Zuzengarritasuna antena-parametro funtsezkoa da. Antena direkzional baten erradiazio-eredua nolakoa den neurtzen du honek. Norabide guztietan berdin erradiatzen duen antena batek 1eko zuzengarritasuna izango du. (Hau zero dezibelio -0 dB-ren baliokidea da).
Koordenatu esferikoen funtzioa erradiazio-eredu normalizatu gisa idatz daiteke:
[1. ekuazioa]
Erradiazio-eredu normalizatu batek jatorrizko erradiazio-ereduaren forma bera du. Erradiazio-eredu normalizatua magnitude batez murrizten da, erradiazio-ereduaren balio maximoa 1 izan dadin. (Handiena "F"-ren [1] ekuazioa da). Matematikoki, norabidetasunaren formula ("D" mota) honela idazten da:
Ekuazio norabide-konplikatua dirudi honek. Hala ere, molekulen erradiazio-ereduak dira baliotsuenak. Izendatzaileak norabide guztietan irradiatutako batez besteko potentzia adierazten du. Ekuazioa, orduan, irradiatutako potentzia maximoaren batez bestekoarekin zatitzearen neurria da. Horrek antenaren direktibitatea ematen dio.
Paradigma norabideduna
Adibide gisa, kontsidera ditzagun bi antenen erradiazio-ereduaren hurrengo bi ekuazioak.
1. antena
2. antena
Erradiazio-eredu hauek 1. irudian irudikatuta daude. Kontuan izan erradiazio-modua theta(θ) angelu polarraren funtzio bat baino ez dela. Erradiazio-eredua ez da azimutaren funtzio bat. (Azimutal erradiazio-eredua aldatu gabe mantentzen da). Lehenengo antenaren erradiazio-eredua bigarren antenaren erradiazio-eredua baino norabide gutxiagokoa da. Beraz, lehenengo antenaren direktibitatea txikiagoa izatea espero dugu.
1. irudia. Antena baten erradiazio-ereduaren diagrama. Norabidetasun handia al du?
[1] formula erabiliz, kalkula dezakegu antenak direktibotasun handiagoa duela. Ulermena egiaztatzeko, pentsatu 1. irudian eta zer den direkzionalitatea. Ondoren, zehaztu zein antena duen direktibotasun handiagoa matematikarik erabili gabe.
Norabide-kalkuluaren emaitzak, erabili [1] formula:
1. norabide-antenaren kalkulua, 1,273 (1,05 dB).
2. norabideko antenaren kalkulua, 2.707 (4.32 dB).
Zuzengarritasun handiagoak antena fokatuagoa edo norabidezkoago bat esan nahi du. Horrek esan nahi du 2 hargailuko antena batek bere gailurraren 2,707 aldiz potentzia norabidezkoa duela antena omnidirekzional batek baino. 1. antenak antena omnidirekzional baten 1,273 aldiz potentzia jasoko du. Antena omnidirekzionalak erabiltzen dira erreferentzia arrunt gisa, nahiz eta antena isotropikorik ez egon.
Telefono mugikorren antenek direktibotasun baxua izan behar dute, seinaleak edozein norabidetatik etor daitezkeelako. Aldiz, satelite-antenek direktibotasun handia dute. Paraboliko-anten batek norabide finko batetik jasotzen ditu seinaleak. Adibidez, satelite bidezko telebista-anten bat erosten baduzu, enpresak esango dizu nora zuzendu behar duzun eta antenak nahi duzun seinalea jasoko du.
Antena moten eta haien direktibitatearen zerrenda batekin amaituko dugu. Horrek norabidezkotasuna zein den ohikoa den jakiteko ideia emango dizu.
Antena mota Ohiko zuzengarritasuna Ohiko zuzengarritasuna [dezibelio] (dB)
Dipolo antena laburra 1.5 1.76
Erdi-uhineko dipolo antena 1.64 2.15
Adabakia (mikrostrip antena) 3.2-6.3 5-8
Adarra antena 10-100 10-20
Antena parabolikoa 10-10.000 10-40
Goiko datuek erakusten duten bezala, antenaren direktibitatea asko aldatzen da. Hori dela eta, garrantzitsua da direktibitatea ulertzea zure aplikazio espezifikorako antena onena aukeratzerakoan. Energia norabide bakarrean hainbat norabidetatik bidali edo jaso behar baduzu, direktibitate baxuko antena bat diseinatu beharko zenuke. Zuzenibitate baxuko antenen aplikazioen adibideen artean daude autoko irratiak, telefono mugikorrak eta ordenagailuko haririk gabeko Interneterako sarbidea. Alderantziz, urrutiko detekzioa edo potentzia-transferentzia zuzendua egiten ari bazara, orduan norabide handiko antena bat beharko da. Norabide handiko antenek nahi den norabidetik potentzia-transferentzia maximizatuko dute eta nahi ez diren norabideetatik datozen seinaleak murriztuko dituzte.
Demagun direktibitate baxuko antena bat nahi dugula. Nola egiten dugu hau?
Antenen teoriaren arau orokorra da antena elektrikoki txiki bat behar dela direktibotasun baxua sortzeko. Hau da, 0,25 - 0,5 uhin-luzera arteko tamaina osoa duen antena bat erabiltzen baduzu, orduan direktibotasuna minimizatuko duzu. Erdi-uhineko dipolo antenek edo erdi-uhin-luzeradun zirrikituen antenek normalean 3 dB baino gutxiagoko direktibotasuna dute. Hau da praktikan lor dezakezun direktibotasun baxuena.
Azken finean, ezin ditugu uhin-luzeraren laurden bat baino txikiagoak diren antenak egin antenaren eraginkortasuna eta antenaren banda-zabalera murriztu gabe. Antenaren eraginkortasuna eta antenaren banda-zabalera etorkizuneko kapituluetan aztertuko dira.
Zuzengarritasun handiko antena bat lortzeko, uhin-luzera askotako antenak beharko ditugu. Adibidez, satelite bidezko antenen eta tronpeta-antenen bidez zuzengarritasun handia dago. Hau neurri batean uhin-luzera askotakoak direlako da.
Zergatik da hori? Azken finean, arrazoia Fourier transformatuaren propietateekin du zerikusia. Pultsu labur baten Fourier transformatua hartzen duzunean, espektro zabala lortzen duzu. Analogia hau ez dago antena baten erradiazio-eredua zehazteko. Erradiazio-eredua antenan zehar korrontearen edo tentsioaren banaketaren Fourier transformatua bezala har daiteke. Beraz, antena txikiek erradiazio-eredu zabalak dituzte (eta direktibitate baxua). Tentsio edo korronte banaketa uniforme handia duten antenak Eredu oso norabidetsuak (eta direktibitate altua).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefonoa: 0086-028-82695327
Webgunea: www.rf-miso.com
Argitaratze data: 2023ko azaroaren 7a
