Suunavus on antenni põhiparameeter.See on suundantenni kiirgusmustri mõõt.Antenni, mis kiirgab kõigis suundades võrdselt, suunavus on 1. (See võrdub nulldetsibelliga -0 dB).
Sfääriliste koordinaatide funktsiooni saab kirjutada normaliseeritud kiirgusmustrina:
[Võrrand 1]
Normaliseeritud kiirgusmustril on sama kuju kui algsel kiirgusmustril.Normaliseeritud kiirgusmustrit vähendatakse suuruse võrra nii, et kiirgusmustri maksimaalne väärtus on 1. (Suurim on "F" võrrand [1]).Matemaatiliselt on suunavalem (tüüp "D") kirjutatud järgmiselt:
See võib tunduda keerulise suunavõrrandina.Suurima väärtusega on aga molekulide kiirgusmustrid.Nimetaja tähistab kõigis suundades kiiratud keskmist võimsust.Võrrand on siis maksimaalse kiirgusvõimsuse mõõt jagatuna keskmisega.See annab antennile suunatavuse.
Suunaparadigma
Vaatleme näiteks kahte järgmist võrrandit kahe antenni kiirgusmustri jaoks.
Antenn 1
Antenn 2
Need kiirgusmustrid on kujutatud joonisel 1. Pange tähele, et kiirgusrežiim on ainult polaarnurga teeta(θ) funktsioon. Kiirgusmuster ei ole asimuuti funktsioon.(Asimuutne kiirgusmuster jääb muutumatuks).Esimese antenni kiirgusmuster on vähem suunatud, siis teise antenni kiirgusmuster.Seetõttu eeldame, et esimese antenni suunatavus on madalam.
joonis 1. Antenni kiirgusmustri diagramm.Kas sellel on kõrge suundumus?
Kasutades valemit [1] saame arvutada, et antennil on suurem suunavus.Oma arusaamise kontrollimiseks mõelge joonisele 1 ja sellele, mis on suunalisus.Seejärel määrake ilma matemaatikat kasutamata, millisel antennil on suurem suund.
Suunaarvutuse tulemused, kasutage valemit [1]:
Suunaantenni 1 arvutus, 1,273 (1,05 dB).
Suunaantenni 2 arvutus, 2,707 (4,32 dB).
Suurenenud suunatavus tähendab fokuseeritumat või suunatavamat antenni.See tähendab, et kahe vastuvõtuga antenni suunavõimsus on 2,707 korda suurem kui mitmesuunalisel antennil.Antenn 1 saab 1,273 korda suurema võimsuse kui mitmesuunaline antenn.Ühise võrdlusalusena kasutatakse mitmesuunalisi antenne, kuigi isotroopseid antenne pole olemas.
Mobiiltelefoni antennidel peaks olema madal suund, kuna signaalid võivad tulla igast suunast.Seevastu satelliitantennidel on suur suunatavus.Satelliitantenn võtab signaale vastu kindlast suunast.Näiteks, kui saate satelliittelevisiooni taldrikut, ütleb ettevõte teile, kuhu see suunata ja antenn saab soovitud signaali.
Lõpetame antennitüüpide ja nende suunavuse loeteluga.See annab teile aimu, milline suunalisus on levinud.
Antenni tüüp Tüüpiline suund Tüüpiline suund [detsibell] (dB)
Lühike dipoolantenn 1,5 1,76
Poollaine dipoolantenn 1,64 2,15
Patch (mikroriba antenn) 3,2-6,3 5-8
Sarvantenn 10-100 10-20
Tassiantenn 10-10 000 10-40
Nagu ülaltoodud andmed näitavad, on antenni suunavus väga erinev.Seetõttu on oma konkreetse rakenduse jaoks parima antenni valimisel oluline mõista suunatavust.Kui teil on vaja saata või vastu võtta energiat mitmest suunast ühes suunas, peaksite konstrueerima madala suunavusega antenni.Madala suunaga antennide rakenduste näideteks on autoraadiod, mobiiltelefonid ja arvuti traadita Interneti-juurdepääs.Ja vastupidi, kui teete kaugseiret või sihipärast jõuülekannet, on vaja tugevalt suunatud antenni.Suure suunaga antennid maksimeerivad võimsuse ülekandmist soovitud suunast ja vähendavad soovimatutest suundadest tulevaid signaale.
Oletame, et tahame madala suunaga antenni.Kuidas me seda teeme?
Antenni teooria üldreegel on, et madala suunatavuse saavutamiseks on vaja elektriliselt väikest antenni.See tähendab, et kui kasutate antenni, mille lainepikkus on kokku 0,25–0,5, vähendate suunatavust.Poollaine dipoolantennide või poollainepikkusega pesaantennide suunavus on tavaliselt alla 3 dB.See on sama madal kui praktikas saavutatav suunitlus.
Lõppkokkuvõttes ei saa me teha antenne, mis on väiksemad kui veerand lainepikkust, vähendamata antenni efektiivsust ja antenni ribalaiust.Antenni efektiivsust ja antenni ribalaiust käsitletakse järgmistes peatükkides.
Suure suunatavusega antenni jaoks vajame mitme lainepikkusega antenne.Näiteks satelliitantennidel ja sarveantennidel on suur suunavus.See on osaliselt tingitud sellest, et need on paljude lainepikkuste pikkused.
miks nii?Lõppkokkuvõttes on põhjus Fourier' teisenduse omadustes.Kui võtate lühikese impulsi Fourier' teisenduse, saate laia spektri.Seda analoogiat antenni kiirgusmustri määramisel ei esine.Kiirgusmustrit võib pidada antenni piki voolu või pinge jaotuse Fourier' teisenduseks.Seetõttu on väikestel antennidel lai kiirgusmustrid (ja madal suunavus).Suure ühtlase pinge või voolujaotusega antennid Väga suunamustrid (ja kõrge suunatavus).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon:0086-028-82695327
Veebisait: www.rf-miso.com
Postitusaeg: nov-07-2023
