Chùm tia và Phân cực của anten : phần này đề cập đến các tham số của chùm bức xạ của anten. Các thông số này giúp chúng ta biết về các thông số kỹ thuật của chùm tia.

Khu vực chùm tia – Chùm tia và Phân cực của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Diện tích chùm tia là góc khối mà qua đó tất cả công suất được bức xạ bởi ăng-ten sẽ phát trực tiếp nếu P (θ, Ø) duy trì giá trị lớn nhất trên Ω _A và bằng không ở nơi khác.”

Góc khối là Góc khối là một khái niệm được sử dụng trong Toán học và Vật lý để nói tới các góc trong không gian ba chiều tương ứng giữa một vật thể với một điểm cho trước, nó tương tự với khái niệm góc sử dụng cho mặt phẳng hai chiều

Chùm bức xạ của ăng ten đi ra từ một góc của ăng ten, được gọi là góc khối, tại đó cường độ bức xạ công suất là cực đại. Ở đây góc khối được gọi là khu vực chùm tia . Nó được đại diện bởi Ω_A .

Cường độ bức xạ P (θ, Ø) phải được duy trì không đổi và lớn nhất trong suốt góc khối Ω _A , giá trị của nó bằng không ở nơi khác.

 

Góc chùm là tập hợp các góc giữa các nửa công suất của thùy chính.

Xem phần trước để hiểu Thùy chính là gì : Đồ Thị Bức Xạ của anten

Biểu thức toán học

Biểu thức toán học cho diện tích chùm là

Ở đây

• Ω_A là góc chùm tia.
• θ là hàm của vị trí góc.

• Φ là hàm của khoảng cách xuyên tâm.

Các đơn vị

Đơn vị của khu vực chùm tia là watt .

Hiệu quả chùm tia – Chùm tia và Phân cực của anten

Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “ Hiệu suất chùm tia nói lên tỷ số giữa khu vực chùm tia của chùm chính trên tổng diện tích chùm bức xạ.”

Năng lượng khi bức xạ từ một ăng-ten, được chiếu theo hướng của ăng-ten. Hướng mà ăng ten bức xạ nhiều công suất hơn có hiệu suất tối đa, trong khi một phần năng lượng bị mất ở các thùy bên. Năng lượng tối đa do chùm bức xạ, với tổn hao tối thiểu có thể được gọi là hiệu suất chùm tia .

Biểu thức toán học

Biểu thức toán học cho hiệu suất chùm tia là :

Ở đây,

• ηB là hiệu suất chùm tia.
• Ω_MB  là khu vực chùm tia của chùm tia chính.
• Ω_A  là tổng góc chùm tia.

Phân cực của ăng-ten – Chùm tia và Phân cực của anten

Antenna có thể được phân cực tùy theo yêu cầu. Nó có thể được phân cực tuyến tính hoặc phân cực tròn. Loại phân cực của anten quyết định dạng của chùm tia và sự phân cực khi thu hoặc phát.

Phân cực tuyến tính

Khi một sóng được truyền hoặc nhận, nó có thể được thực hiện theo các hướng khác nhau. Sự phân cực tuyến tính của ăng-ten giúp duy trì sóng theo một hướng cụ thể, tránh tất cả các hướng khác. Mặc dù phân cực tuyến tính này được sử dụng, vectơ điện trường vẫn nằm trong cùng một mặt phẳng. Do đó, chúng tôi sử dụng phân cực tuyến tính này để cải thiện định hướng của ăng-ten.

Phân cực tròn

Khi một sóng bị phân cực tròn, vectơ điện trường dường như quay với tất cả các thành phần của nó bị mất định hướng. Chế độ quay cũng có thể khác nhau vào các thời điểm. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng phân cực tròn , ảnh hưởng của đa đường sẽ giảm đi và do đó nó được sử dụng trong thông tin liên lạc vệ tinh như GPS .

Phân cực ngang

Sự phân cực ngang làm cho sóng yếu đi, do phản xạ từ bề mặt trái đất ảnh hưởng đến nó. Chúng thường yếu ở tần số thấp dưới 1GHz. Phân cực ngang được sử dụng trong việc truyền tín hiệu TV để đạt được tỷ lệ tín hiệu khôn bị nhiễu tốt hơn.

Phân cực thẳng đứng hay phân cực dọc

Các sóng phân cực thẳng đứng tần số thấp có lợi cho việc truyền sóng trên mặt đất. Chúng không bị ảnh hưởng bởi phản xạ bề mặt như phản xạ phân cực ngang. Do đó, phân cực dọc được sử dụng cho thông tin di động .

Mỗi loại phân cực có những ưu và nhược điểm riêng. Một nhà thiết kế hệ thống RF có thể tự do lựa chọn loại phân cực, tùy theo yêu cầu của hệ thống.