Vo vyžarovacom diagrame antény predstavuje hlavný lalok hlavný lúč antény, cez ktorý je vyžarovaná maximálna a najkoncentrovanejšia energia.
Šírka lúča je uhlová šírka otvoru, cez ktorý je vyžarovaná väčšina výkonu. Dva hlavné parametre používané na charakterizáciu šírky lúča sú šírka lúča s polovičným výkonom (HPBW) a šírka lúča prvého nulového výkonu (FNBW).
Šírka lúča s polovičným výkonom (HPBW)
Podľa štandardnej definície sa uhlová vzdialenosť, v ktorej amplitúda vyžarovacieho diagramu klesá o 50 % (t. j. -3 dB) od vrcholu hlavného laloku, nazýva šírka lúča s polovičným výkonom.
Inými slovami, šírka lúča je oblasť, v ktorej anténa vyžaruje väčšinu svojho výkonu, čo zodpovedá oblasti blízko špičkového výkonu. Šírka lúča s polovičným výkonom je uhlový rozsah, v ktorom relatívny výkon v efektívnom vyžarovacom poli antény presahuje 50 % špičkového výkonu.
Geometrická interpretácia HPBW
Na vyžarovacom diagrame nakreslite čiaru od začiatku súradnicovej sústavy ku každej strane hlavného laloku v bodoch s polovičným výkonom. Uhol medzi týmito dvoma vektormi je šírka lúča s polovičným výkonom (HPBW). Nasledujúci obrázok pomáha ilustrovať tento koncept.
Obrázok zobrazuje hlavný lalok antény a body polovičného výkonu na hlavnom laloku.
Matematický výraz
Približný vzorec pre šírku lúča s polovičným výkonom je:
kde:
•λ je prevádzková vlnová dĺžka,
• D je rozmer otvoru antény (zvyčajne priemer alebo dĺžka strany).
Jednotkou šírky lúča s polovičným výkonom (HPBW) je radián alebo stupeň.
Šírka prvého nulového lúča (FNBW)
Podľa štandardnej definície sa uhlová vzdialenosť medzi prvými nulovými bodmi susediacimi s hlavným lalokom nazýva šírka lúča prvej nuly.
Jednoducho povedané, FNBW je uhlový rozsah medzi prvými nulovými bodmi vzoru na oboch stranách hlavného lúča.
Geometrická interpretácia FNBW
Z počiatku vyžarovacieho diagramu nakreslite na každej strane čiary dotyčnice k hlavnému lúču. Uhol medzi týmito dvoma dotyčnicami predstavuje prvú nulovú šírku lúča (FNBW). Nasledujúci obrázok pomáha lepšie ilustrovať tento koncept.
Obrázok vyššie zobrazuje šírku lúča s polovičným výkonom (HPBW) a prvú nulovú šírku lúča (FNBW) na vyžarovacom diagrame s vyznačeným hlavným lalokom a bočnými lalokmi.
Matematický výraz
Vzťah medzi prvou nulovou šírkou lúča (FNBW) a šírkou lúča s polovičným výkonom (HPBW) možno aproximovať ako:
Dosadením HPBW ≈ 70λ/D dostaneme:
kde λ je vlnová dĺžka a D je rozmer apertúry antény.
Jednotka
Jednotkou šírky prvého nulového lúča (FNBW) je radián (rad) alebo stupeň (°).
Účinná dĺžka a účinná plocha
Medzi parametrami antény sú dôležitými metrikami, ktoré pomáhajú vyhodnotiť výkon antény, aj efektívna dĺžka a efektívna plocha.
Efektívna dĺžka
Efektívna dĺžka antény sa používa na charakterizáciu jej polarizačnej účinnosti.
DefiníciaEfektívna dĺžka je pomer amplitúdy napätia naprázdno na svorkách prijímacej antény k amplitúde dopadajúcej sily elektrického poľa v rovnakom smere polarizácie ako anténa. Keď dopadajúca vlna dosiahne vstup antény, má určitú silu elektrického poľa, ktorej amplitúda závisí od polarizácie antény. Táto polarizácia by sa mala zhodovať s amplitúdou napätia na svorkách prijímača pre optimálny príjem signálu.
Matematický výraz
Matematický výraz pre efektívnu dĺžku je:
kde:
•le je efektívna dĺžka antény,
•Voc je amplitúda napätia naprázdno na svorkách prijímacej antény,
•Ei je amplitúda dopadajúcej sily elektrického poľa v rovnakom smere polarizácie ako anténa.
Efektívna plocha
Definícia: Efektívna plocha je časť plochy prijímacej antény, ktorá absorbuje energiu z dopadajúcej vlnoplochy a premieňa ju na elektrický signál; vo všeobecnosti je menšia ako plocha fyzickej apertúry antény.
Počas príjmu je celá fyzická plocha antény vystavená dopadajúcemu elektromagnetickému vlnoploche, ale iba jej časť efektívne zachytáva signál. Táto časť sa nazýva efektívna plocha.
Dôvod, prečo sa využíva iba zlomok energie vlnoplochy, je ten, že časť dopadajúcej vlny sa rozptýli anténou, zatiaľ čo iná časť sa môže rozptýliť ako teplo. Preto sa za ideálnych podmienok bez strát plocha, ktorá po vynásobení hustotou dopadajúceho výkonu dáva maximálny dosiahnuteľný výkon z antény, nazýva efektívna plocha.
Efektívna plocha sa bežne označuje akoAeff.
Ak sa chcete dozvedieť viac o anténach, navštívte stránku:
Čas uverejnenia: 30. apríla 2026
