Độ rộng chùm tia của anten : Trong phần này, chúng ta sẽ thảo luận về một yếu tố quan trọng khác trong dạng bức xạ của anten, được gọi là độ rộng chùm tia . Trong dạng bức xạ của một ăng-ten, thùy chính là chùm chính của ăng-ten nơi năng lượng bức xạ không đổi và cực đại được phát ra bởi ăng-ten.
Xem phần trước : Chùm tia và phân cực của anten
Độ rộng chùm tia là góc khẩu độ từ nơi phần lớn công suất được bức xạ. Hai điểm cân nhắc chính của độ rộng chùm tia này là độ rộng chùm tia một nửa công suất (HPBW) và độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên (FNBW) .
Độ rộng chùm tia nửa công suất – Độ rộng chùm tia của anten
Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Sự phân tách góc, trong đó cường độ của mẫu bức xạ giảm 50% (hoặc -3dB) so với đỉnh của chùm tia chính, là độ rộng chùm tia nửa công suất .”
Nói cách khác, độ rộng chùm tia là vùng mà hầu hết công suất được bức xạ, là công suất đỉnh. độ rộng chùm tia nửa công suất là góc trong đó công suất tương đối lớn hơn 50% công suất đỉnh, trong trường bức xạ hiệu dụng của ăng ten.
Sơ đồ HPBW
Khi một đường thẳng được vẽ giữa điểm gốc của hình bức xạ và nửa điểm công suất trên thùy chính, ở cả hai phía, góc giữa hai vectơ đó được gọi là HPBW , một nửa độ rộng chùm tia công suất. Điều này có thể được hiểu rõ với sơ đồ sau.
Hình cho thấy một nửa điểm công suất trên thùy chính và HPBW.
Biểu thức toán học
Biểu thức toán học cho một nửa độ rộng chùm tia điện là :
Ở đây
- λ là bước sóng (λ = 0,3 / tần số).
- D là Đường kính.
Các đơn vị
Đơn vị của HPBW là radian hoặc độ .
Độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên – Độ rộng chùm tia của anten
Theo định nghĩa tiêu chuẩn, “Khoảng góc giữa các lỗ rỗng của mẫu đầu tiên tiếp giáp với thùy chính, được gọi là Độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên .”
Đơn giản, FNBW là sự phân tách góc, trích ra khỏi chùm tia chính, được vẽ giữa các điểm rỗng của mẫu bức xạ, trên thùy chính của nó.
Chỉ định FNBW – Độ rộng chùm tia của anten
Vẽ tiếp tuyến về hai phía xuất phát từ gốc của vân bức xạ, tiếp tuyến với tia chính. Góc giữa hai tiếp tuyến đó được gọi là độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên (FNBW) .
Điều này có thể được hiểu rõ hơn với sự trợ giúp của sơ đồ sau.
Hình ảnh trên cho thấy nửa độ rộng chùm tia công suất và độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên, được đánh dấu trong một mẫu bức xạ cùng với các thùy chính và phụ.
Biểu thức toán học
Biểu thức toán học của độ rộng chùm tia rỗng đầu tiên là
Ở đây
- λ là bước sóng (λ = 0,3 / tần số).
- D là Đường kính.
Các đơn vị
Đơn vị của FNBW là radian hoặc độ .
Chiều dài hiệu quả & diện tích hiệu dụng
Trong số các tham số của anten, chiều dài hiệu lực và diện tích hiệu dụng cũng rất quan trọng. Những thông số này giúp chúng ta biết về hiệu suất của ăng-ten.
Chiều dài hiệu lực
Anten Chiều dài hiệu dụng được sử dụng để xác định hiệu quả phân cực của anten.
Định nghĩa – “Độ dài hiệu dụng là tỷ số giữa độ lớn của điện áp tại các đầu cực hở của ăng ten thu và độ lớn cường độ trường của mặt truyền sóng tới, theo cùng hướng phân cực của ăng ten.”
Khi một sóng tới đến các cực đầu vào của ăng-ten, sóng này có một số cường độ trường, cường độ của chúng phụ thuộc vào độ phân cực của ăng-ten. Sự phân cực này phải phù hợp với độ lớn của điện áp tại các đầu cực máy thu.
Biểu thức toán học
Biểu thức toán học cho độ dài hiệu dụng là –
Ở đây
- le là chiều dài hiệu dụng.
- Voc là điện áp hở mạch.
- Ei là cường độ trường của sóng tới.
Diện tích hiệu dụng – Độ rộng chùm tia của anten
Định nghĩa – “ Diện tích hiệu dụng là diện tích của ăng ten thu, nơi hấp thụ phần lớn công suất từ mặt tuyền sóng tới, cho tổng diện tích của ăng ten tiếp xúc với mặt trước sóng.”
Toàn bộ khu vực của một ăng-ten trong khi thu, đối diện với sóng điện từ đến, trong khi chỉ một số phần của ăng-ten, nhận được tín hiệu, được gọi là vùng hiệu dụng .
Chỉ một số phần của mặt trước sóng nhận được được sử dụng vì một số phần của sóng bị phân tán trong khi một số bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Do đó, không tính đến tổn thất, khu vực sử dụng công suất tối đa thu được cho khu vực thực tế, có thể được gọi là khu vực hiệu quả .
Khu vực hiệu quả được đại diện bởi Aeff