Šajā nodaļā ir aplūkoti antenas starojuma staru parametri, kas palīdz mums izprast staru specifikācijas.
Stara laukums
Saskaņā ar standarta definīciju: "Ja starojuma intensitāte P(θ,ϕ) saglabājas maksimālā vērtībā telpiskā leņķī ΩA un citur ir nulle, tad stara laukums ir telpiskais leņķis, caur kuru iziet visa antenas izstarotā jauda."
Antenas izstarotais stars tiek izstarots noteiktā telpiskā leņķī, kur starojuma intensitāte ir maksimāla. Šo telpiskā stara leņķi sauc par stara laukumu un apzīmē ar ΩA.
Šajā telpiskajā leņķī ΩA starojuma intensitātei P(θ,ϕ) jābūt nemainīgai un maksimālai, bet citur — nullei. Tāpēc kopējo izstaroto jaudu aprēķina pēc formulas:
Izstarotā jauda = P(θ,ϕ)⋅ΩA (vatos)
Stara leņķis parasti attiecas uz telpisko leņķi starp galvenās daivas pusjaudas punktiem.
Matemātiska izteiksme
Sijas laukuma matemātiskais izteiksme ir:
kur diferenciālais telpiskais leņķis ir:
dΩ=sinθdθdϕ
Šeit Pn(θ,ϕ) ir normalizētā starojuma intensitāte.
• ΩA apzīmē nepārtrauktā stara leņķi (stara laukumu).
• θ ir leņķiskā stāvokļa funkcija.
• ϕ ir radiālā attāluma funkcija.
Vienība
Sijas laukuma mērvienība irsteradiāns (sr).
Staru kūļa efektivitāte
Saskaņā ar standarta definīciju: “Stara efektivitāte ir galvenā stara stara laukuma attiecība pret kopējo izstarotā stara laukumu.”
Antenas izstarotā enerģija ir atkarīga no tās virzības. Virzienam, kurā antena izstaro vislielāko jaudu, ir vislielākā efektivitāte, savukārt daļa enerģijas tiek zaudēta sānu daivās. Maksimāli izstarotās enerģijas attiecību galvenajā starā pret kopējo izstaroto enerģiju ar minimāliem zudumiem sauc par stara efektivitāti.
Matemātiska izteiksme
Stara efektivitātes matemātiskā izteiksme ir:
kur
•ηB ir stara efektivitāte (bez dimensijas),
• ΩMB ir galvenā stara telpiskais leņķis (stara laukums),
• ΩA ir kopējā izstarotā stara telpiskais leņķis.
Antenas polarizācija
Antenas var tikt konstruētas ar dažādām polarizācijām atkarībā no pielietojuma prasībām, piemēram, lineāru vai apļveida polarizāciju. Polarizācijas veids nosaka antenas stara raksturlielumus un polarizācijas stāvokli uztveršanas vai pārraides laikā.
Lineārā polarizācija
Kad elektromagnētiskais vilnis tiek pārraidīts vai uztverts, tā izplatīšanās virziens var mainīties. Lineāri polarizēta antena notur elektriskā lauka vektoru fiksētā plaknē, tādējādi koncentrējot enerģiju noteiktā virzienā, vienlaikus nomācot citus virzienus. Tādējādi lineārā polarizācija palīdz uzlabot antenas virzību.
Apļveida polarizācija
Cirkulāri polarizētā vilnī elektriskā lauka vektors laika gaitā rotē, tā ortogonālajām komponentēm esot vienādai amplitūdai un 90° fāzes nobīdei, kā rezultātā nav fiksēta virziena. Cirkulārā polarizācija efektīvi mazina daudzceļu efektus, tāpēc to plaši izmanto satelītu sakaros, piemēram, GPS.
Horizontālā polarizācija
Horizontāli polarizēti viļņi ir jutīgāki pret atstarošanos no Zemes virsmas, izraisot signāla vājināšanos, īpaši frekvencēs zem 1 GHz. Horizontālā polarizācija parasti tiek izmantota televīzijas signāla pārraidē, lai panāktu labāku signāla un trokšņa attiecību.
Vertikālā polarizācija
Vertikāli polarizēti zemfrekvences viļņi ir izdevīgi zemes viļņu izplatībai. Salīdzinot ar horizontālo polarizāciju, vertikāli polarizētos viļņus mazāk ietekmē virsmas atstarojumi, tāpēc tos plaši izmanto mobilajos sakaros.
Katram polarizācijas veidam ir savas priekšrocības un ierobežojumi. RF sistēmu projektētāji var brīvi izvēlēties atbilstošu polarizāciju atbilstoši konkrētām sistēmas prasībām.
Lai uzzinātu vairāk par antenām, lūdzu, apmeklējiet:
Publicēšanas laiks: 2026. gada 24. aprīlis
