPBW
Върху диаграмата на излъчване начертайте линия от началото до всяка страна на главния лоб в точките на половин мощност. Ъгълът между тези два вектора е ширината на лъча на половин мощност (HPBW). Следната фигура помага да се илюстрира тази концепция.
Фигурата показва главния лоб на антената и точките на половин мощност върху главния лоб.
Математически израз
Приблизителна формула за ширината на лъча с половин мощност е:
където:
•λ е работната дължина на вълната,
•D е размерът на апертурата на антената (обикновено диаметър или дължина на страната).
Единицата за ширина на лъча с половин мощност (HPBW) е радиан или градус.
Първа нулева ширина на лъча (FNBW)
Според стандартната дефиниция, ъгловото разстояние между първите нули, съседни на главния лоб, се нарича ширина на първия нулеви лъч.
Казано по-просто, FNBW е ъгловият обхват между първите нули на шаблона от двете страни на основния лъч.
Геометрична интерпретация на FNBW
От началото на диаграмата на излъчване начертайте линии, допирателни до основния лъч от всяка страна. Ъгълът между тези две допирателни линии е първата нулева ширина на лъча (FNBW). Следната фигура помага да се илюстрира тази концепция по-ясно.
Фигурата по-горе показва ширината на лъча с половин мощност (HPBW) и първата нулева ширина на лъча (FNBW) върху диаграма на излъчване, като са обозначени главният лоб и страничните лобове.
Математически израз
Връзката между първата нулева ширина на лъча (FNBW) и ширината на лъча с половин мощност (HPBW) може да се определи приблизително като:
Замествайки HPBW ≈ 70λ/D, получаваме:
където λ е дължината на вълната, а D е размерът на апертурата на антената.
Единица
Единицата за мярка за ширина на първия нулев лъч (FNBW) е радиан (rad) или градус (°).
Ефективна дължина и ефективна площ
Сред параметрите на антената, ефективната дължина и ефективната площ също са важни показатели, които помагат за оценката на производителността на антената.
Ефективна дължина
Ефективната дължина на антената се използва за характеризиране на нейната поляризационна ефективност.
ОпределениеЕфективната дължина е съотношението на амплитудата на напрежението на отворена верига на клемите на приемащата антена към амплитудата на падащата електрическа полева сила в същата посока на поляризация като антената. Когато падаща вълна достигне входа на антената, тя притежава определена електрическа полева сила, чиято амплитуда зависи от поляризацията на антената. Тази поляризация трябва да съответства на амплитудата на напрежението на клемите на приемника за оптимално приемане на сигнала.
Математически израз
Математическият израз за ефективна дължина е:
където:
•le е ефективната дължина на антената,
•Voc е амплитудата на напрежението на отворена верига на клемите на приемащата антена,
•Ei е амплитудата на падащата сила на електрическото поле в същата посока на поляризация като антената.
Ефективна площ
Определение: Ефективната площ е частта от площта на приемната антена, която абсорбира енергия от падащия вълнов фронт и я преобразува в електрически сигнал; тя обикновено е по-малка от площта на физическата апертура на антената.
По време на приемане цялата физическа площ на антената е изложена на падащия електромагнитен вълнов фронт, но само част от нея ефективно улавя сигнала. Тази част се нарича ефективна площ.
Причината, поради която се използва само малка част от енергията на вълновия фронт, е, че част от падащата вълна се разсейва от антената, докато друга част може да се разсее като топлина. Следователно, при идеални условия без загуби, площта, която, умножена по плътността на падащата мощност, дава максималната постижима мощност от антената, се нарича ефективна площ.
Ефективната площ обикновено се обозначава сАеф.
За да научите повече за антените, моля, посетете:
Време на публикуване: 30 април 2026 г.
