Zbog posebnog dizajna antene, gustina zračenja se može koncentrirati u određenom prostornom pravcu. Mjera usmjerenosti antene bez gubitaka je pojačanje antene. To je usko povezano sa usmjerenošću antene. Za razliku od usmjerenosti, koja opisuje samo smjerne karakteristike antene, pojačanje antene također uzima u obzir efikasnost antene.
zračenje
Dakle, predstavlja stvarnu snagu zračenja. To je obično manje od snage koju daje predajnik. Međutim, budući da je ovu snagu lakše izmjeriti od usmjerenosti, pojačanje antene se češće koristi od usmjerenosti. Pod pretpostavkom razmatranja antene bez gubitaka, usmjerenost se može postaviti jednaka pojačanju antene.
zračenje
Referentna antena se koristi za definiranje pojačanja antene. U većini slučajeva, referentna antena je pretpostavljeni svesmjerni radijator bez gubitaka (izotropni radijator ili antena) koji zrači ravnomjerno u svim smjerovima, ili jednostavna dipolna antena, barem u ravni na koju se smatra.
zračenje
Za antenu koja se meri, gustina zračenja (snaga po jedinici površine) određuje se u tački na određenoj udaljenosti i upoređuje se sa vrednošću dobijenom pomoću referentne antene. Pojačanje antene je omjer dvije gustine zračenja.
zračenje
Na primjer, ako usmjerena antena proizvodi 200 puta veću gustinu zračenja od izotropne antene u određenom prostornom smjeru, vrijednost pojačanja antene G je 200 ili 23 dB.
zračenje
Antenna Pattern
Dijagram antene je grafički prikaz prostorne distribucije energije koju zrači antena. Ovisno o primjeni, antena treba da prima samo iz određenog smjera, ali ne i signale iz drugih pravaca (npr. TV antena, radarska antena), s druge strane, auto antena bi trebala biti u mogućnosti da prima predajnike iz svih mogućih smjerova.
zračenje
Dijagram zračenja antene je grafički prikaz elemenata karakteristika zračenja antene. Dijagram antene je obično grafički prikaz karakteristika smjera antene. Predstavlja relativni intenzitet energetskog zračenja ili količinu jačine električnog ili magnetskog polja kao funkciju smjera antene. Dijagrami antene se mjere ili generiraju simulacijskim programima na računaru, na primjer, da bi se grafički prikazala usmjerenost radarske antene i na taj način procijenila njena izvedba.
zračenje
U poređenju sa omnidirekcionim antenama, koje zrače ravnomerno u svim pravcima aviona, usmerene antene favorizuju jedan smer i stoga postižu veći domet u ovom pravcu sa manjom snagom prenosa. Obrasci zračenja antene grafički ilustriraju preferencije određene mjerenjima. Zbog reciprociteta, garantovane su identične karakteristike odašiljanja i prijema antene. Dijagram prikazuje usmjerenu distribuciju snage prijenosa kao jačinu polja i osjetljivost antene tokom prijema.
zračenje
Potrebna usmjerenost postiže se ciljanom mehaničkom i električnom konstrukcijom antene. Usmjerenost pokazuje koliko dobro antena prima ili emituje u određenom smjeru. Predstavljen je u grafičkom prikazu (antenski dijagram) kao funkcija azimuta (horizontalni dijagram) i elevacije (vertikalni dijagram).
zračenje
Koristite kartezijanski ili polarni koordinatni sistem. Mjerenja u grafičkim prikazima mogu imati linearne ili logaritamske vrijednosti.
zračenje
Koristite mnoge formate prikaza. Kartezijanski koordinatni sistemi, kao i polarni koordinatni sistemi, su veoma česti. Glavni cilj je prikazati reprezentativni uzorak zračenja horizontalno (azimut) za punu reprezentaciju od 360° ili vertikalno (elevacija) uglavnom samo za 90 ili 180 stepeni. Podaci sa antene mogu se bolje prikazati u dekartovskim koordinatama. Budući da se ovi podaci također mogu ispisati u tablice, obično se preferira opisniji prikaz krivulje trajektorije u polarnim koordinatama. Za razliku od kartezijanskog koordinatnog sistema, ovo direktno ukazuje na pravac.
zračenje
Radi lakše manipulacije, transparentnosti i maksimalne svestranosti, obrasci zračenja se obično normalizuju na vanjske ivice koordinatnog sistema. To znači da je maksimalna izmjerena vrijednost poravnata sa 0° i iscrtana na gornjoj ivici grafikona. Dalja mjerenja dijagrama zračenja obično su prikazana u dB (decibelima) u odnosu na ovu maksimalnu vrijednost.
zračenje
Skala na slici može varirati. Postoje tri vrste najčešće korištenih skala za crtanje; linearni, linearni logaritamski i modificirani logaritamski. Linearna skala naglašava glavni snop zračenja i obično potiskuje sve bočne režnjeve jer su obično manje od jednog procenta glavnog režnja. Međutim, linear-log skala dobro predstavlja bočne režnjeve i poželjna je kada su nivoi svih bočnih režnjeva važni. Međutim, ostavlja utisak loše antene jer je glavni režanj relativno mali. Modifikovana logaritamska skala (Slika 4) naglašava oblik glavnog snopa kada kompresuje bočne režnjeve veoma niskog nivoa (<30 dB) prema centru moda. Stoga je glavni režanj dvostruko veći od najjačeg bočnog režnja, što je povoljno za vizualnu prezentaciju. Međutim, ovaj oblik predstavljanja se rijetko koristi u tehnologiji jer je iz njega teško očitati tačne podatke.
zračenje
zračenje
horizontalni uzorak zračenja
Horizontalni dijagram antene je tlocrt elektromagnetnog polja antene, izražen kao dvodimenzionalna ravan u centru antene.
Interes ovog prikaza je da se jednostavno dobije usmjerenost antene. Obično se vrijednost -3 dB također daje kao isprekidani krug na skali. Presjek između glavnog režnja i ovog kruga rezultira takozvanom širinom snopa antene pola snage. Drugi lako čitljivi parametri su omjer napredovanja/povlačenja, odnosno omjer između glavnog režnja i zadnjeg režnja, te veličina i smjer bočnih režnjeva.
zračenje
zračenje
Za radarske antene, omjer između glavnog i bočnog režnja je važan. Ovaj parametar direktno utiče na procenu stepena radarske zaštite od smetnji.
zračenje
vertikalni dijagram zračenja
Oblik vertikalnog uzorka je vertikalni poprečni rez trodimenzionalne figure. Na prikazanom polarnom dijagramu (četvrtina kruga), položaj antene je nulto polje, X-osa je domet radara, a Y-osa je visina cilja. Jedna od tehnika antenskog mjerenja je solarno stroboskopsko snimanje pomoću mjernog alata RASS-S kompanije Intersoft Electronics. RASS-S (Radar Analysis Support System for Sites) je sistem nezavisan od proizvođača radara za procjenu različitih elemenata radara povezivanjem na već dostupne signale, pod radnim uvjetima.
zračenje
Slika 3: Vertikalni dijagram antene sa kosekantnom kvadratnom karakteristikom
Na slici 3, mjerne jedinice su nautičke milje za domet i stope za visinu. Iz istorijskih razloga, ove dvije mjerne jedinice se i dalje koriste u upravljanju vazdušnim saobraćajem. Ove jedinice su od sekundarnog značaja jednostavno zato što su prikazane količine zračenja definisane kao relativni nivoi. To znači da je nišan dobio vrijednost (teorijskog) maksimalnog dometa izračunatog uz pomoć jednadžbe radara.
zračenje
Oblik grafikona daje samo potrebne informacije! Da biste dobili apsolutnu vrijednost, potreban vam je drugi dijagram mjeren pod istim uvjetima. Možete uporediti dva grafikona i uočiti pretjerano povećanje ili smanjenje performansi antene.
zračenje
Radijali su markeri za uglove elevacije, ovdje u koracima od pola stepena. Nejednako skaliranje x- i y-ose (mnogo stopa u odnosu na mnogo nautičkih milja) rezultira nelinearnim razmakom između oznaka elevacije. Visina se prikazuje u obliku linearne mreže. Druga (isprekidana) mreža je orijentisana na krivinu Zemlje.
zračenje
Trodimenzionalni prikazi dijagrama antena su uglavnom kompjuterski generisane slike. Većinu vremena generiraju se simulacijskim programima i njihove vrijednosti su iznenađujuće bliske stvarnim izmjerenim dijagramima. Generisanje prave mjerne karte znači veliki napor mjerenja, budući da svaki piksel slike predstavlja vlastitu mjernu vrijednost.
zračenje
Trodimenzionalni prikaz dijagrama antene u kartezijanskim koordinatama iz radarske antene na motornom vozilu.
(Snaga je data u apsolutnim nivoima! Stoga većina antenskih mjernih programa bira kompromis za ovaj prikaz. Samo vertikalni i horizontalni dijelovi dijagrama kroz antenu mogu se koristiti kao stvarna mjerenja.
zračenje
Svi ostali pikseli se izračunavaju množenjem cijele krivulje mjerenja vertikalnog grafikona jednim mjerenjem horizontalnog grafikona. Potrebna računarska snaga je ogromna. Osim ugodnog prikaza u prezentacijama, upitna je njegova korist, jer se iz ovog prikaza ne mogu dobiti nove informacije u poređenju sa dva odvojena grafikona (horizontalni i vertikalni dijagram antene). Naprotiv: posebno u perifernim područjima, grafikoni generirani ovim kompromisom trebali bi značajno odstupiti od stvarnosti.
zračenje
Dodatno, 3D dijagrami mogu biti predstavljeni u kartezijanskim i polarnim koordinatama.
zračenje
Širina snopa radarske antene se obično shvata kao širina snopa pola snage. Maksimalni intenzitet zračenja nalazi se u nizu mjerenja (uglavnom u bezehogenoj komori), a zatim u tačkama koje se nalaze na obje strane vrha, koje predstavljaju vršni intenzitet podignut na polovinu snage. Ugaona udaljenost između tačaka pola snage definira se kao širina snopa. [1] Pola snage u decibelima je −3 dB, dakle pola snage snopa
