İstiqamətləndirmə əsas anten parametridir. Bu, istiqamətləndirici antenanın şüalanma modelinin necə olduğunu göstərən bir ölçüdür. Bütün istiqamətlərdə bərabər şüalanan antenanın istiqamətləndirmə qabiliyyəti 1-ə bərabər olacaq. (Bu, sıfır desibel -0 dB-yə bərabərdir).
Sferik koordinatların funksiyası normallaşdırılmış şüalanma nümunəsi kimi yazıla bilər:
[Tənlik 1]
Normallaşdırılmış şüalanma nümunəsi orijinal şüalanma nümunəsi ilə eyni formaya malikdir. Normallaşdırılmış şüalanma nümunəsi şüalanma nümunəsinin maksimum dəyəri 1-ə bərabər olacaq şəkildə böyüklüklə azaldılır. (Ən böyüyü "F" tənliyinin [1]-dir). Riyazi olaraq, istiqamətlilik düsturu ("D" tipli) aşağıdakı kimi yazılır:
Bu, mürəkkəb istiqamət tənliyi kimi görünə bilər. Lakin, molekulların şüalanma nümunələri ən böyük dəyərə malikdir. Məxrəc bütün istiqamətlərdə şüalanan orta gücü təmsil edir. Daha sonra tənlik pik şüalanan gücün orta qiymətə bölünməsinin ölçüsüdür. Bu, antenin istiqamətini verir.
İstiqamətli paradiqma
Misal olaraq, iki antenanın şüalanma modeli üçün növbəti iki tənliyi nəzərdən keçirin.
Anten 1
Anten 2
Bu şüalanma nümunələri Şəkil 1-də göstərilmişdir. Nəzərə alın ki, şüalanma rejimi yalnız qütb bucağı teta(θ)-nin funksiyasıdır. Şüalanma nümunəsi azimutun funksiyası deyil. (Azimutal şüalanma nümunəsi dəyişməz olaraq qalır). Birinci antenanın şüalanma nümunəsi ikinci antenanın şüalanma nümunəsindən daha az istiqamətlidir. Buna görə də, birinci anten üçün istiqamətliliyin daha aşağı olacağını gözləyirik.
Şəkil 1. Antenin radiasiya nümunəsi diaqramı. Yüksək istiqamətə malikdirmi?
[1] düsturundan istifadə edərək, antenanın daha yüksək istiqamətə malik olduğunu hesablaya bilərik. Anlayışınızı yoxlamaq üçün Şəkil 1 və istiqamətin nə olduğunu düşünün. Daha sonra heç bir riyazi hesablamadan istifadə etmədən hansı antenanın daha yüksək istiqamətə malik olduğunu müəyyən edin.
İstiqamətli hesablama nəticələri, [1] düsturundan istifadə edin:
İstiqamətləndirici anten 1 hesablanması, 1.273 (1.05 dB).
İstiqamətləndirici anten 2 hesablanması, 2.707 (4.32 dB).
Artan istiqamətləndirmə daha fokuslanmış və ya istiqamətli anten deməkdir. Bu o deməkdir ki, 2 qəbuledici antenanın istiqamət gücü pik gücünün çoxistiqamətli antenaya nisbətən 2,707 dəfə çoxdur. Anten 1 çoxistiqamətli antenanın gücündən 1,273 dəfə çoxdur. İzotrop antenalar mövcud olmasa da, çoxistiqamətli antenalar ümumi istinad kimi istifadə olunur.
Mobil telefon antenaları aşağı istiqamətli olmalıdır, çünki siqnallar istənilən istiqamətdən gələ bilər. Bunun əksinə olaraq, peyk antenaları yüksək istiqamətliliyə malikdir. Peyk antenaları sabit bir istiqamətdən siqnallar alır. Misal üçün, peyk televiziya antenasını alsanız, şirkət sizə onu hara yönəltməli olduğunuzu deyəcək və antena istədiyiniz siqnalı alacaq.
Sonda antena növlərinin və onların istiqamətləndiriciliyinin siyahısını verəcəyik. Bu, sizə hansı istiqamətləndiriciliyin ümumi olduğu barədə bir fikir verəcək.
Anten növü Tipik istiqamətləndirmə Tipik istiqamətləndirmə [desibel] (dB)
Qısa dipol antenası 1.5 1.76
Yarım dalğalı dipol antenası 1.64 2.15
Yamaq (mikrozolaqlı antenna) 3.2-6.3 5-8
Buynuzlu anten 10-100 10-20
Qab antenası 10-10,000 10-40
Yuxarıdakı məlumatlardan göründüyü kimi, antenin istiqaməti çox dəyişir. Buna görə də, konkret tətbiqiniz üçün ən yaxşı antenanı seçərkən istiqaməti anlamaq vacibdir. Bir istiqamətdə birdən çox istiqamətdən enerji göndərmək və ya almaq lazımdırsa, aşağı istiqamətli bir anten dizayn etməlisiniz. Aşağı istiqamətli antenalar üçün tətbiq nümunələrinə avtomobil radioları, mobil telefonlar və kompüter simsiz internet bağlantısı daxildir. Əksinə, məsafədən zondlama və ya hədəflənmiş enerji ötürülməsi ilə məşğul olursunuzsa, yüksək istiqamətli bir anten tələb olunacaq. Yüksək istiqamətli antenalar istənilən istiqamətdən enerji ötürülməsini maksimum dərəcədə artıracaq və istənməyən istiqamətlərdən gələn siqnalları azaldacaq.
Tutaq ki, aşağı istiqamətli bir anten istəyirik. Bunu necə edə bilərik?
Anten nəzəriyyəsinin ümumi qaydası budur ki, aşağı istiqamətləndirmə yaratmaq üçün elektrik baxımından kiçik bir antenaya ehtiyacınız var. Yəni, ümumi ölçüsü 0,25 - 0,5 dalğa uzunluğunda olan bir anten istifadə etsəniz, istiqamətləndirməni minimuma endirəcəksiniz. Yarım dalğalı dipol antenləri və ya yarım dalğalı yuvalı antenalar adətən 3 dB-dən az istiqamətləndirməyə malikdir. Bu, praktikada əldə edə biləcəyiniz istiqamətləndirmə qədər aşağıdır.
Nəticə etibarilə, antenanın səmərəliliyini və bant genişliyini azaltmadan antenaları dalğa uzunluğunun dörddə birindən kiçik edə bilmərik. Antenanın səmərəliliyi və anten bant genişliyi gələcək fəsillərdə müzakirə olunacaq.
Yüksək istiqamətləndirmə qabiliyyətinə malik bir anten üçün müxtəlif dalğa uzunluğu ölçülərindəki antenlərə ehtiyacımız olacaq. Məsələn, peyk antenası və siqnal antenaları yüksək istiqamətləndirmə qabiliyyətinə malikdir. Bu, qismən onların çox dalğa uzunluğuna malik olması ilə bağlıdır.
Niyə belədir? Nəticədə, səbəb Furye çevrilməsinin xüsusiyyətləri ilə bağlıdır. Qısa impulsun Furye çevrilməsini götürdükdə geniş spektr əldə edirsiniz. Bu analojiya antenanın şüalanma modelini təyin etməkdə mövcud deyil. Şüalanma modelini anten boyunca cərəyan və ya gərginliyin paylanmasının Furye çevrilməsi kimi düşünmək olar. Buna görə də, kiçik antenalar geniş şüalanma modellərinə (və aşağı istiqamətliliyə) malikdir. Böyük vahid gərginlik və ya cərəyan paylanmasına malik antenalar Çox istiqamətli modellər (və yüksək istiqamətlilik).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon: 0086-028-82695327
Veb sayt: www.rf-miso.com
Yazı vaxtı: 07 Noyabr 2023
