No patrón de radiación dunha antena, o lóbulo principal representa o feixe principal da antena, a través do cal se irradia a enerxía máxima e máis concentrada.
A largura do feixe é a largura angular da abertura a través da cal se irradia a maior parte da potencia. Os dous parámetros principais que se empregan para caracterizar a largura do feixe son a largura do feixe a media potencia (HPBW) e a largura do feixe nula (FNBW).
Ancho de feixe a media potencia (HPBW)
Segundo a definición estándar, a separación angular sobre a cal a amplitude do patrón de radiación diminúe nun 50 % (é dicir, -3 dB) desde o pico do lóbulo principal chámase ancho de feixe a metade de potencia.
Noutras palabras, o ancho de feixe é a rexión sobre a que a antena irradia a maior parte da súa potencia, o que corresponde á rexión preto da potencia máxima. O ancho de feixe a metade da potencia é o rango angular dentro do cal a potencia relativa no campo de radiación efectivo da antena supera o 50 % da potencia máxima.
Interpretación xeométrica de HPBW
No patrón de radiación, debuxa unha liña desde a orixe ata cada lado do lóbulo principal nos puntos de metade de potencia. O ángulo entre estes dous vectores é o ancho de feixe a metade de potencia (HPBW). A seguinte figura axuda a ilustrar este concepto.
A figura mostra o lóbulo principal da antena e os puntos de media potencia no lóbulo principal.
Expresión matemática
Unha fórmula aproximada para a amplitude do feixe a metade da potencia é:
onde:
•λ é a lonxitude de onda de funcionamento,
•D é a dimensión da abertura da antena (normalmente o diámetro ou a lonxitude do lado).
A unidade de ancho de feixe a metade de potencia (HPBW) é o radián ou o grao.
Primeiro ancho de feixe nulo (FNBW)
Segundo a definición estándar, a separación angular entre os primeiros nulos adxacentes ao lóbulo principal chámase primeiro ancho de feixe nulo.
En termos simples, FNBW é a extensión angular entre os primeiros nulos do patrón a cada lado da viga principal.
Interpretación xeométrica de FNBW
Dende a orixe do patrón de radiación, debuxa liñas tanxentes ao feixe principal en cada lado. O ángulo entre estas dúas liñas tanxentes é o primeiro ancho de feixe nulo (FNBW). A seguinte figura axuda a ilustrar este concepto con maior claridade.
A figura anterior mostra o ancho de feixe a metade da potencia (HPBW) e o primeiro ancho de feixe nulo (FNBW) nun patrón de radiación, indicando o lóbulo principal e os lóbulos laterais.
Expresión matemática
A relación entre a primeira amplitude de feixe nula (FNBW) e a amplitude de feixe a metade da potencia (HPBW) pódese aproximar como:
Substituíndo HPBW ≈ 70λ/D, obtemos:
onde λ é a lonxitude de onda e D é a dimensión da apertura da antena.
Unidade
A unidade de primeiro ancho de feixe nulo (FNBW) é o radián (rad) ou o grao (°).
Lonxitude efectiva e área efectiva
Entre os parámetros da antena, a lonxitude efectiva e a área efectiva tamén son métricas importantes que axudan a avaliar o rendemento da antena.
Lonxitude efectiva
A lonxitude efectiva dunha antena utilízase para caracterizar a súa eficiencia de polarización.
DefiniciónA lonxitude efectiva é a relación entre a amplitude da tensión en circuíto aberto nos terminais da antena receptora e a amplitude da intensidade do campo eléctrico incidente na mesma dirección de polarización que a antena. Cando unha onda incidente chega á entrada da antena, posúe unha determinada intensidade de campo eléctrico cuxa amplitude depende da polarización da antena. Esta polarización debe coincidir coa amplitude da tensión nos terminais do receptor para unha recepción óptima do sinal.
Expresión matemática
A expresión matemática para a lonxitude efectiva é:
onde:
•le é a lonxitude efectiva da antena,
•Voc é a amplitude da tensión en circuíto aberto nos terminais da antena receptora,
•Ei é a amplitude da intensidade do campo eléctrico incidente na mesma dirección de polarización que a antena.
Área efectiva
Definición: A área efectiva é a porción da área dunha antena receptora que absorbe enerxía da fronte de onda incidente e a converte nun sinal eléctrico; xeralmente é menor que a área de apertura física da antena.
Durante a recepción, toda a área física da antena está exposta á fronte de onda electromagnética incidente, pero só unha parte dela capta o sinal de forma efectiva. Esta parte denomínase área efectiva.
A razón pola que só se utiliza unha fracción da enerxía da fronte de onda é que parte da onda incidente é dispersada pola antena, mentres que outra parte pode disiparse en forma de calor. Polo tanto, en condicións ideais sen perdas, a área que, ao multiplicarse pola densidade de potencia incidente, dá a máxima potencia obtible da antena chámase área efectiva.
A área efectiva denótase habitualmente porAeff.
Para saber máis sobre antenas, visita:
Data de publicación: 30 de abril de 2026
