principal

Parámetros básicos das antenas: eficiencia do feixe e ancho de banda

1

figura 1

1. Eficiencia do feixe
Outro parámetro común para avaliar a calidade das antenas transmisoras e receptoras é a eficiencia do feixe. Para a antena co lóbulo principal na dirección do eixe z, como se mostra na Figura 1, a eficiencia do feixe (BE) defínese como:

2

É a relación entre a potencia transmitida ou recibida dentro do ángulo do cono θ1 e a potencia total transmitida ou recibida pola antena. A fórmula anterior pódese escribir como:

3

Se o ángulo no que aparece o primeiro punto cero ou valor mínimo se selecciona como θ1, a eficiencia do feixe representa a relación entre a potencia no lóbulo principal e a potencia total. En aplicacións como a metroloxía, a astronomía e o radar, a antena debe ter unha eficiencia do feixe moi alta. Normalmente requírese máis do 90 % e a potencia recibida polo lóbulo lateral debe ser o máis pequena posible.

2. Ancho de banda
O ancho de banda dunha antena defínese como "o rango de frecuencias no que o rendemento de certas características da antena cumpre con estándares específicos". O ancho de banda pódese considerar como un rango de frecuencias a ambos os dous lados da frecuencia central (xeralmente referido á frecuencia resonante) onde as características da antena (como a impedancia de entrada, o patrón direccional, o ancho do feixe, a polarización, o nivel do lóbulo lateral, a ganancia, a orientación do feixe e a eficiencia da radiación) están dentro do rango aceptable despois de comparar o valor da frecuencia central.
Para as antenas de banda ancha, o ancho de banda exprésase normalmente como a relación entre as frecuencias superior e inferior para un funcionamento aceptable. Por exemplo, un ancho de banda de 10:1 significa que a frecuencia superior é 10 veces a frecuencia inferior.
Para as antenas de banda estreita, o ancho de banda exprésase como unha porcentaxe da diferenza de frecuencia con respecto ao valor central. Por exemplo, un ancho de banda do 5 % significa que o rango de frecuencias aceptable é o 5 % da frecuencia central.
Dado que as características da antena (impedancia de entrada, patrón direccional, ganancia, polarización, etc.) varían coa frecuencia, as características do ancho de banda non son únicas. Normalmente, os cambios no patrón direccional e na impedancia de entrada son diferentes. Polo tanto, o ancho de banda do patrón direccional e o ancho de banda da impedancia son necesarios para enfatizar esta distinción. O ancho de banda do patrón direccional está relacionado coa ganancia, o nivel do lóbulo lateral, o ancho do feixe, a polarización e a dirección do feixe, mentres que a impedancia de entrada e a eficiencia da radiación están relacionadas co ancho de banda da impedancia. O ancho de banda adoita indicarse en termos de ancho de feixe, niveis do lóbulo lateral e características do patrón.

A discusión anterior asume que as dimensións da rede de acoplamento (transformador, contrapeso, etc.) e/ou da antena non cambian de ningún xeito a medida que cambia a frecuencia. Se as dimensións críticas da antena e/ou da rede de acoplamento se poden axustar correctamente a medida que cambia a frecuencia, pódese aumentar o ancho de banda dunha antena de banda estreita. Aínda que isto non é unha tarefa doada en xeral, hai aplicacións onde se pode conseguir. O exemplo máis común é a antena de radio dun automóbil, que normalmente ten unha lonxitude axustable que se pode usar para sintonizar a antena para unha mellor recepción.

Para saber máis sobre antenas, visita:


Data de publicación: 12 de xullo de 2024

Obter a ficha técnica do produto