Det här kapitlet diskuterar parametrarna för antennstrålningsstrålar, vilket hjälper oss att förstå strålspecifikationerna.
Strålarea
Enligt standarddefinitionen: ”Om strålningsintensiteten P(θ,ϕ) förblir vid sitt maximala värde över en rymdvinkel ΩA och är noll på andra ställen, då är strålarean den rymdvinkel genom vilken all effekt som utstrålas av antennen passerar.”
Den utstrålade strålen från en antenn avges inom en viss rymdvinkel där strålningsintensiteten är maximal. Denna rymdvinkel kallas strålarean och betecknas med ΩA.
Inom denna rymdvinkel ΩA bör strålningsintensiteten P(θ,ϕ) vara konstant och maximal, och noll på andra ställen. Därför ges den totala utstrålade effekten av:
Utstrålad effekt=P(θ,ϕ)⋅ΩA(watt)
Strålvinkeln avser generellt den rymdvinkel som finns mellan huvudlobens halva effektpunkter.
Matematiskt uttryck
Det matematiska uttrycket för strålarean är:
där den differentiella rymdvinkeln är:
dΩ=sinθdθdϕ
Här är Pn(θ,ϕ) den normaliserade strålningsintensiteten.
• ΩA representerar den solida strålvinkeln (strålarean).
• θ är en funktion av vinkelpositionen.
• ϕ är en funktion av det radiella avståndet.
Enhet
Enheten för strålarea ärsteradian (sr).
Stråleffektivitet
Enligt standarddefinitionen: ”Stråleffektivitet är förhållandet mellan huvudstrålens strålarea och den totala utstrålade strålarean.”
Den energi som utstrålas av en antenn beror på dess riktningsriktning. Den riktning i vilken antennen utstrålar mest effekt har högst effektivitet, medan en del energi går förlorad i sidolober. Förhållandet mellan den maximalt utstrålade energin i huvudstrålen och den totala utstrålade energin, med minimal förlust, kallas stråleffektivitet.
Matematiskt uttryck
Det matematiska uttrycket för stråleffektivitet är:
där
•ηB är stråleffektiviteten (dimensionslös),
• ΩMB är huvudstrålens rymdvinkel (strålarean),
• ΩA är den totala utstrålade strålens rymdvinkel.
Antennpolarisering
Antenner kan utformas med olika polarisationer beroende på tillämpningskrav, såsom linjär eller cirkulär polarisering. Polarisationstypen avgör antennens strålegenskaper och polarisationstillstånd under mottagning eller sändning.
Linjär polarisering
När en elektromagnetisk våg sänds eller tas emot kan dess utbredningsriktning variera. En linjärt polariserad antenn håller det elektriska fältet begränsat till ett fast plan, vilket koncentrerar energin i en specifik riktning samtidigt som den undertrycker andra riktningar. Därför bidrar linjär polarisering till att förbättra antennens riktningsförmåga.
Cirkulär polarisering
I en cirkulärt polariserad våg roterar det elektriska fältvektorn över tid, varvid dess ortogonala komponenter är lika stora i amplitud och 90° ur fas, vilket resulterar i ingen fast riktning. Cirkulär polarisering mildrar effektivt flervägseffekter och används därför i stor utsträckning inom satellitkommunikation, såsom GPS.
Horisontell polarisering
Horisontellt polariserade vågor är mer mottagliga för reflektion från jordytan, vilket orsakar signaldämpning, särskilt vid frekvenser under 1 GHz. Horisontell polarisering används ofta för TV-signalöverföring för att uppnå ett bättre signal-brusförhållande.
Vertikal polarisering
Vertikalt polariserade lågfrekventa vågor är fördelaktiga för markvågsutbredning. Jämfört med horisontell polarisering påverkas vertikalt polariserade vågor mindre av ytreflektioner och används därför i stor utsträckning inom mobilkommunikation.
Varje polarisationstyp har sina egna fördelar och begränsningar. RF-systemkonstruktörer kan fritt välja lämplig polarisation enligt specifika systemkrav.
För att lära dig mer om antenner, besök:
Publiceringstid: 24 april 2026
