Mchoro 1. Maeneo ya boriti kuu na lobe ya pembeni yanayotumika kufafanua ufanisi wa boriti ya antena.
Ufanisi wa Miale ya Antena ni Nini?
Ufanisi wa boriti ya antena, pia huitwa ufanisi wa miale kuu, ni sehemu ya nguvu yote ya miale ya antena inayoangukia ndani ya eneo lililobainishwa la miale kuu. Inajibu swali la muundo wa vitendo: ni kiasi gani cha miale inayopatikana imejikita kuelekea sekta ya angular inayokusudiwa badala ya kusambazwa kwenye ndewe za pembeni na ndewe ya nyuma?
Kwa antena inayopokea, ulinganifu huruhusu wazo lile lile kuonekana kama sehemu ya nguvu inayopokelewa inayokusanywa kupitia boriti kuu wakati hali ya uwanja unaozunguka na upolarishaji inafafanuliwa kwa uthabiti. Kwa hivyo, ufanisi wa boriti ni muhimu sana katika rada, radiometri, viungo vya setilaiti, mifumo ya maikrowevu ya nukta hadi nukta na kipimo cha antena, ambapo nishati inayofika kutoka au kuondoka kuelekea maelekezo yasiyotakikana inaweza kupunguza usahihi au kuongeza mwingiliano.
Katika Mchoro 1, lobe kuu imejikita kwenye mhimili wa z. Ikiwa pembe ya koni θ1Inaashiria null ya kwanza au mpaka mwingine wa boriti kuu ulioainishwa wazi, ufanisi wa boriti huhesabiwa kwa kuunganisha muundo wa nguvu ndani ya koni hiyo na kuigawanya kwa nguvu iliyounganishwa juu ya muundo kamili wa mionzi.
Fomula ya Ufanisi wa Miale ya Antena
Kutumia muundo wa nguvu uliorekebishwa Pn(θ, φ), usemi wa jumla wa ufanisi wa boriti umeonyeshwa hapa chini:
Nambari inawakilisha nguvu iliyomo ndani ya pembe thabiti ya boriti kuu iliyochaguliwa, ΩMB. Denominator inawakilisha jumla ya nguvu iliyochomwa iliyounganishwa zaidi ya steradians 4π. Thamani inayotokana, ηB, haina kipimo na kwa kawaida huripotiwa kama asilimia.
- Pn(θ,φ)ni muundo wa nguvu uliorekebishwa. Ikiwa data ya uwanja wa umeme uliopimwa inatumika, neno la nguvu linalolingana linalingana na |E|2.
- ΩMBni eneo maalum la boriti kuu, ambalo mara nyingi hufungwa na nulls za kwanza au kwa pembe ya koni iliyofafanuliwa.
- θ na φni viwianishi vya mwinuko na azimuth vinavyotumika kuelezea muundo kamili wa mionzi.
Mpaka wa boriti kuu lazima uelezwe kila wakati pamoja na matokeo. Maabara mbili zinaweza kupata thamani tofauti za nambari kutoka kwa muundo uleule ikiwa moja itaunganishwa na null ya kwanza huku nyingine ikitumia koni ya angular isiyobadilika. Kwa boriti ya penseli yenye ulinganifu wa takriban mzunguko, ujumuishaji unaweza kurahisishwa kama inavyoonyeshwa katika usemi unaofuata.
Ufanisi wa Miale ya Antena Hupimwaje?
Ufanisi wa boriti hupatikana kutokana na data ya muundo wa mionzi badala ya kutoka kwa usomaji mmoja wa boresight. Masafa ya mbali yaliyorekebishwa, masafa ya majaribio ya antena ndogo, au mfumo wa karibu na uwanja wenye mabadiliko yaliyothibitishwa ya mbali yanaweza kutumika. Kwa safu zilizopangwa kwa awamu, kipimo kinapaswa kurudiwa kwa kila hali ya boriti inayohitajika, masafa na upolarization kwa sababu skanning na amplitude au makosa ya awamu yanaweza kusambaza tena nguvu kwenye sidelobes.
- Pima muundo wa mionzikifuniko cha pembe cha kutosha kujumuisha boriti kuu, ndewe za pembeni na ndewe ya nyuma.
- Badilisha sehemu iliyopimwa kuwa muundo wa nguvuna utumie urekebishaji sawa kwa kila sampuli ya angular.
- Bainisha mpaka wa boriti kuu, kama vile kontua ya null ya kwanza au pembe maalum ya koni.
- Jumuisha nguvu ndani ya mpaka huona uigawanye kwa nguvu iliyounganishwa juu ya muundo kamili.
- Ripoti hali ya mtihani, ikijumuisha masafa, upolarization, hali ya boriti, azimio la angular na ufafanuzi wa mpaka.
Jozi ya vipande viwili vya E-plane na H-plane vinaweza kuonyesha tabia ya upana wa boriti na umbo la pembeni, lakini kwa kawaida haitoi thamani kamili ya ufanisi wa boriti ya pande tatu isipokuwa ulinganifu wa mzunguko umehesabiwa haki. Data ya muundo wa nyanja nzima au kamili vya kutosha hutoa matokeo yanayoweza kutetewa zaidi. Pata maelezo zaidi kuhusu RF MISO'suwezo wa kupima antena.
Masharti ya Ufanisi wa Miale dhidi ya Masharti Mengine ya Ufanisi wa Antena
Ufanisi wa Mionzi dhidi ya Ufanisi wa Mionzi
Ufanisi wa mionzihulinganisha nguvu inayotolewa na nguvu inayokubaliwa na antena na kwa hivyo huonyesha hasara za kondakta na dielektri.Ufanisi wa boritiinaelezea mahali ambapo nguvu inayotolewa huelekea. Antena inaweza kuwa na hasara ndogo ya ndani lakini bado ina ufanisi mdogo wa miale ikiwa nguvu kubwa itaonekana kwenye ndewe za pembeni au ndewe ya nyuma.
Ufanisi wa Miale dhidi ya Uelekeo na Faida
Uelekeziinaelezea kiwango cha juu cha muundo wa mionzi ikilinganishwa na radiator ya isotropiki. Gain inachanganya mwelekeo na ufanisi wa mionzi, huku faida inayopatikana pia ikichangia kutolingana kwa impedansi. Ufanisi wa boriti ni tofauti kwa sababu huunganisha nguvu katika eneo la pembe badala ya kutathmini mwelekeo wa kilele pekee.
Ufanisi wa Boriti dhidi ya Upana wa Boriti
Upana wa miale ya nguvu nusu ni upana wa pembe kati ya nukta za -3 dB za lobe kuu. Mwale mwembamba mara nyingi huambatana na mwelekeo wa juu, lakini yenyewe haithibitishi ufanisi wa miale ya juu. Muundo unaweza kuwa na kilele chembamba na bado kutuma nishati muhimu kwenye lobe za pembeni. Kwa hivyo, kiwango cha upana wa miale na lobe ya pembeni lazima kipitiwe pamoja na thamani iliyojumuishwa ya ufanisi wa miale.
Ni Nini Hudhibiti Ufanisi wa Miale ya Antena?
1. Viwango vya Lobe ya Sidelobe na Lobe ya Mgongo
Nguvu nje ya eneo lililochaguliwa la boriti kuu hupunguza moja kwa moja ufanisi wa boriti. Ncha za pembeni zinaweza kusababisha kutoendelea kwa uwazi, nafasi ya safu, makosa ya ukubwa au wasifu wa mwangaza ambao haujaboreshwa kwa muundo unaohitajika. Mionzi ya nyuma na kutawanyika kutoka kwa miundo iliyo karibu kunaweza kuwa na athari sawa.
2. Mwangaza wa Aperture na Amplitude Taper
Antena na safu za tundu hutumia usambazaji wa amplitude kwenye tundu linalotoa mwanga. Usambazaji unaokaribia kufanana unaweza kutoa boriti kuu nyembamba na mwelekeo wa juu, lakini pia unaweza kutoa tundu za pembeni zenye urefu wa juu. Kutumia taper ya amplitude kunaweza kukandamiza tundu za pembeni na kuweka nguvu zaidi ya jumla ya muundo katika eneo linalohitajika, ingawa taper nyingi inaweza kupanua boriti kuu na kupunguza faida ya kilele au ufanisi wa tundu. Kwa hivyo, mpangilio bora ni mabadilishano mahususi ya programu.
3. Kumwagika kwa Malisho na Kuziba kwa Miundo
Katika antena ya kuakisi, nishati inayokosa kuakisi humwagika na haichangii kwenye boriti kuu inayotakiwa. Viunganishi vya malisho, kiakisi kidogo au vifaa vilivyo karibu vinaweza pia kuzuia au kutawanya sehemu ya uwanja wa uwazi. Uchaguzi sahihi wa malisho, uwekaji wa fokasi na mpangilio wa kiufundi husaidia kudhibiti hasara hizi na lobes zisizohitajika.
4. Makosa ya Awamu, Amplitude na Uso
Usawa wa awamu kati ya vipengele vya safu, upotevu usio sawa wa mlisho, uvumilivu wa utengenezaji, hitilafu ya uso wa kiakisi na upotoshaji wa radome vinaweza kuhamisha nishati mbali na boriti inayokusudiwa. Athari hizi kwa kawaida huwa muhimu zaidi kadri masafa yanavyoongezeka kwa sababu hitilafu ya vipimo vilivyowekwa inawakilisha sehemu kubwa ya urefu wa wimbi.
5. Usafi wa Upolaji
Baadhi ya ufafanuzi wa ufanisi wa miale hujumuisha nguvu pekee katika upolarishaji unaohitajika. Mionzi yenye polari mtambuka ndani au nje ya miale kuu inaweza kupunguza thamani iliyoripotiwa. Upolarishaji unapaswa kubainishwa mara kwa mara katika uigaji, upimaji na mahitaji ya mfumo.
Ufanisi wa Boriti, Upana wa Beam na Bandwidth Ni Tofauti
Ufanisi wa boritini uwiano jumuishi wa nguvu ya pembe.Upana wa boritiInaelezea upana wa pembe wa lobe kuu katika kiwango kilichotajwa, kwa kawaida nukta za nusu-nguvu au -3 dB.Kipimo data cha antenainaelezea masafa ambayo mahitaji yaliyochaguliwa yanatimizwa. Vigezo hivi huathiriana, lakini haviwezi kubadilishwa.
Muundo unaweza kudumisha VSWR inayokubalika katika masafa mapana huku mwelekeo wake wa boriti, kiwango cha upande au ufanisi wa boriti ukibadilika sana karibu na kingo za bendi. Kwa hivyo, utendaji wa muundo unapaswa kuthibitishwa katika masafa kadhaa badala ya kukadiriwa kutoka kwa kipimo data cha impedance pekee. Kwa matibabu ya kina ya ufafanuzi wa masafa ya masafa, tazamaKipimo cha Antena.
Ufanisi wa Miale Unawezaje Kuboreshwa?
- Chagua kipanuzi kinachosawazisha ukandamizaji wa sidelobe, upana wa boriti kuu na ongezeko.
- Boresha nafasi ya kuakisi-kulisha, mwangaza wa ukingo na kumwagika.
- Tumia nafasi inayofaa ya vipengele na udhibiti sahihi wa amplitude au awamu katika safu ili kuepuka lobes za wavu.
- Punguza kuziba, kutawanyika kwa kebo na mwingiliano usiohitajika na muundo wa kupachika au radome.
- Dhibiti uvumilivu wa usindikaji, usahihi wa uso na upangiliaji katika masafa ya juu zaidi ya uendeshaji.
- Thibitisha ruwaza za co-polari na cross-polari katika bendi kamili ya uendeshaji na kila hali ya boriti inayohitajika.
Ufanisi wa Mwangaza wa Juu Una umuhimu Gani Zaidi?
Ufanisi mkubwa wa miale ni muhimu sana wakati nguvu au nishati inayopokelewa lazima iwekwe kwenye mwelekeo uliofafanuliwa vizuri. Mifano ya kawaida ni pamoja na rada ya kufuatilia shabaha na upigaji picha, viungo vya mawasiliano ya setilaiti, unajimu wa redio na radiometri, viungo vya maikrowevu ya nukta hadi nukta, mifumo ya kuakisi-kulisha, antena za urekebishaji na safu zinazoongozwa kielektroniki.
Hakuna asilimia ya ufanisi wa miale kwa wote ambayo ni sahihi kwa kila antena. Sharti muhimu lazima lieleze masafa ya uendeshaji, upolarization, hali ya miale na mpaka wa pembe, pamoja na tabia inayokubalika ya upande na tabia ya mgongo. Hii inafanya data ya msambazaji, simulizi na matokeo yaliyopimwa kulinganishwa moja kwa moja.
Wanunuzi Wanapaswa Kuangalia Nini Katika Karatasi ya Data ya Antena?
Wakati udhibiti wa miale ni muhimu, usitathmini antena kutoka kwa ongezeko la kilele pekee. Muulize mtengenezaji ni data gani ya muundo na hali ya majaribio inayopatikana kwa modeli na masafa halisi.
- Masafa ya uendeshaji na masafa yanayotumika kwa vipimo vya ruwaza
- Upana, upana wa nusu-nguvu ya boriti na kiwango cha kwanza cha lobe ya pembeni dhidi ya masafa
- Mifumo ya mionzi ya Co-polari na polari mtambuka katika ndege zinazohitajika au kupitia skanisho la duara
- Mpaka wa pembe na upolarization unaotumika kuhesabu ufanisi wa boriti, wakati thamani hiyo imebainishwa
- VSWR, kiunganishi au kiolesura cha mwongozo wa mawimbi, utunzaji wa nguvu na mahitaji ya mazingira
- Uvumilivu wa mitambo, mpangilio wa kupachika na usanidi wowote wa radome au kiakisi-malisho
Suluhisho za Antena za Microwave za RF MISO
RF MISO hutoa antena za microwave na milimita-wimbi kwa ajili ya vipimo, rada, mawasiliano na ujumuishaji wa mfumo. Familia husika za bidhaa ni pamoja naantena za kawaida za pembe za faida, antena za kuakisinaantena za safuVipimo maalum vya modeli na data ya majaribio inayopatikana inapaswa kupitiwa dhidi ya masafa, upolarishaji, faida na utendaji wa muundo unaohitajika.
Kwa uteuzi wa antena au hitaji lililobinafsishwa,wasiliana na RF MISO at info@rf-miso.com.
Muda wa chapisho: Julai-12-2024
