Strålningsmönster (antenner) - en grafisk representation av antennförstärkningens eller antennriktningens beroende av antennens riktning i ett givet plan [1] . Termen "strålningsmönster" är också tillämplig på andra enheter som avger en signal av olika karaktär, såsom akustiska system . Antennmönstret bestämmer också positionen och storleken på antennens döda vinkel .
Direktivitetsmönstret (DN) för en antenn i fältet kallas ofta modulens beroende av den komplexa amplituden av den elektriska komponenten i den elektromagnetiska fältstyrkevektorn som skapas av antennen i den bortre zonen , på vinkelkoordinaterna och observationen punkt i horisontal- och vertikalplanet, det vill säga beroende .
DN indikeras med symbolen . DN är normaliserad - alla värden divideras med maxvärdet och den normaliserade DN betecknas med symbolen . Uppenbarligen .
Det är också möjligt att definiera DN som en komplex storhet. I det här fallet, på samma sätt som ovanstående, är DN:
,där är vektorns komplexa amplitud vid punkten för den bortre zonen .
RP kännetecknas av bredden på dess huvudstråle på en nivå av 0,5 av dess maximala värde i termer av effekt och förstärkning , som är relaterade av relationerna:
... _ _där är den effektiva arean och längden på antennöppningen .
RP beskrivs vanligtvis inte bara i ett plan, utan också i en tredimensionell representation. För att förenkla deras övervägande tas två RP-projektioner:
När man betraktar projektionerna tillsammans blir en mer komplett bild av själva RP:n tydligare och, som praxis bekräftar, kan dessa data användas för att bedöma antennens effektivitet i förhållande till att lösa ett specifikt problem.
Det finns amplitud , fas Δω(θ, φ) och polarisation ↑↓(θ, φ) RPs.
Beroende på formen på strålningsmönstret delas antenner vanligtvis in i snävt riktade och brett riktade . Snävt riktade antenner har ett uttalat maximum, som kallas huvudlob, och sidomaxima (som vanligtvis har en negativ effekt), vars amplitud eftersträvas reducerad. Snävt riktade antenner används för att koncentrera kraften hos radioemission i en riktning för att öka radioutrustningens räckvidd, samt för att förbättra noggrannheten för vinkelmätningar i radar . Bredt riktade antenner har ett strålningsmönster i åtminstone ett plan, som de tenderar att föra närmare cirkulärt. De finner tillämpning i till exempel TV- och radiosändningar. Ofta kallas strålningsmönstrets lober för antennstrålar .
Antennstrålningsmönstret bestäms av amplitud-fasfördelningen av de elektromagnetiska fältkomponenterna i antennöppningen - något villkorligt designplan associerat med dess design. Utvecklingen av en antenn med det erforderliga strålningsmönstret reduceras således till uppgiften att ge den önskade bilden av det elektromagnetiska fältet i aperturplanet. Det finns grundläggande begränsningar som omvänt relaterar strålbredden till antennens relativa storlek, dvs storleken dividerad med våglängden . Därför kräver smala strålar större antenner eller kortare våglängder. Å andra sidan leder den maximala avsmalningen av strålen för en given antennstorlek till en ökning av sidolobernas nivå. Därför är det vid denna tidpunkt nödvändigt att göra en acceptabel kompromiss.
DN mäts vanligtvis i horisontella eller vertikala plan, för bestrålare - i E- eller H-planen.
Antennmönstret har egenskapen ömsesidighet, det vill säga det har liknande egenskaper för att sända och ta emot i samma våglängdsområde.
Studiet av RP för små antenner utförs i ekofria kammare . För stora antenner som inte får plats i kameran, använd deras reducerade modeller; strålningens våglängd reduceras också med motsvarande antal gånger.
I fallet med att konstruera ett strålningsmönster för radioteleskop väljs en ljuspunktkälla på himlen (ofta solen ). Därefter utförs en serie observationer i olika vinklar, vilket gör det möjligt att konstruera intensitetsfördelningen beroende på riktningen, det vill säga det önskade strålningsmönstret.
Strålformning i antenner kan göras på ett analogt eller digitalt sätt.
Den digitala metoden används i digitala antennsystem . Digital strålformning innebär en digital syntes av strålningsmönstret i mottagningsläget, såväl som bildandet av en given fördelning av det elektromagnetiska fältet i antennuppsättningens apertur i sändningsläget [2] [3] [4] .
Digital strålformning baserad på snabb Fourier-transformoperation [ 5] [6] [7] är den mest använda .
radioastronomi | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grundläggande koncept | |||||||||
radioteleskop |
| ||||||||
Personligheter | |||||||||
Relaterade ämnen | |||||||||
Kategori:Radioastronomi |