Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Основные электрические параметры антенн

Каждая антенна как пассивное линейное устройство может работать:

- в режиме передачи;

- в режиме приема.

В обоих режимах антенна характеризуется направленными, поляризационными свойствами и входным сопротивлением.

К основным характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся:

- полоса пропускания;

- входное сопротивление;

- диаграмма направленности (ДН);

- коэффициент направленного действия (КНД);

- коэффициент усиления антенны (КУ);

- коэффициент полезного действия антенны (КПД);

Полоса пропускания

диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) антенны достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы.

Это диапазон частот, при которых антенна работает эффективно, обычно область центральной (резонансной) частоты. Зависит от типа антенны, ее геометрии.

Основные параметры, которые характеризуют полосу пропускания частот - это ширина полосы пропускания и неравномерность АЧХ в пределах полосы.

Рис.5 АЧХ антенны.

Ширина полосы (рис.5.) обычно определяется как разность верхней и нижней граничных частот участка АЧХ, на котором амплитуда колебаний от максимальной снижается в корень из двух раз или мощность снижается в 2 раза. Этот уровень приблизительно соответствует -3 дБ. Ширина полосы пропускания выражается в единицах частоты (например, в герцах).

Неравномерность АЧХ характеризует степень ее отклонения от прямой, параллельной оси частот, выражается в децибелах.

Входное сопротивление антенны.

Антенна является источником сигнала, который характеризуется электродвижущей силой (ЭДС) и внутренним сопротивлением, которое называется входным сопротивлением антенны.

Величину входного сопротивления антенны необходимо знать для того, чтобы правильно согласовать антенну с фидером и приемником (передатчиком): только при этом условии на вход поступает наибольшая мощность. При правильном согласовании входное сопротивление антенны должно равняться входному сопротивлению фидера, которое, в свою очередь, должно быть равно входному сопротивлению приемника (передатчика). Входное сопротивление (импеданс) антенны редко когда бывает равным волновому сопротивлению фидерной линии. Для согласования применяют согласующие устройства.

Входное сопротивление антенны также зависит от объектов, находящихся вблизи антенны и влияющих на распределение поля в пространстве, что необходимо учитывать при установке антенны.

Зависимость входного сопротивления антенны от частоты носит название частотной характеристики: чем меньше меняется входное сопротивление антенны при изменении частоты, тем, шире полоса ее пропускания.

Диаграмма направленности приемной антенны.

это график, который характеризует зависимость ЭДС, наведенной в антенне электромагнитным полем, от ориентации ее в пространстве.

Диаграмма направленности антенны дает графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости. Строится диаграмма направленности в полярной, сферической (рис. 4) или в прямоугольной системах координат в двух характерных плоскостях (горизонтальной и вертикальной).

При повороте антенны в ту или другую сторону от нулевого направления на диаграмме откладываются величины, соответствующие отношению Е/Емах. Если возвести в квадрат относительные значения ЭДС, соответствующие различным направлениям поступления сигнала, то можно построить диаграмму направленности по мощности (рис.7).

Рис.7. Пример диаграммы направленности антенны в полярной системе координат

антенна диапазон радиоволна фидерный

Основным параметром диаграммы направленности является угол раствора (ширина) главного лепестка, в пределах которого мощность спадает до уровня 0,5 от максимальной.

Лепесток, соответствующий максимальному сигналу или нулевому направлению, называют основным или главным, остальные - боковыми или задними (в зависимости от расположения по отношению к главному лепестку).

По ширине главного лепестка судят о направленных свойствах антенны. Чем эта ширина меньше, тем больше направленность антенны.

Форма диаграммы направленности зависит от типа и конструкции антенны. Например, диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости, напоминает восьмерку, а в вертикальной - круг. Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...

Исследование методов организации служебной связи при строительстве волоконно-оптических линий связи Обеспечение массового доступа абонентов к современным телекоммуни-кационным и информационным услугам является одной из важнейших проблем в нашей стране. Актуальность этого вопроса возра ...

Исследование параметров оптоволоконного тракта За последние годы достигнут значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услу ...