Do thiết kế đặc biệt của ăng-ten, mật độ bức xạ có thể tập trung theo một hướng không gian nhất định. Thước đo độ định hướng của anten không bị tổn hao là độ lợi của anten. Nó liên quan chặt chẽ đến tính định hướng của ăng-ten. Ngược lại với tính định hướng, chỉ mô tả các đặc tính định hướng của ăng-ten, độ lợi của ăng-ten cũng tính đến hiệu suất của ăng-ten.
sự bức xạ
Vì vậy, nó đại diện cho công suất bức xạ thực tế. Công suất này thường nhỏ hơn công suất do máy phát cung cấp. Tuy nhiên, vì công suất này dễ đo hơn độ định hướng nên độ lợi anten được sử dụng phổ biến hơn độ tăng ích định hướng. Theo giả định xem xét một ăng-ten không suy hao, độ định hướng có thể được đặt bằng độ lợi của ăng-ten.
sự bức xạ
Anten tham chiếu được sử dụng để xác định độ lợi của anten. Trong hầu hết các trường hợp, ăng-ten tham chiếu là một bộ bức xạ đa hướng giả định không tổn hao (bộ bức xạ đẳng hướng hoặc ăng-ten) bức xạ đồng đều theo mọi hướng hoặc một ăng-ten lưỡng cực đơn giản, ít nhất là trong mặt phẳng được xem xét.
sự bức xạ
Đối với ăng-ten cần đo, mật độ bức xạ (công suất trên một đơn vị diện tích) được xác định tại một điểm ở khoảng cách nhất định và được so sánh với giá trị thu được khi sử dụng ăng-ten tham chiếu. Độ lợi anten là tỉ số giữa hai mật độ bức xạ.
sự bức xạ
Ví dụ, nếu một ăng-ten định hướng tạo ra mật độ bức xạ gấp 200 lần so với ăng-ten đẳng hướng theo một hướng không gian nhất định thì giá trị độ lợi G của ăng-ten là 200 hoặc 23 dB.
sự bức xạ
Mẫu ăng-ten
Mẫu ăng-ten là biểu diễn đồ họa về sự phân bố năng lượng trong không gian được bức xạ bởi ăng-ten. Tùy thuộc vào ứng dụng, ăng-ten chỉ được nhận từ một hướng nhất định chứ không nhận tín hiệu từ các hướng khác (ví dụ: ăng-ten TV, ăng-ten radar), mặt khác, ăng-ten ô tô có thể nhận máy phát từ mọi hướng có thể.
sự bức xạ
Mẫu bức xạ ăng-ten là biểu diễn đồ họa của các thành phần trong đặc tính bức xạ của ăng-ten. Mẫu ăng-ten thường là biểu diễn đồ họa về các đặc tính định hướng của ăng-ten. Nó biểu thị cường độ tương đối của bức xạ năng lượng hoặc cường độ điện trường hoặc từ trường như là một hàm của hướng ăng-ten. Ví dụ, sơ đồ ăng-ten được đo hoặc tạo bởi các chương trình mô phỏng trên máy tính để hiển thị bằng đồ họa tính định hướng của ăng-ten radar và từ đó ước tính hiệu suất của nó.
sự bức xạ
So với ăng-ten đa hướng, phát ra đều theo mọi hướng của máy bay, ăng-ten định hướng thiên về một hướng và do đó đạt được phạm vi dài hơn theo hướng này với công suất truyền thấp hơn. Các mẫu bức xạ ăng-ten minh họa bằng đồ họa các ưu tiên được xác định bằng các phép đo. Do tính tương hỗ, các đặc tính truyền và nhận của ăng-ten được đảm bảo giống hệt nhau. Sơ đồ cho thấy sự phân bố theo hướng của công suất truyền dưới dạng cường độ trường và độ nhạy của ăng-ten trong quá trình thu.
sự bức xạ
Khả năng định hướng cần thiết đạt được thông qua cấu trúc cơ và điện mục tiêu của ăng-ten. Tính định hướng cho biết mức độ thu hoặc phát của ăng-ten theo một hướng nhất định. Nó được biểu diễn dưới dạng đồ họa (mẫu ăng-ten) dưới dạng hàm của góc phương vị (đồ thị ngang) và độ cao (đồ thị dọc).
sự bức xạ
Sử dụng hệ tọa độ Descartes hoặc cực. Các phép đo trong biểu diễn đồ họa có thể có giá trị tuyến tính hoặc logarit.
sự bức xạ
Sử dụng nhiều định dạng hiển thị. Hệ tọa độ Descartes, cũng như hệ tọa độ cực, rất phổ biến. Mục tiêu chính là hiển thị mẫu bức xạ đại diện theo chiều ngang (góc phương vị) để thể hiện đầy đủ 360° hoặc theo chiều dọc (độ cao) hầu như chỉ dành cho 90 hoặc 180 độ. Dữ liệu từ ăng-ten có thể được biểu diễn tốt hơn theo tọa độ Descartes. Vì những dữ liệu này cũng có thể được in thành bảng nên việc biểu diễn đường cong quỹ đạo mang tính mô tả hơn theo tọa độ cực thường được ưu tiên hơn. Ngược lại với hệ tọa độ Descartes, hệ tọa độ này trực tiếp chỉ ra hướng.
sự bức xạ
Để dễ thao tác, trong suốt và linh hoạt tối đa, các mẫu bức xạ thường được chuẩn hóa thành các cạnh ngoài của hệ tọa độ. Điều này có nghĩa là giá trị tối đa đo được được căn chỉnh bằng 0° và được vẽ ở cạnh trên của biểu đồ. Các phép đo tiếp theo của mẫu bức xạ thường được hiển thị bằng dB (decibel) so với giá trị tối đa này.
sự bức xạ
Tỷ lệ trong hình có thể khác nhau. Có ba loại thang đo vẽ đồ thị thường được sử dụng; tuyến tính, logarit tuyến tính và logarit biến đổi. Thang đo tuyến tính nhấn mạnh vào chùm bức xạ chính và thường triệt tiêu tất cả các búp bên vì chúng thường nhỏ hơn 4% so với búp chính. Tuy nhiên, thang đo logarit tuyến tính thể hiện tốt các thùy bên và được ưu tiên hơn khi mức độ của tất cả các thùy bên đều quan trọng. Tuy nhiên, nó tạo ấn tượng về một ăng-ten kém vì búp sóng chính tương đối nhỏ. Thang logarit được sửa đổi (Hình 30) nhấn mạnh hình dạng của chùm tia chính khi nén các búp sóng phụ ở mức rất thấp (<XNUMX dB) về phía tâm của chế độ. Do đó, thùy chính lớn gấp đôi thùy bên mạnh nhất, thuận lợi cho việc trình bày trực quan. Tuy nhiên, dạng biểu diễn này hiếm khi được sử dụng trong công nghệ vì khó đọc được dữ liệu chính xác từ nó.
sự bức xạ
sự bức xạ
mô hình bức xạ ngang
Sơ đồ ăng-ten ngang là sơ đồ của trường điện từ của ăng-ten, được biểu thị dưới dạng mặt phẳng hai chiều có tâm ở giữa ăng-ten.
Mối quan tâm của cách biểu diễn này chỉ đơn giản là thu được tính định hướng của ăng-ten. Thông thường, giá trị -3 dB cũng được biểu thị dưới dạng vòng tròn nét đứt trên thang đo. Giao điểm giữa búp chính và vòng tròn này dẫn đến cái gọi là độ rộng búp sóng nửa công suất của ăng-ten. Các thông số dễ đọc khác là tỷ lệ tiến/rút lui, nghĩa là tỷ lệ giữa búp chính và búp sau cũng như kích thước và hướng của búp bên.
sự bức xạ
sự bức xạ
Đối với anten radar, tỷ lệ giữa búp chính và búp phụ rất quan trọng. Thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến việc đánh giá mức độ chống nhiễu của radar.
sự bức xạ
mô hình bức xạ dọc
Hình dạng của mẫu dọc là một đường cắt dọc của hình ba chiều. Trong biểu đồ cực được hiển thị (một phần tư vòng tròn), vị trí ăng-ten là gốc tọa độ, trục X là phạm vi radar và trục Y là chiều cao mục tiêu. Một trong những kỹ thuật đo ăng-ten là ghi hoạt nghiệm mặt trời bằng công cụ đo RASS-S của Intersoft Electronics. RASS-S (Hệ thống hỗ trợ phân tích radar cho các địa điểm) là hệ thống radar độc lập với nhà sản xuất để đánh giá các thành phần khác nhau của radar bằng cách kết nối với các tín hiệu đã có sẵn trong điều kiện hoạt động.
sự bức xạ
Hình 3: Mẫu anten dọc có đặc tính cosec vuông
Trong Hình 3, đơn vị đo là hải lý cho phạm vi và feet cho độ cao. Vì lý do lịch sử, hai đơn vị đo lường này vẫn được sử dụng trong quản lý không lưu. Các đơn vị này có ý nghĩa thứ yếu đơn giản vì lượng bức xạ được vẽ trên đồ thị được xác định ở mức tương đối. Điều này có nghĩa là kính ngắm đã đạt được giá trị của phạm vi tối đa (lý thuyết) được tính toán bằng phương trình radar.
sự bức xạ
Hình dạng của biểu đồ chỉ cung cấp thông tin cần thiết! Để có được giá trị tuyệt đối, bạn cần đo biểu đồ thứ hai trong cùng điều kiện. Bạn có thể so sánh hai biểu đồ và nhận ra sự tăng hoặc giảm quá mức về hiệu suất của ăng-ten.
sự bức xạ
Các tia xuyên tâm là điểm đánh dấu cho các góc độ cao, ở đây theo các bước nửa độ. Tỷ lệ không đồng đều của trục x và y (nhiều feet so với nhiều hải lý) dẫn đến khoảng cách phi tuyến giữa các điểm đánh dấu độ cao. Chiều cao được hiển thị dưới dạng mẫu lưới tuyến tính. Lưới thứ hai (nét đứt) được định hướng theo độ cong của Trái đất.
sự bức xạ
Biểu diễn ba chiều của sơ đồ ăng-ten hầu hết là hình ảnh do máy tính tạo ra. Hầu hết thời gian chúng được tạo ra bởi các chương trình mô phỏng và giá trị của chúng gần với các ô được đo thực tế một cách đáng ngạc nhiên. Việc tạo ra một bản đồ đo lường thực sự đòi hỏi nỗ lực đo lường rất lớn vì mỗi pixel của hình ảnh đại diện cho giá trị đo lường riêng của nó.
sự bức xạ
Biểu diễn ba chiều của mẫu ăng-ten theo tọa độ Descartes từ ăng-ten radar trên xe cơ giới.
(Công suất được cung cấp ở mức tuyệt đối! Do đó, hầu hết các chương trình đo ăng-ten đều chọn cách thể hiện thỏa hiệp. Chỉ các phần dọc và ngang của sơ đồ thông qua ăng-ten mới có thể được sử dụng làm phép đo thực tế.
sự bức xạ
Tất cả các pixel khác được tính bằng cách nhân toàn bộ đường cong đo của ô dọc với số đo duy nhất của ô ngang. Sức mạnh tính toán cần thiết là rất lớn. Ngoài việc trình bày đẹp mắt trong các bài thuyết trình, lợi ích của nó còn đáng nghi ngờ, vì không thể thu được thông tin mới nào từ cách trình bày này so với hai sơ đồ riêng biệt (sơ đồ ăng ten ngang và dọc). Ngược lại: đặc biệt là ở các khu vực ngoại vi, các biểu đồ được tạo bằng sự thỏa hiệp này sẽ sai lệch đáng kể so với thực tế.
sự bức xạ
Ngoài ra, các đồ thị 3D có thể được biểu diễn bằng tọa độ Descartes và tọa độ cực.
sự bức xạ
Độ rộng chùm tia của ăng ten radar thường được hiểu là độ rộng chùm tia một nửa công suất. Cường độ bức xạ cực đại được tìm thấy trong một loạt các phép đo (chủ yếu trong buồng không phản xạ) và sau đó là các điểm nằm ở hai bên của cực đại, biểu thị cường độ cực đại được tăng lên một nửa công suất. Khoảng cách góc giữa các điểm nửa công suất được xác định là độ rộng chùm tia. [1] Một nửa công suất tính bằng decibel là −3 dB, do đó, một nửa công suất
