📜  天线理论-波束和极化

📅  最后修改于: 2020-11-26 08:50:26             🧑  作者: Mango


本章讨论天线的辐射束参数。这些参数有助于我们了解光束规格。

光束面积

根据标准的定义,“梁面积的立体角,通过它的所有如果P(θ,O)维持其最大值超过ΩA和为零别处由天线辐射的功率将流”。

天线的辐射束从天线处的一个角度(称为立体角)出来,在该角度处功率辐射强度最大。该固体光束角称为光束面积。它是由ΩA表示。

辐射强度P(θ,O)应保持恒定和最大整个固体光束角ΩA,它的值为零别处。

$$ Power \辐射= P(\ theta,\ Phi)\ Omega_ {A} \:watts $$

波束角是主瓣的半功率点之间的一组角度。

数学表达

光束面积的数学表达式为

$$ \ Omega_ {A} = \ int_ {0} ^ {2 \ pi} \ int_ {0} ^ {\ pi} P _ {\ pi}(\ theta,\ Phi)d \ Omega \ watts $$ $$ d \ Omega = \ sin \ theta \ d \ theta \ d \ Phi \瓦特$$

哪里

  • $ \ Omega_ {A} $是实心光束角。
  • $ \ theta $是角位置的函数。
  • $ \ Phi $是径向距离的函数。

单位

光束面积的单位是瓦特

光束效率

根据标准定义,“光束效率表示主光束的光束面积与辐射的总光束面积之比。”

从天线辐射的能量是根据天线的方向性投影的。天线辐射更多功率的方向具有最大效率,而一些能量在旁瓣中损失。光束辐射的最大能量,而损失最小,可以称为光束效率

数学表达

光束效率的数学表达式为-

$$ \ eta_ {B} = \ frac {\ Omega_ {MB}} {\ Omega_ {A}} $$

哪里,

  • $ \ eta_ {B} $是光束效率。
  • $ \ Omega_ {MB} $是主光束的光束面积。
  • $ \ Omega_ {A} $是总固体光束角(光束面积)。

天线极化

根据我们的要求,天线可以极化。它可以是线性极化或圆极化的。天线极化的类型决定了接收或发射时的波束方向图和极化。

线性极化

当发送或接收电波时,可以在不同的方向进行。天线的线性极化有助于将波保持在特定方向,而避免所有其他方向。尽管使用了这种线性极化,但是电场矢量保持在同一平面上。因此,我们使用这种线性极化来改善天线的方向性

圆极化

当波被圆极化时,电场矢量似乎在旋转时其所有分量都失去了方向。旋转模式有时也可能不同。然而,通过使用圆极化,多径效应被减小,因此,它被用于诸如GPS之类的卫星通信中。

水平极化

水平极化使波变弱,因为来自地表的反射会影响它。它们通常在低于1GHz的低频下较弱。电视信号的传输中使用了水平极化,以实现更好的信噪比。

垂直极化

低频垂直极化波对于地波传输是有利的。这些不受水平偏振的表面反射的影响。因此,垂直极化被用于移动通信

每种极化类型都有其自身的优缺点。射频系统设计人员可以根据系统要求自由选择极化类型。