În diagrama de radiație a unei antene, lobul principal reprezintă fasciculul principal al antenei, prin care este radiată energia maximă și cea mai concentrată.
Lățimea fasciculului este lățimea unghiulară a aperturii prin care este radiată cea mai mare parte a puterii. Cei doi parametri principali utilizați pentru a caracteriza lățimea fasciculului sunt lățimea fasciculului la jumătate de putere (HPBW) și lățimea fasciculului la prima putere nulă (FNBW).
Lățime de fascicul la jumătate de putere (HPBW)
Conform definiției standard, distanța unghiulară peste care amplitudinea diagramei de radiație scade cu 50% (adică -3 dB) față de vârful lobului principal se numește lățime a fasciculului la jumătate de putere.
Cu alte cuvinte, lățimea fasciculului este regiunea peste care antena radiază majoritatea puterii sale, ceea ce corespunde regiunii din apropierea puterii de vârf. Lățimea fasciculului la jumătate din putere este intervalul unghiular în care puterea relativă din câmpul de radiație efectiv al antenei depășește 50% din puterea de vârf.
Interpretarea geometrică a HPBW
Pe diagrama de radiație, trasați o linie de la origine la fiecare parte a lobului principal, în punctele de jumătate de putere. Unghiul dintre acești doi vectori este lățimea fasciculului la jumătate de putere (HPBW). Următoarea figură ajută la ilustrarea acestui concept.
Figura prezintă lobul principal al antenei și punctele de jumătate de putere de pe lobul principal.
Expresie matematică
O formulă aproximativă pentru lățimea fasciculului la jumătate din putere este:
unde:
•λ este lungimea de undă de funcționare,
•D este dimensiunea aperturii antenei (de obicei diametrul sau lungimea laturii).
Unitatea de măsură a lățimii fasciculului la jumătate de putere (HPBW) este radianul sau gradul.
Prima lățime de fascicul nulă (FNBW)
Conform definiției standard, separarea unghiulară dintre primele nule adiacente lobului principal se numește prima lățime a fasciculului nul.
În termeni simpli, FNBW este deschiderea unghiulară dintre primele nule ale modelului de o parte și de alta a grinzii principale.
Interpretarea geometrică a FNBW
De la originea diagramei de radiație, trasați linii tangente la fasciculul principal pe fiecare parte. Unghiul dintre aceste două linii tangente este prima lățime a fasciculului nul (FNBW). Următoarea figură ajută la ilustrarea acestui concept mai clar.
Figura de mai sus prezintă lățimea fasciculului la jumătate de putere (HPBW) și prima lățime a fasciculului nul (FNBW) pe un diagramă de radiație, cu indicarea lobului principal și a lobilor laterali.
Expresie matematică
Relația dintre prima lățime a fasciculului nul (FNBW) și lățimea fasciculului la jumătate de putere (HPBW) poate fi aproximată astfel:
Înlocuind HPBW ≈ 70λ/D, obținem:
unde λ este lungimea de undă, iar D este dimensiunea aperturii antenei.
Unitate
Unitatea de măsură pentru prima lățime a fasciculului nul (FNBW) este radianul (rad) sau gradul (°).
Lungime efectivă și suprafață efectivă
Printre parametrii antenei, lungimea efectivă și aria efectivă sunt, de asemenea, indicatori importanți care ajută la evaluarea performanței antenei.
Lungime efectivă
Lungimea efectivă a unei antene este utilizată pentru a caracteriza eficiența sa de polarizare.
DefiniţieLungimea efectivă este raportul dintre amplitudinea tensiunii în circuit deschis la bornele antenei receptoare și amplitudinea intensității câmpului electric incident în aceeași direcție de polarizare ca și antena. Când o undă incidentă ajunge la intrarea antenei, aceasta posedă o anumită intensitate a câmpului electric a cărei amplitudine depinde de polarizarea antenei. Această polarizare ar trebui să corespundă cu amplitudinea tensiunii la bornele receptorului pentru o recepție optimă a semnalului.
Expresie matematică
Expresia matematică pentru lungimea efectivă este:
unde:
•le este lungimea efectivă a antenei,
•Voc este amplitudinea tensiunii în circuit deschis la bornele antenei receptoare,
•Ei este amplitudinea intensității câmpului electric incident în aceeași direcție de polarizare ca și antena.
Zona efectivă
Definiție: Aria efectivă este porțiunea din aria unei antene receptoare care absoarbe energia din frontul de undă incident și o transformă într-un semnal electric; este în general mai mică decât aria aperturii fizice a antenei.
În timpul recepției, întreaga suprafață fizică a antenei este expusă frontului de undă electromagnetică incident, dar doar o parte din aceasta captează eficient semnalul. Această parte este denumită suprafață efectivă.
Motivul pentru care este utilizată doar o fracțiune din energia frontului de undă este că o parte din unda incidentă este împrăștiată de antenă, în timp ce o altă parte poate fi disipată sub formă de căldură. Prin urmare, în condiții ideale, fără pierderi, aria care, atunci când este înmulțită cu densitatea de putere incidentă, dă puterea maximă obținută de la antenă, se numește aria efectivă.
Aria efectivă este de obicei notată cuAeff.
Pentru a afla mai multe despre antene, vă rugăm să vizitați:
Data publicării: 30 aprilie 2026
