Acest capitol discută parametrii fasciculelor de radiații ale antenelor, care ne ajută să înțelegem specificațiile fasciculului.
Zona fasciculului
Conform definiției standard: „Dacă intensitatea radiației P(θ,ϕ) rămâne la valoarea sa maximă pe un unghi solid ΩA și este zero în altă parte, atunci aria fasciculului este unghiul solid prin care trece toată puterea radiată de antenă.”
Fasciculul radiat de o antenă este emis într-un anumit unghi solid unde intensitatea radiației este maximă. Acest unghi solid al fasciculului se numește aria fasciculului și este notat cu ΩA.
În cadrul acestui unghi solid ΩA, intensitatea radiației P(θ,ϕ) ar trebui să fie constantă și maximă, iar zero în restul unghiului. Prin urmare, puterea totală radiată este dată de:
Putere radiată = P(θ,ϕ)⋅ΩA(wați)
Unghiul fasciculului se referă, în general, la unghiul solid dintre punctele de jumătate de putere ale lobului principal.
Expresie matematică
Expresia matematică pentru aria fasciculului este:
unde unghiul solid diferențial este:
dΩ = sinθdθdϕ
Aici, Pn(θ,ϕ) este intensitatea radiației normalizată.
• ΩA reprezintă unghiul fasciculului solid (aria fasciculului).
• θ este o funcție de poziția unghiulară.
• ϕ este o funcție a distanței radiale.
Unitate
Unitatea de măsură a suprafeței fasciculului estesteradian (sr).
Eficiența fasciculului
Conform definiției standard: „Randamentul fasciculului este raportul dintre aria fasciculului principal și aria totală radiată a fasciculului.”
Energia radiată de o antenă depinde de directivitatea sa. Direcția în care antena radiază cea mai mare putere are cea mai mare eficiență, în timp ce o parte din energie se pierde în lobii laterali. Raportul dintre energia maximă radiată în fasciculul principal și energia totală radiată, cu pierderi minime, se numește eficiență a fasciculului.
Expresie matematică
Expresia matematică pentru eficiența fasciculului este:
unde
•ηB este eficiența fasciculului (adimensională),
• ΩMB este unghiul solid (aria fasciculului) al fasciculului principal,
• ΩA este unghiul solid al fasciculului total radiat.
Polarizarea antenei
Antenele pot fi proiectate cu diferite polarizări în funcție de cerințele aplicației, cum ar fi polarizarea liniară sau circulară. Tipul de polarizare determină caracteristicile fasciculului și starea de polarizare a antenei în timpul recepției sau transmisiei.
Polarizare liniară
Când o undă electromagnetică este transmisă sau recepționată, direcția sa de propagare poate varia. O antenă polarizată liniar menține vectorul câmpului electric limitat la un plan fix, concentrând astfel energia într-o direcție specifică, suprimând în același timp alte direcții. Prin urmare, polarizarea liniară ajută la îmbunătățirea directivității antenei.
Polarizare circulară
Într-o undă polarizată circular, vectorul câmpului electric se rotește în timp, componentele sale ortogonale fiind egale în amplitudine și defazate la 90°, rezultând o direcție fixă. Polarizarea circulară atenuează eficient efectele de cale multiplă și, prin urmare, este utilizată pe scară largă în comunicațiile prin satelit, cum ar fi GPS-ul.
Polarizare orizontală
Undele polarizate orizontal sunt mai susceptibile la reflexie de pe suprafața Pământului, provocând atenuarea semnalului, în special la frecvențe sub 1 GHz. Polarizarea orizontală este frecvent utilizată pentru transmiterea semnalului de televiziune pentru a obține un raport semnal-zgomot mai bun.
Polarizare verticală
Undele de joasă frecvență polarizate vertical sunt avantajoase pentru propagarea undelor de sol. Comparativ cu polarizarea orizontală, undele polarizate vertical sunt mai puțin afectate de reflexiile de suprafață și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă în comunicațiile mobile.
Fiecare tip de polarizare are propriile avantaje și limitări. Proiectanții de sisteme RF pot alege liber polarizarea adecvată în funcție de cerințele specifice ale sistemului.
Pentru a afla mai multe despre antene, vă rugăm să vizitați:
Data publicării: 24 aprilie 2026
