Antenin Effektiv Diafraqması Nədir?
Theantenin effektiv diafraqması, həmçinin adlanırtəsirli sahə (Ae), qəbuledici antenanın düşən elektromaqnit dalğasından enerjini necə effektiv şəkildə tutduğunu təsvir edir. Bu, mütləq antenanın fiziki açılışı deyil, ekvivalent qəbuledici sahədir.
Maksimum qəbul istiqamətindən gələn polyarizasiya ilə uyğunlaşdırılmış müstəvi dalğa üçün effektiv apertura düşən güc sıxlığını anten terminallarında mövcud olan güclə əlaqələndirir.
If SVt/m ilə ifadə edilən düşən güc sıxlığıdır2vəPrmövcud qəbul edilmiş güc vattla ifadə olunur, onda:
Pr= SAe
Daha böyük effektiv diafraqma, gəliş istiqaməti və polyarizasiya uyğunlaşdırıldığı təqdirdə, eyni düşmə sahəsindən daha çox güc toplayır.
Effektiv diafraqma radiasiya səmərəliliyini və digər anten itkilərini, o cümlədən keçirici və dielektrik itkilərini nəzərə alır. Buna görə də, o, yalnız fiziki ölçünü deyil, istifadəyə yararlı qəbuletmə performansını ölçür. Diafraqma səmərəliliyi, impedans uyğunsuzluğu və polyarizasiya uyğunsuzluğu hamısı qəbulediciyə verilən gücü azalda bilər.
Effektiv Diafraqma Formulu və Anten Qazancı
İstənilən antenanın maksimum effektiv diafraqması onun qazanc əmsalı ilə əlaqədardırGvə dalğa uzunluğuλtərəfindən:
Ae= Gλ2/(4π)
Bu tənlikdə qazancı dBi deyil, xətti nisbət kimi istifadə edin. Qazancı aşağıdakı ilə çevirin:G = 10G(dBi)/10Çünki dalğa uzunluğu bərabərdirc/f, gücləndirmə sabit qaldıqda effektiv diafraqma artan tezliklə azalır.
Əksinə, eyni fiziki diafraqmaya malik antenalar, diafraqma səmərəliliyi müqayisə edilə bilən səviyyədə qaldıqda, daha qısa dalğa uzunluqlarında daha yüksək qazanc əldə edə bilər. Bu əlaqə mühəndislərə tezliklər üzrə qəbuletmə qabiliyyətini müqayisə etməyə kömək edir.
Effektiv Diafraqma Necə Müəyyən Edilir
Effektiv apertura ölçülmüş qazancdan hesablana, istinad antenası ilə müqayisə yolu ilə müəyyən edilə və ya kalibrlənmiş qəbul gücü ölçmələrindən nəticə çıxarıla bilər. Nəticə əlaqə büdcələrində, anten ölçmələrində və sistem həssaslığının qiymətləndirilməsində faydalıdır.
Ölçmə tətbiqləri üçün RF MISO-larını araşdırınstandart gücləndirici buynuzlu antenaları, müəyyən tezlik diapazonları üzərində məlum qazanc təmin edir.
Friis Transmissiya Tənliyində Effektiv Diafraqmanın İstifadəsi
TheFriis ötürmə tənliyiÖtürülən gücü, anten qazanclarını, dalğa uzunluğunu və ayrılma məsafəsini boş məkan uzaq sahə bağlantısında birləşdirir. Ötürücü qazancı üçünGt, qəbuledici qazancıGr, dalğa uzunluğuλvə məsafəR, qəbuledici antenada mövcud olan gücü təxmin edir.
İstifadəPr= SAeeffektiv qəbuledici diafraqmanın rolunu aydın şəkildə göstərir: ötürücü anten qəbuledicidə güc sıxlığını təyin edir və qəbuledici anten həmin sahənin bir hissəsini terminal gücünə çevirir.
Friis Transmissiya Formulunun Çıxarılması
Məsafə ilə ayrılmış iki antenanı nəzərdən keçirinRmaneəsiz boş məkanda. Qəbuledici anten ötürücünün uzaq sahəsində olmalı və antenalar istiqamət və polyarizasiya üzrə hizalanmalıdır.
If Ptvatt ideal izotrop ötürücü antenaya ötürülür, güc kürənin səthinə yayılır. MəsafədəR, düşən güc sıxlığı:
Şəkil 1. Ötürücü (Tx) və Qəbuledici (Rx) Antenalar bir-birindən aşağıdakı kimi ayrılırR.
Qazanclı praktik ötürücü anten üçünGtqəbulediciyə doğru, düşən güc sıxlığı qazanc əmsalı ilə artır:
Qəbuledici antenanın effektiv diafraqması varsaAe, mövcud qəbul edilmiş güc düşən güc sıxlığının vurulması ilə ifadə olunurAe:
Qəbuledici anten üçün qazanc-diafraqma əlaqəsini əvəz etmək aşağıdakı nəticəni verir:
Buna görə də alınan qüvvət tanış boş məkan formasında yazıla bilər:
Tənlik 1.Dalğa uzunluğu baxımından Friis ötürmə tənliyi.
Tənlik 1ötürmə gücünü, anten qazanclarını, dalğa uzunluğunu və ayrılma məsafəsini əlaqələndirir. Uzaq sahədə görünüş xətti boş məkan yayılması üçün keçərlidir. Real sistemlər kabel itkisi, konnektor itkisi, istiqamətləndirmə xətası, atmosfer zəifləməsi və digər yayılma təsirləri üçün əlavə şərtlər tələb edir.
Friis tənliyinin tezlik forması
Çünkiλ = c/f, tənlik tezlik baxımından da ifadə edilə bilər:
Tənlik 2.Tezlik baxımından Friis ötürmə tənliyi.
Tezliyin Alınan Gücə Təsiri
Anten qazancları və məsafə sabit qaldıqda, dalğa uzunluğu qısaldığı üçün tezlik artdıqca Friis tənliyi daha aşağı qəbul gücü proqnozlaşdırır. Bu müqayisə hər tezlikdə eyni qazanc dəyərlərini fərz edir.
Lakin sabit fiziki diafraqmalı antenalar üçün qazanc ümumiyyətlə dalğa uzunluğu azaldıqca artır. Buna görə də, yüksək tezlikli və millimetr dalğalı bağlantılar, istiqamətli, yüksək qazanclı antenlərlə güclü performans əldə edə bilər, bir şərtlə ki, bağlantı büdcəsi həmçinin işarə dəqiqliyini, atmosfer udma, yağış və aparat itkilərini də nəzərə alsın.
Friis tənliyini tam yayılma modeli əvəzinə boş məkan istinadı kimi istifadə edin. Bu tənlik uzaq sahədə işləməyi, maneəsiz baxış xəttini və düzgün düzülmüş antenaları fərz edir.
Polyarizasiya Uyğunsuzluğu
Əgər ötürücü və qəbuledici antenaların polyarizasiyası uyğun deyilsə, ideal qəbul edilmiş gücü polyarizasiya itkisi əmsalına (PLF) vurun. Normallaşdırılmış polyarizasiya vektorları üçün PLF 0-dan 1-ə qədər dəyişir; 1 dəyəri mükəmməl uyğunluğu təmsil edir. Aşağıdakı ümumiləşdirilmiş forma bu uyğunsuzluq terminini ehtiva edir.
Tənlik 3.Polyarizasiya uyğunsuzluğu da daxil olmaqla ümumiləşdirilmiş Friis ötürmə tənliyi.
Əsas Nəticələr
- Effektiv diafraqma düşən güc sıxlığını mövcud qəbul edilmiş gücə çevirir.
- Qazanc üçünGvə dalğa uzunluğuλ, Ae= Gλ2/(4π).
- Diafraqma və Friis hesablamalarında dBi deyil, xətti qazancdan istifadə edin.
- Friis uzaq məsafəli, görünüş xətti olan boş məkan əlaqələrinə aiddir; praktik əlaqə büdcələri əlavə itkilər tələb edir.
RF MISO təmin edirstandart gücləndirici buynuzlu antenalarıvə ölçmə, kalibrləmə və sistem inteqrasiyası üçün digər RF antenna həlləri.RF MISO ilə əlaqə saxlayıntezlik diapazonu, gücləndirmə və interfeys tələblərini müzakirə etmək üçün.
E-poçt:info@rf-miso.com
Telefon: 0086-028-82695327
Yazı vaxtı: 08 Yanvar 2024
