Şəkil 1. Anten şüasının səmərəliliyini təyin etmək üçün istifadə edilən əsas şüa və yan hissələr.
Anten Şüa Səmərəliliyi Nədir?
Anten şüasının səmərəliliyi, həmçinin əsas şüa səmərəliliyi adlanır, antenanın ümumi şüalanma gücünün müəyyən edilmiş əsas şüa bölgəsinə düşən hissəsidir. Bu, praktik dizayn sualına cavab verir: mövcud şüalanmanın nə qədəri yan hissələrə və arxa hissəyə paylanmaq əvəzinə, nəzərdə tutulan bucaq sektoruna yönəlib?
Qəbuledici anten üçün qarşılıqlı təsir, ətraf sahə və polyarizasiya şərtləri ardıcıl olaraq müəyyən edildikdə, əsas şüa vasitəsilə toplanan qəbul edilmiş gücün hissəsi kimi eyni ideyaya baxmağa imkan verir. Buna görə də şüa səmərəliliyi xüsusilə radar, radiometriya, peyk əlaqələri, nöqtədən-nöqtəyə mikrodalğalı sistemlər və anten ölçmələrində faydalıdır, burada istənməyən istiqamətlərdən gələn və ya çıxan enerji dəqiqliyi azalda və ya müdaxiləni artıra bilər.
Şəkil 1-də əsas lob z oxunun mərkəzində yerləşir. Əgər konus bucağı θ olarsa1ilk sıfırı və ya başqa bir açıq şəkildə göstərilən əsas şüa sərhədini işarələyir, şüa səmərəliliyi güc nümunəsini həmin konusun içinə inteqrasiya etməklə və onu bütün şüalanma nümunəsi üzərində inteqrasiya olunmuş gücə bölməklə hesablanır.
Anten Şüa Səmərəliliyi Formulu
Normallaşdırılmış güc nümunəsi P istifadə olunurn(θ,φ), ümumi şüa səmərəliliyi ifadəsi aşağıda göstərilmişdir:
Sayı, seçilmiş əsas şüanın bərk bucağının içərisində olan gücü, Ω-ı təmsil edir.MBMəxrəc 4π steradian üzərində inteqrasiya olunmuş ümumi şüalanma gücünü təmsil edir. Nəticədə alınan dəyər, ηB, ölçüsüzdür və normal olaraq faiz olaraq bildirilir.
- Pn(θ,φ)normallaşdırılmış güc nümunəsidir. Ölçülmüş elektrik sahəsi məlumatları istifadə olunarsa, müvafiq güc termini |E| ilə mütənasibdir.2.
- ΩMBgöstərilən əsas şüa bölgəsidir və tez-tez ilk sıfırlar və ya müəyyən edilmiş konus bucağı ilə məhdudlaşdırılır.
- θ və φtam radiasiya modelini təsvir etmək üçün istifadə edilən yüksəklik və azimut koordinatlarıdır.
Əsas şüa sərhədi həmişə nəticə ilə ifadə edilməlidir. İki laboratoriya, biri birinci nula inteqrasiya olunarsa, digəri isə sabit bucaqlı konusdan istifadə edərsə, eyni nümunədən fərqli ədədi dəyərlər əldə edə bilər. Təxminən fırlanma baxımından simmetrik olan qələm şüası üçün inteqrasiya növbəti ifadədə göstərildiyi kimi sadələşdirilə bilər.
Anten Şüa Səmərəliliyi Necə Ölçülür?
Şüa səmərəliliyi tək bir qazma oxunuşundan deyil, radiasiya nümunəsi məlumatlarından əldə edilir. Kalibrlənmiş uzaq sahə diapazonu, kompakt anten sınaq diapazonu və ya təsdiqlənmiş uzaq sahə transformasiyasına malik yaxın sahə sistemi istifadə edilə bilər. Fazalı massivlər üçün ölçmə hər tələb olunan şüa vəziyyəti, tezliyi və polyarizasiyası üçün təkrarlanmalıdır, çünki skanlama və amplituda və ya faz səhvləri gücü yan hissələrə yenidən paylaya bilər.
- Radiasiya nümunəsini ölçünəsas şüanı, yan payları və arxa payı əhatə edəcək qədər bucaq örtüyündən artıqdır.
- Ölçülmüş sahəni güc nümunəsinə çevirinvə hər bucaq nümunəsinə eyni normallaşdırmanı tətbiq edin.
- Əsas şüa sərhədini təyin edin, məsələn, birinci sıfır konturu və ya müəyyən edilmiş konus bucağı.
- Həmin sərhədin içərisindəki gücü birləşdirinvə onu bütün nümunə üzərində inteqrasiya olunmuş qüvvətə bölün.
- Test şərtlərini bildirin, tezlik, polyarizasiya, şüa vəziyyəti, bucaq qətnaməsi və sərhəd tərifi daxil olmaqla.
İki ölçülü E-müstəvi və H-müstəvi kəsikləri şüa eni və yan hissənin davranışını göstərə bilər, lakin fırlanma simmetriyası əsaslandırılmadığı təqdirdə, normalda tam üçölçülü şüa səmərəliliyi dəyərini təmin etmir. Tam sfera və ya kifayət qədər tam naxış məlumatları daha müdafiə edilə bilən nəticə verir. RF MISO-ları haqqında daha çox məlumat əldə edin.Anten sınaq imkanları.
Şüa Səmərəliliyi və Digər Anten Səmərəliliyi Terminləri
Şüa Səmərəliliyi və Radiasiya Səmərəliliyi
Radiasiya səmərəliliyişüalanan gücü anten tərəfindən qəbul edilən güclə müqayisə edir və buna görə də keçirici və dielektrik itkilərini əks etdirir.Şüa səmərəliliyişüalanan gücün hara getdiyini təsvir edir. Antenin daxili itkisi aşağı ola bilər, lakin yan hissələrdə və ya arxa hissədə əhəmiyyətli güc yaranarsa, şüa səmərəliliyi yenə də orta səviyyədədir.
Şüa Səmərəliliyi vs İstiqamətləndirmə və Qazanc
Direktivlikizotrop radiatora nisbətən şüalanma nümunəsinin pik konsentrasiyasını təsvir edir. Qazanc istiqaməti radiasiya səmərəliliyi ilə birləşdirir, reallaşmış qazanc isə impedans uyğunsuzluğunu da nəzərə alır. Şüa səmərəliliyi fərqlidir, çünki o, yalnız pik istiqamətini qiymətləndirmək əvəzinə, bucaq bölgəsi boyunca gücü birləşdirir.
Şüa Səmərəliliyi və Şüa Eni
Yarım güc şüa eni əsas payın -3 dB nöqtələri arasındakı bucaq genişliyidir. Dar şüa tez-tez yüksək istiqamətliliyə müşayiət olunur, lakin özü-özlüyündə yüksək şüa səmərəliliyini sübut etmir. Bir nümunə dar bir zirvəyə sahib ola bilər və yenə də yan paylara əhəmiyyətli enerji göndərir. Buna görə də şüa eni və yan pay səviyyəsi inteqrasiya olunmuş şüa səmərəliliyi dəyəri ilə birlikdə nəzərdən keçirilməlidir.
Anten Şüa Səmərəliliyini Nə Tənzimləyir?
1. Yan və Arxa Səviyyələr
Seçilmiş əsas şüa bölgəsindən kənarda olan güc şüa səmərəliliyini birbaşa azaldır. Yüksək yan hissələr diafraqma kəsintiləri, massiv aralığı, amplituda səhvləri və ya tələb olunan model üçün optimallaşdırılmamış işıqlandırma profili səbəbindən yarana bilər. Yaxınlıqdakı strukturlardan gələn əks şüalanma və səpələnmə oxşar təsir göstərə bilər.
2. Diafraqma İşıqlandırması və Amplituda Taperi
Diafraqma antenaları və massivləri şüalanan diyafram boyunca amplituda paylanmasından istifadə edir. Demək olar ki, vahid paylanma dar əsas şüa və yüksək istiqamətlilik yarada bilər, eyni zamanda nisbətən yüksək yan hissələr də yarada bilər. Amplituda konusunun tətbiqi yan hissələri basdıra və ümumi naxış gücünün daha çox hissəsini istədiyiniz bölgəyə yerləşdirə bilər, baxmayaraq ki, həddindən artıq konus əsas şüanı genişləndirə və pik qazancını və ya diyafram səmərəliliyini azalda bilər. Buna görə də ən yaxşı parametr tətbiqə xas kompromisdir.
3. Yem dağılması və struktur tıxanması
Reflektor antenasında, reflektoru qaçıran enerji yayılır və istənilən əsas şüaya töhfə vermir. Qidalanma dayaqları, alt-reflektor və ya yaxınlıqdakı avadanlıq da diafraqma sahəsinin bir hissəsini bloklaya və ya səpə bilər. Düzgün qidalanma seçimi, fokus yerləşdirmə və mexaniki uyğunlaşdırma bu itkiləri və istənməyən payları idarə etməyə kömək edir.
4. Faza, Amplituda və Səth Xətaları
Massiv elementləri arasında faza balanssızlığı, qeyri-bərabər qidalanma itkisi, istehsal tolerantlığı, əks etdirici səth xətası və radom təhrifi enerjini nəzərdə tutulan şüadan uzaqlaşdıra bilər. Bu təsirlər adətən tezlik artdıqca daha vacib olur, çünki sabit ölçülü xəta dalğa uzunluğunun daha böyük bir hissəsini təmsil edir.
5. Polyarizasiya Saflığı
Bəzi şüa səmərəliliyi təriflərinə yalnız istənilən polyarizasiyadakı güc daxildir. Əsas şüanın içərisində və ya xaricində çarpaz polyarlaşdırılmış şüalanma bildirilən dəyəri azalda bilər. Polyarizasiya simulyasiya, ölçmə və sistem tələblərində ardıcıl olaraq göstərilməlidir.
Şüa Səmərəliliyi, Şüa Eni və Bant Genişliyi Fərqlidir
Şüa səmərəliliyiinteqrasiya olunmuş bucaq güc nisbətidir.Şüa eniəsas payın bucaq genişliyini müəyyən bir səviyyədə, ümumiyyətlə yarım güc və ya -3 dB nöqtələrində təsvir edir.Anten bant genişliyiseçilmiş tələblərin ödənildiyi tezlik diapazonunu təsvir edir. Bu parametrlər bir-birinə təsir edir, lakin onlar bir-birini əvəz edə bilməz.
Dizayn, şüa istiqaməti, yan hissənin səviyyəsi və ya şüa səmərəliliyi zolağın kənarlarına yaxın əhəmiyyətli dərəcədə dəyişərkən geniş tezlik diapazonunda məqbul VSWR-i saxlaya bilər. Buna görə də, nümunə performansı yalnız impedans bant genişliyindən çıxarmaq əvəzinə, bir neçə tezlikdə yoxlanılmalıdır. Tezlik diapazonu təriflərinin ətraflı işlənməsi üçün baxınAnten Bant Genişliyi.
Şüa Səmərəliliyini Necə Artırmaq Olar?
- Yan hissənin sıxılmasını, əsas şüanın eni və gücləndirilməsini balanslaşdıran bir diyafram konusunu seçin.
- Reflektor qidalanma mövqeyini, kənar işıqlandırmasını və yayılma nöqtəsini optimallaşdırın.
- Torlu lobların qarşısını almaq üçün massivlərdə uyğun element aralığından və dəqiq amplituda və ya faza nəzarətindən istifadə edin.
- Tıxanmanı, kabelin səpələnməsini və montaj konstruksiyası və ya radomla istənməyən qarşılıqlı təsiri azaldın.
- Ən yüksək işləmə tezliyində emal tolerantlıqlarını, səth dəqiqliyini və hizalanmasını idarə edin.
- Bütün işləmə zolağı və tələb olunan hər bir şüa vəziyyəti boyunca kopolyar və çarpaz polyar nümunələri yoxlayın.
Uzaq Şüa Səmərəliliyi Ən Çox Harada Vacibdir?
Yüksək şüa səmərəliliyi, güc və ya alınan enerjinin dəqiq müəyyən edilmiş bir istiqamətlə məhdudlaşdırılması lazım olduqda xüsusilə dəyərlidir. Tipik nümunələrə hədəf izləmə və görüntüləmə radarı, peyk rabitə əlaqələri, radio astronomiyası və radiometriya, nöqtədən nöqtəyə mikrodalğalı əlaqələr, əks etdirici qidalanma sistemləri, kalibrləmə antenaları və elektron idarə olunan massivlər daxildir.
Hər anten üçün düzgün olan universal şüa səmərəliliyi faizi yoxdur. Faydalı tələb işləmə tezliyini, polyarizasiyanı, şüa vəziyyətini və bucaq sərhədini, eləcə də məqbul yan və arxa hissə davranışını göstərməlidir. Bu, təchizatçı məlumatlarını, simulyasiyanı və ölçülmüş nəticələri birbaşa müqayisə edilə bilən edir.
Alıcılar Anten Məlumat Cədvəlində Nələrə Yoxlamalı?
Şüa nəzarəti vacib olduqda, antenanı yalnız pik qazancına əsasən qiymətləndirməyin. İstehsalçıdan dəqiq model və tezlik diapazonu üçün hansı nümunə məlumatlarının və sınaq şərtlərinin mövcud olduğunu soruşun.
- İşləmə tezliyi diapazonu və nümunə ölçmələri üçün istifadə olunan tezliklər
- Qazanc, yarım güc şüa eni və birinci yan lob səviyyəsi tezliyə qarşı
- Tələb olunan müstəvilərdə və ya sferik skan üzərində kopolyar və çarpaz polyar şüalanma nümunələri
- Şüa səmərəliliyini hesablamaq üçün istifadə edilən bucaq sərhədi və polyarizasiya, bu dəyər göstərildikdə
- VSWR, konnektor və ya dalğa ötürücüsü interfeysi, güc idarəetməsi və ətraf mühit tələbləri
- Mexaniki toleranslar, montaj tənzimləməsi və istənilən radom və ya reflektor qidalanma konfiqurasiyası
RF MISO Mikrodalğalı Anten Həlləri
RF MISO ölçmə, radar, rabitə və sistem inteqrasiyası üçün mikrodalğalı və millimetr dalğalı antenaları təchiz edir. Müvafiq məhsul ailələrinə aşağıdakılar daxildirstandart gücləndirici buynuzlu antenaları, reflektor antenlərivəserial antenalarıModelə xas spesifikasiyalar və mövcud test məlumatları tələb olunan tezlik, polyarizasiya, gücləndirmə və model performansına qarşı nəzərdən keçirilməlidir.
Anten seçimi və ya xüsusi tələb üçün,RF MISO ilə əlaqə saxlayın at info@rf-miso.com.
Yazı vaxtı: 12 iyul 2024
