Az antenna speciális kialakításának köszönhetően a sugárzás sűrűsége egy bizonyos térbeli irányba koncentrálható. A veszteségmentes antenna irányítottságának mértéke az antennaerősítés. Ez szorosan összefügg az antenna irányítottságával. Az irányítottsággal ellentétben, amely csak az antenna irányjellemzőit írja le, az antennaerősítés az antenna hatékonyságát is figyelembe veszi.
sugárzás
Ezért a tényleges kisugárzott teljesítményt jelenti. Ez általában kisebb, mint az adó által biztosított teljesítmény. Mivel azonban ez a teljesítmény könnyebben mérhető, mint az irányítottság, az antennaerősítést gyakrabban használják, mint az irányítottságot. Feltételezve, hogy veszteségmentes antennát veszünk figyelembe, az irányítottság az antenna erősítésével egyenlőre állítható.
sugárzás
A referenciaantenna az antenna erősítésének meghatározására szolgál. A legtöbb esetben a referenciaantenna egy veszteségmentes feltételezett körsugárzó (izotróp sugárzó vagy antenna), amely minden irányban egyenletesen sugároz, vagy egy egyszerű dipólus antenna, legalábbis a hivatkozott síkban.
sugárzás
A mérendő antenna esetében a sugárzássűrűséget (területegységre jutó teljesítményt) egy bizonyos távolságra lévő pontban meghatározzák, és összehasonlítják a referenciaantenna segítségével kapott értékkel. Az antennaerősítés két sugárzási sűrűség aránya.
sugárzás
Például, ha egy irányított antenna 200-szor nagyobb sugárzássűrűséget produkál, mint egy izotróp antenna egy bizonyos térbeli irányban, akkor az antenna G erősítése 200 vagy 23 dB.
sugárzás
Antenna minta
Az antennamintázat az antenna által kisugárzott energia térbeli eloszlásának grafikus ábrázolása. Az antenna alkalmazástól függően csak egy bizonyos irányból vegyen, de más irányból ne (pl. TV antenna, radarantenna), másrészt egy autóantenna minden lehetséges irányból képes legyen az adók vételére.
sugárzás
Az antenna sugárzási mintája az antenna sugárzási jellemzőinek elemeinek grafikus ábrázolása. Az antennamintázat általában az antenna irányjellemzőinek grafikus ábrázolása. Az energiasugárzás relatív intenzitását, vagy az elektromos vagy mágneses térerősséget az antenna irányának függvényében mutatja. Az antennadiagramokat számítógépes szimulációs programok mérik vagy generálják, például egy radarantenna irányítottságának grafikus megjelenítésére, és ezáltal annak teljesítményének becslésére.
sugárzás
Az omnidirekcionális antennákhoz képest, amelyek a repülőgép minden irányába egyenletesen sugároznak, az irányított antennák az egyik irányt részesítik előnyben, így kisebb átviteli teljesítménnyel nagyobb hatótávolságot érnek el ebben az irányban. Az antenna sugárzási mintái grafikusan illusztrálják a mérések által meghatározott preferenciákat. A kölcsönösségnek köszönhetően az antenna azonos adási és vételi jellemzői garantáltak. A diagram az adási teljesítmény irányeloszlását mutatja térerősségként és az antenna érzékenységét vétel közben.
sugárzás
A szükséges irányíthatóság az antenna célzott mechanikai és elektromos felépítésével érhető el. Az irányítottság azt jelzi, hogy az antenna milyen jól vesz vagy sugároz egy adott irányba. Grafikus ábrázolásban (antennaminta) ábrázolva az azimut (vízszintes diagram) és magasság (függőleges diagram) függvényében.
sugárzás
Használjon derékszögű vagy poláris koordináta-rendszert. A grafikus ábrázolásban végzett mérések lineáris vagy logaritmikus értékei lehetnek.
sugárzás
Használjon sok megjelenítési formátumot. A derékszögű koordinátarendszerek, valamint a poláris koordináta-rendszerek nagyon elterjedtek. A fő cél az, hogy reprezentatív sugárzási mintát mutasson vízszintesen (azimut) a teljes 360°-os ábrázoláshoz, vagy függőlegesen (magasságban) többnyire csak 90 vagy 180 fokban. Az antenna adatai jobban ábrázolhatók derékszögű koordinátákkal. Mivel ezek az adatok táblázatokba is kinyomtathatók, általában a leíróbb pályagörbe polárkoordinátákban történő megjelenítését részesítik előnyben. A derékszögű koordinátarendszerrel ellentétben ez közvetlenül jelzi az irányt.
sugárzás
A kezelés megkönnyítése, az átláthatóság és a maximális sokoldalúság érdekében a sugárzási mintákat általában a koordináta-rendszer külső széleihez normalizálják. Ez azt jelenti, hogy a mért maximális érték 0°-hoz igazodik, és a diagram felső szélére kerül. A sugárzási mintázat további méréseit általában dB-ben (decibelben) adják meg ehhez a maximális értékhez viszonyítva.
sugárzás
Az ábrán látható lépték változhat. Az általánosan használt ábrázolási léptéknek három típusa létezik; lineáris, lineáris logaritmikus és módosított logaritmikus. A lineáris skála a fő sugárzási sugarat hangsúlyozza, és általában elnyomja az összes oldallebenyet, mivel ezek általában a fő lebeny egy százalékánál kisebbek. A lineáris log skála azonban jól reprezentálja az oldallebenyeket, és akkor előnyös, ha az összes oldallebeny szintje fontos. Azonban rossz antenna benyomását kelti, mivel a fő lebeny viszonylag kicsi. A módosított logaritmikus skála (4. ábra) kiemeli a főnyaláb alakját, amikor a nagyon alacsony szintű (<30 dB) oldallamellákat a mód közepe felé sűríti. Ezért a főlebeny kétszer akkora, mint a legerősebb oldallebeny, ami a vizuális megjelenítés szempontjából előnyös. Ezt az ábrázolási formát azonban ritkán alkalmazzák a technikában, mert nehéz pontos adatokat leolvasni belőle.
sugárzás
sugárzás
vízszintes sugárzási minta
A vízszintes antennadiagram az antenna elektromágneses mezőjének felülnézete, az antenna középpontjában lévő kétdimenziós síkban kifejezve.
Ennek az ábrázolásnak az az érdeke, hogy egyszerűen megkapjuk az antenna irányítottságát. Jellemzően a -3 dB értéket is szaggatott körként adjuk meg a skálán. A főlebeny és ez a kör metszéspontja az antenna úgynevezett félteljesítményű nyalábszélességét eredményezi. További könnyen leolvasható paraméterek az előrehaladás/visszahúzódás aránya, vagyis a főlebeny és a hátsó lebeny közötti arány, valamint az oldallebenyek mérete és iránya.
sugárzás
sugárzás
A radarantennáknál fontos a főlebeny és az oldallebeny közötti arány. Ez a paraméter közvetlenül befolyásolja a radar interferencia-mentességének értékelését.
sugárzás
függőleges sugárzási mintázat
A függőleges minta alakja egy háromdimenziós figura függőleges keresztmetszete. A bemutatott poláris diagramban (egy negyed kör) az antenna pozíciója az origó, az X tengely a radar hatótávolsága, az Y tengely pedig a célmagasság. Az egyik antennamérési technika a napelemes stroboszkópos felvétel az Intersoft Electronics RASS-S mérőeszközével. A RASS-S (Radar Analysis Support System for Sites) egy radargyártótól független rendszer a radar különböző elemeinek kiértékelésére a már elérhető jelekhez kapcsolódva, üzemi körülmények között.
sugárzás
3. ábra: Függőleges antennamintázat koszekáns négyzet karakterisztikával
A 3. ábrán a mértékegységek a tengeri mérföld a hatótávolság és a láb a magasság. Történelmi okokból ezt a két mértékegységet ma is használják a légiforgalmi irányításban. Ezek az egységek másodlagos jelentőségűek egyszerűen azért, mert az ábrázolt sugárzási mennyiségek relatív szintként vannak meghatározva. Ez azt jelenti, hogy a fúrásirány elérte a radaregyenlet segítségével számított (elméleti) maximális hatótávolság értékét.
sugárzás
A grafikon alakja csak a szükséges információkat adja meg! Az abszolút érték megszerzéséhez egy második, azonos feltételek mellett mért diagramra van szükség. Összehasonlíthatja a két grafikont, és észreveheti az antenna teljesítményének túlzott növekedését vagy csökkenését.
sugárzás
A radiálok a magassági szögek jelölői, itt fél fokos lépésekben. Az x- és y-tengelyek egyenlőtlen skálázása (sok láb a sok tengeri mérfölddel szemben) nemlineáris távolságot eredményez a magasságjelzők között. A magasság lineáris rácsmintaként jelenik meg. A második (szaggatott) rács a Föld görbületére irányul.
sugárzás
Az antennadiagramok háromdimenziós ábrázolásai többnyire számítógéppel generált képek. Legtöbbször szimulációs programok generálják őket, és értékeik meglepően közel állnak a ténylegesen mért diagramokhoz. Valódi mérési térkép létrehozása hatalmas mérési erőfeszítést jelent, mivel a kép minden pixele a saját mérési értékét képviseli.
sugárzás
Az antennamintázat háromdimenziós ábrázolása derékszögű koordinátákkal egy gépjármű radarantennájáról.
(A teljesítmény abszolút szinten van megadva! Ezért a legtöbb antennamérő program kompromisszumot választ ehhez az ábrázoláshoz. A diagramnak csak az antennán keresztüli függőleges és vízszintes része használható tényleges mérésként.
sugárzás
Az összes többi pixel kiszámítása úgy történik, hogy a függőleges grafikon teljes mérési görbéjét megszorozzuk a vízszintes diagram egyetlen mérésével. A szükséges számítási teljesítmény óriási. Eltekintve a prezentációkban való tetszetős ábrázolástól, haszna megkérdőjelezhető, mivel ebből az ábrázolásból nem nyerhető új információ két különálló diagramhoz (vízszintes és függőleges antennadiagramok) képest. Ellenkezőleg: különösen a peremterületeken az ezzel a kompromisszummal előállított grafikonoknak jelentősen el kell térniük a valóságtól.
sugárzás
Ezenkívül a 3D-s diagramok ábrázolhatók derékszögű és poláris koordinátákkal.
sugárzás
A radarantenna sugárszélességén általában fél teljesítményű sugárszélességet értünk. A kisugárzott intenzitás csúcsát mérési sorozatban (főleg visszhangmentes kamrában) találjuk meg, majd a csúcs két oldalán elhelyezkedő pontokat, amelyek a félhatékonyságra emelt csúcsintenzitást jelentik. A félerőpontok közötti szögtávolságot a nyalábszélességként határozzuk meg. [1] A félteljesítmény decibelben –3 dB, tehát félteljesítmény nyalábw
