1. irudia. Antena-izpiaren eraginkortasuna definitzeko erabilitako habe nagusiko eta alboko lobuluetako eskualdeak.
Zer da antena-izpiaren eraginkortasuna?
Antena-izpiaren eraginkortasuna, izpi nagusiaren eraginkortasuna ere deitua, antena baten erradiazio-potentzia osoaren izpi nagusiaren eskualde definitu baten barruan erortzen den zatia da. Diseinu-galdera praktiko bati erantzuten dio: eskuragarri dagoen erradiaziotik zenbat kontzentratzen da nahi den angelu-sektorerantz, alboko lobuluetan eta atzeko lobuluan banatu beharrean?
Hartzeko antena batentzat, elkarrekikotasunak ideia bera izpi nagusiaren bidez bildutako jasotako potentziaren zati gisa ikustea ahalbidetzen du, inguruko eremua eta polarizazio baldintzak modu koherentean definituta daudenean. Beraz, izpiaren eraginkortasuna bereziki erabilgarria da radarrean, erradiometrian, satelite bidezko loturetan, puntutik punturako mikrouhin sistemetan eta antenen neurketan, non nahi ez diren norabideetatik iristen den edo horietara irteten den energiak zehaztasuna murriztu edo interferentzia handitu dezakeen.
1. irudian, lobulu nagusia z ardatzean zentratuta dago. Konoaren angelua θ bada1lehenengo nulua edo esplizituki zehaztutako beste izpi nagusiaren muga markatzen badu, izpiaren eraginkortasuna kalkulatzen da kono horren barruko potentzia-eredua integratu eta erradiazio-eredu osoan integratutako potentziarekin zatituz.
Antena-izpiaren eraginkortasun-formula
P potentzia-eredu normalizatua erabilizn(θ,φ), habe-eraginkortasun orokorraren adierazpena behean erakusten da:
Zenbakitzaileak hautatutako habe nagusiko angelu solidoaren barruan dagoen potentzia adierazten du, ΩMBIzendatzaileak 4π estereorradianoetan integratutako erradiazio-potentzia osoa adierazten du. Emaitza den balioa, ηB, dimentsiogabea da eta normalean ehuneko gisa adierazten da.
- Pn(θ,φ)potentzia-eredu normalizatua da. Neurtutako eremu elektrikoaren datuak erabiltzen badira, dagokion potentzia-terminoa |E|-rekiko proportzionala da2.
- ΩMBzehaztutako habe nagusiaren eskualdea da, askotan lehenengo nuluek edo definitutako kono-angelu batek mugatuta.
- θ eta φerradiazio-eredu osoa deskribatzeko erabiltzen diren kota- eta azimut-koordenatuak dira.
Izpi nagusiaren muga beti emaitzarekin adierazi behar da. Bi laborategik balio numeriko desberdinak lor ditzakete eredu beretik, batek lehenengo nuluarekin integratzen badu eta besteak angelu-kono finko bat erabiltzen badu. Gutxi gorabehera errotazionalki simetrikoa den arkatz-izpi baterako, integrazioa sinplifikatu daiteke hurrengo adierazpenean erakusten den bezala.
Nola neurtzen da antena-izpiaren eraginkortasuna?
Izpi-eraginkortasuna erradiazio-ereduaren datuetatik lortzen da, eta ez boresight irakurketa bakar batetik. Eremu urruneko distantzia kalibratua, antena trinkoaren proba-distantzia edo eremu hurbileko sistema balioztatua erabil daiteke, eremu urruneko eraldaketa balioztatu batekin. Faseko sareetarako, neurketa errepikatu behar da behar den izpi-egoera, maiztasun eta polarizazio bakoitzerako, eskaneatze- eta anplitude- edo fase-erroreek potentzia alboko lobuluetan birbanatu baitezakete.
- Neurtu erradiazio-ereduahabe nagusia, alboko lobuluak eta atzeko lobulua barne hartzeko nahikoa angelu-estalduraren gainean.
- Neurtutako eremua potentzia-eredu bihurtueta normalizazio bera aplikatu angelu-lagin guztiei.
- Definitu habe nagusiaren muga, hala nola lehenengo kontura nulua edo kono-angelu zehaztu bat.
- Integratu muga horren barruan dagoen indarraeta zatitu eredu osoaren gainean integratutako berretura.
- Proba-baldintzen berri eman, maiztasuna, polarizazioa, izpiaren egoera, angelu-bereizmena eta mugaren definizioa barne.
Bi dimentsioko E planoko eta H planoko ebaki pare batek habe-zabalera eta alboko lobuluen portaera erakuts dezake, baina normalean ez du hiru dimentsioko habe-eraginkortasun balio osoa ematen, biraketa-simetria justifikatu ezean. Esfera osoko edo nahikoa osatutako eredu-datuek emaitza defendagarriagoa ematen dute. Informazio gehiago RF MISOei buruz.antena probatzeko gaitasunak.
Izpiaren eraginkortasuna vs. beste antena-eraginkortasun terminoak
Izpi-eraginkortasuna vs. erradiazio-eraginkortasuna
Erradiazio-eraginkortasunairradiatutako potentzia antenak onartutako potentziarekin alderatzen du eta, beraz, eroale eta dielektrikoen galerak islatzen ditu.Izpiaren eraginkortasunaerradiazio-potentzia nora doan deskribatzen du. Antena batek barne-galera txikia izan dezake, baina hala ere, izpi-eraginkortasun apala izan dezake potentzia handia alboko lobuluetan edo atzeko lobuluan agertzen bada.
Izpi-eraginkortasuna vs. zuzengarritasuna eta irabazia
ZuzengarritasunaErradiadore isotropiko baten aldean erradiazio-ereduaren kontzentrazio maximoa deskribatzen du. Irabaziak direktibotasuna eta erradiazio-eraginkortasuna konbinatzen ditu, eta gauzatutako irabaziak inpedantzia-desadostasuna ere kontuan hartzen du. Izpi-eraginkortasuna desberdina da, potentzia angelu-eskualde batean integratzen duelako, gailurraren norabidea bakarrik ebaluatu beharrean.
Izpi-eraginkortasuna vs. Izpi-zabalera
Erdi-potentziako habe-zabalera lobulu nagusiaren -3 dB puntuen arteko angelu-zabalera da. Habe estu batek askotan direktibotasun handia dakar, baina berez ez du habe-eraginkortasun handia frogatzen. Patroi batek gailur estua izan dezake eta hala ere energia esanguratsua bidali alboko lobuluetara. Beraz, habe-zabalera eta alboko lobulu maila berrikusi behar dira habe-eraginkortasun integratuaren balioarekin batera.
Zerk kontrolatzen du antena-izpiaren eraginkortasuna?
1. Alboko lobuluen eta atzeko lobuluen mailak
Hautatutako izpi nagusiaren eskualdetik kanpoko potentziak zuzenean murrizten du izpiaren eraginkortasuna. Lobulu lateral altuak irekiduraren etenen, matrizeen arteko tartearen, anplitude-erroreen edo beharrezko eredurako optimizatu ez den argiztapen-profilaren ondorioz gerta daitezke. Atzeranzko erradiazioak eta inguruko egituren sakabanaketak antzeko efektua izan dezakete.
2. Irekiduraren argiztapena eta anplitudearen konikotasuna
Irekidura-antenek eta sareek anplitude-banaketa erabiltzen dute erradiatzaile-irekiduraren zehar. Banaketa ia uniforme batek izpi nagusi estua eta direktibotasun handia sor ditzake, baina albo-lobulu nahiko altuak ere sor ditzake. Anplitude-konikotasuna aplikatzeak albo-lobuluak kendu eta eredu-potentzia osoaren zati handiagoa nahi den eskualdean kokatzea eragin dezake, nahiz eta gehiegizko konikotasunak izpi nagusia zabaldu eta gailurraren irabazia edo irekiduraren eraginkortasuna murriztu dezakeen. Beraz, ezarpen onena aplikazio espezifiko baten trukea da.
3. Elikagaien isurketa eta egiturazko blokeoa
Antena islatzaile batean, islatzailea galtzen duen energia isurtzen da eta ez du nahi den izpi nagusiari laguntzen. Elikatze-euskarriek, azpiislatzaile batek edo gertuko hardwareak ere irekidura-eremuaren zati bat blokeatu edo sakabanatu dezakete. Elikatze-hautaketa zuzenak, fokuen kokapenak eta lerrokatze mekanikoak galera horiek eta nahi ez diren lobuluak kontrolatzen laguntzen dute.
4. Fase, Anplitude eta Gainazaleko Erroreak
Sarearen elementuen arteko fase-desorekak, elikatze-galera desberdinek, fabrikazio-tolerantziak, islatzailearen gainazaleko erroreak eta radomoaren distortsioak energia nahi den izpitik urrundu dezakete. Efektu hauek normalean garrantzitsuagoak bihurtzen dira maiztasuna handitzen den heinean, dimentsio-errore finko batek uhin-luzeraren zati handiagoa adierazten baitu.
5. Polarizazioaren purutasuna
Izpi-eraginkortasun definizio batzuek nahi den polarizazioan potentzia baino ez dute barne hartzen. Izpi nagusiaren barruan edo kanpoan polarizazio gurutzatuko erradiazioak balio jakinarazia murriztu dezake. Polarizazioa modu koherentean zehaztu behar da simulazioan, neurketan eta sistemaren eskakizunetan.
Izpi-eraginkortasuna, habe-zabalera eta banda-zabalera desberdinak dira
Izpiaren eraginkortasunapotentzia angeluar integratuaren erlazioa da.Izpi-zabaleraLobulu nagusiaren angelu-zabalera deskribatzen du maila jakin batean, normalean erdi-potentzia edo -3 dB puntuetan.Antena banda-zabalerahautatutako eskakizunak betetzen diren maiztasun-tartea deskribatzen du. Parametro hauek elkarri eragiten diote, baina ez dira elkarren ordezkoak.
Diseinu batek VSWR onargarria mantendu dezake maiztasun-tarte zabal batean, izpiaren norabidea, alboko lobulu-maila edo izpiaren eraginkortasuna banda-ertzetan nabarmen aldatzen diren bitartean. Beraz, patroiaren errendimendua hainbat maiztasunetan egiaztatu beharko litzateke, inpedantzia-banda-zabaleratik bakarrik ondorioztatu beharrean. Maiztasun-tarteen definizioen tratamendu zehatzagoa lortzeko, ikusAntena banda-zabalera.
Nola hobetu daiteke habeen eraginkortasuna?
- Aukeratu alboko lobuluen ezabapena, izpi nagusiaren zabalera eta irabazia orekatzen dituen irekidura-konikotasuna.
- Optimizatu islatzailearen elikatze-posizioa, ertz-argiztapena eta isurketa.
- Erabili elementuen arteko tarte egokia eta anplitudearen edo fasearen kontrol zehatza matrizeetan sare-lobuluak saihesteko.
- Murriztu blokeoak, kableen sakabanaketa eta muntaketa-egiturarekin edo radomoarekin nahi ez den interakzioa.
- Kontrolatu mekanizazio-tolerantziak, gainazalaren zehaztasuna eta lerrokatzea funtzionamendu-maiztasun handienean.
- Egiaztatu kopolar eta gurutzadura-polar patroiak funtzionamendu-banda osoan eta beharrezko habe-egoera guztietan.
Non da garrantzitsuena argi luzeen eraginkortasuna?
Izpi-eraginkortasun handia bereziki baliotsua da potentzia edo jasotako energia norabide ondo definitu batera mugatu behar denean. Adibide tipikoen artean daude helburuak jarraitzeko eta irudiak sortzeko radarra, satelite bidezko komunikazio-loturak, irrati-astronomia eta erradiometria, puntutik punturako mikrouhin-loturak, islatzaileen elikadura-sistemak, kalibrazio-antenak eta elektronikoki zuzendutako sareak.
Ez dago antena guztietarako zuzena den habe-eraginkortasun ehuneko unibertsalik. Baldintza erabilgarri batek funtzionamendu-maiztasuna, polarizazioa, habearen egoera eta angelu-muga adierazi behar ditu, alboko lobulu eta atzeko lobuluaren portaera onargarriarekin batera. Horri esker, hornitzailearen datuak, simulazioa eta neurtutako emaitzak zuzenean konparagarriak dira.
Zer egiaztatu beharko lukete erosleek antena baten datu-orri batean?
Izpiaren kontrola garrantzitsua denean, ez ebaluatu antena bat irabazi maximoaren arabera bakarrik. Galdetu fabrikatzaileari zein eredu-datu eta proba-baldintza dauden eskuragarri modelo eta maiztasun-tarte zehatzerako.
- Funtzionamendu-maiztasunen tartea eta ereduen neurketetarako erabilitako maiztasunak
- Irabazia, erdi-potentziako habe-zabalera eta lehen alboko lobulu-maila maiztasunaren arabera
- Beharrezko planoetan edo eskaneatze esferiko batean erradiazio-eredu kopolar eta gurutzatuak
- Izpi-eraginkortasuna kalkulatzeko erabilitako angelu-muga eta polarizazioa, balio hori zehaztuta dagoenean
- VSWR, konektorea edo uhin-gidaren interfazea, potentzia maneiatzea eta ingurumen-eskakizunak
- Tolerantzia mekanikoak, muntaketa-antolamendua eta edozein radomo edo islatzaile-elikadura konfigurazio
RF MISO Mikrouhin Antena Soluzioak
RF MISOk mikrouhin- eta milimetro-uhinen antenak hornitzen ditu neurketarako, radarretarako, komunikaziorako eta sistema-integraziorako. Produktu-familia garrantzitsuen artean daude:irabazi estandarreko adar-antenak, islatzaile antenaketaantena multzoakModeloaren zehaztapen espezifikoak eta eskuragarri dauden proba-datuak berrikusi beharko lirateke beharrezko maiztasun, polarizazio, irabazi eta ereduaren errendimenduarekin alderatuta.
Antena hautatzeko edo neurrira egindako eskakizun bat lortzeko,Jarri harremanetan RF MISOrekin at info@rf-miso.com.
Argitaratze data: 2024ko uztailaren 12a
