Gambar 1. Daérah pancaran utama sareng sidelobe anu dianggo pikeun nangtukeun efisiensi pancaran anteneu.
Naon Ari Efisiensi Sinar Antena?
Efisiensi pancaran anteneu, disebut ogé efisiensi sinar utama, nyaéta fraksi tina total daya radiasi anteneu anu aya di jero daérah sinar utama anu ditetepkeun. Éta ngajawab patarosan desain praktis: sabaraha radiasi anu sayogi dikonsentrasikeun ka arah séktor sudut anu dimaksud tinimbang disebarkeun kana sidelobes sareng lobus tukang?
Pikeun anteneu panarima, timbal balik ngamungkinkeun ideu anu sami ditingali salaku fraksi daya anu ditampi anu dikumpulkeun ngaliwatan sinar utama nalika kaayaan médan sakurilingna sareng polarisasi ditetepkeun sacara konsisten. Ku kituna, efisiensi sinar utamina kapaké dina radar, radiometri, tautan satelit, sistem gelombang mikro titik-ka-titik sareng pangukuran anteneu, dimana énergi anu sumping ti atanapi angkat ka arah anu teu dihoyongkeun tiasa ngirangan akurasi atanapi ningkatkeun gangguan.
Dina Gambar 1, lobus utama aya di puseurna dina sumbu-z. Upami sudut kerucut θ1nandakeun nol munggaran atanapi wates sinar utama anu ditangtukeun sacara éksplisit, efisiensi sinar diitung ku cara ngahijikeun pola daya di jero kerucut éta sareng ngabagina ku daya anu diintegrasikeun dina pola radiasi lengkep.
Formula Efisiensi Sinar Antena
Ngagunakeun pola daya normalisasi Pn(θ,φ), éksprési efisiensi-beam umum dipidangkeun di handap ieu:
Pembilang ngagambarkeun daya anu aya di jero sudut padet sinar utama anu dipilih, ΩMB. Penyebutna ngagambarkeun total daya radiasi anu diintegrasikeun dina 4π steradian. Nilai anu dihasilkeun, ηB, teu boga dimensi sareng biasana dilaporkeun salaku persentase.
- Pn(θ,φ)nyaéta pola daya anu dinormalisasi. Upami data médan listrik anu diukur dianggo, istilah daya anu saluyu sabanding sareng |E|2.
- ΩMBnyaéta daérah sinar utama anu ditangtukeun, sering diwatesan ku nol munggaran atanapi ku sudut kerucut anu ditetepkeun.
- θ sareng φnyaéta koordinat elevasi sareng azimuth anu dianggo pikeun ngagambarkeun pola radiasi lengkep.
Wates sinar utama kudu salawasna dinyatakeun bareng jeung hasilna. Dua laboratorium bisa meunangkeun nilai numerik anu béda tina pola anu sarua lamun salah sahijina ngahijikeun kana nol kahiji sedengkeun anu séjénna ngagunakeun kerucut sudut anu tetep. Pikeun sinar pensil anu ampir simetris sacara rotasi, integrasina bisa disederhanakeun sakumaha anu dipidangkeun dina éksprési salajengna.
Kumaha Efisiensi Sinar Antena Diukur?
Efisiensi pancaran diala tina data pola radiasi tinimbang tina hiji bacaan boresight. Rentang medan jauh anu dikalibrasi, rentang uji anteneu anu kompak, atanapi sistem medan caket kalayan transformasi medan jauh anu divalidasi tiasa dianggo. Pikeun susunan bertahap, pangukuran kedah diulang pikeun unggal kaayaan pancaran, frékuénsi sareng polarisasi anu diperyogikeun sabab kasalahan scanning sareng amplitudo atanapi fase tiasa nyebarkeun deui daya kana sidelobes.
- Ukur pola radiasileuwih panutup sudut anu cukup pikeun ngawengku balok utama, lobus samping, jeung lobus tukang.
- Konvérsi widang anu diukur kana pola dayasareng terapkeun normalisasi anu sami kana unggal sampel sudut.
- Nangtukeun wates balok utama, sapertos kontur nol kahiji atanapi sudut kerucut anu ditangtukeun.
- Ngahijikeun kakuatan di jero wates étateras bagi ku kakuatan anu diintegrasikeun dina pola lengkep.
- Laporkeun kaayaan tés, kalebet frékuénsi, polarisasi, kaayaan pancaran, résolusi sudut sareng definisi wates.
Sapasang potongan dua diménsi E-plane sareng H-plane tiasa nunjukkeun paripolah beamwidth sareng sidelobe, tapi biasana henteu nyayogikeun nilai efisiensi beam tilu diménsi anu lengkep kecuali upami simétri rotasi parantos dijustifikasi. Data pola bola pinuh atanapi data pola anu cekap lengkep masihan hasil anu langkung tiasa dipertahankan. Diajar langkung seueur ngeunaan RF MISO.kamampuan uji anteneu.
Efisiensi Sinar vs. Istilah Efisiensi Antena Anu Sanésna
Efisiensi Sinar vs. Efisiensi Radiasi
Efisiensi radiasingabandingkeun daya anu diradiasi sareng daya anu ditampi ku anteneu sareng ku kituna ngagambarkeun karugian konduktor sareng dielektrik.Efisiensi sinarngajelaskeun ka mana daya anu diradiasi angkat. Antena tiasa gaduh karugian internal anu handap tapi tetep gaduh efisiensi pancaran anu sedeng upami daya anu ageung muncul dina sidelobes atanapi lobus tukang.
Efisiensi Sinar vs. Direktivitas sareng Gain
Direktivitasngagambarkeun konsentrasi puncak pola radiasi relatif ka radiator isotropik. Gain ngagabungkeun direktivitas sareng efisiensi radiasi, sedengkeun gain anu direalisasikeun ogé ngitung ketidakcocokan impedansi. Efisiensi sinar béda sabab ngahijikeun daya di sakuliah daérah sudut tinimbang ngan ukur meunteun arah puncak.
Efisiensi Sinar vs. Lebar Sinar
Lebar sinar satengah daya nyaéta lebar sudut antara titik -3 dB tina lobus utama. Sinar anu sempit sering ngiringan diréktifitas anu luhur, tapi éta sorangan henteu ngabuktikeun efisiensi sinar anu luhur. Pola tiasa gaduh puncak anu sempit sareng tetep ngirim énergi anu signifikan kana sidelobes. Ku kituna, lebar sinar sareng tingkat sidelobes kedah ditinjau babarengan sareng nilai efisiensi sinar anu terintegrasi.
Naon anu Ngontrol Efisiensi Sinar Antena?
1. Tingkat Lobus Sidelobe sareng Lobus Tukang
Daya di luar daérah sinar utama anu dipilih sacara langsung ngirangan efisiensi sinar. Sidelobes anu luhur tiasa disababkeun ku diskontinuitas aperture, jarak susunan, kasalahan amplitudo atanapi profil iluminasi anu henteu dioptimalkeun pikeun pola anu diperyogikeun. Radiasi balik sareng hamburan ti struktur caket dieu tiasa gaduh pangaruh anu sami.
2. Lampu Apertur sareng Taper Amplitudo
Antena sareng susunan apertur nganggo distribusi amplitudo di sakuliah apertur anu ngaradiasi. Distribusi anu ampir seragam tiasa ngahasilkeun sinar utama anu sempit sareng diréktifitas anu luhur, tapi ogé tiasa ngahasilkeun sidelobes anu kawilang luhur. Ngagunakeun taper amplitudo tiasa ngurangan sidelobes sareng nempatkeun langkung seueur kakuatan pola total di daérah anu dipikahoyong, sanaos taper anu kaleuleuwihi tiasa ngalegaan sinar utama sareng ngirangan gain puncak atanapi efisiensi apertur. Ku kituna, setélan anu pangsaéna nyaéta trade-off khusus aplikasi.
3. Limpahan Eupan sareng Panyumbatan Struktural
Dina anteneu reflektor, énergi anu teu asup kana reflektor bakal nyebar sarta teu nyumbang kana sinar utama anu dipikahoyong. Pangrojong asupan, subreflektor atawa perangkat keras caket dieu ogé bisa ngahalangan atawa nyebarkeun sabagian tina widang aperture. Pilihan asupan anu bener, posisi fokus, jeung panyelarasan mékanis ngabantu ngadalikeun karugian ieu jeung lobus anu teu dihoyongkeun.
4. Kasalahan Fase, Amplitudo sareng Permukaan
Ketidakseimbangan fase antara unsur susunan, leungitna asupan anu teu sami, toleransi manufaktur, kasalahan permukaan reflektor sareng distorsi radom tiasa mindahkeun énergi jauh tina sinar anu dimaksud. Éfék ieu biasana janten langkung penting nalika frékuénsi ningkat sabab kasalahan diménsi anu tetep ngagambarkeun fraksi anu langkung ageung tina panjang gelombang.
5. Kamurnian Polarisasi
Sababaraha definisi efisiensi sinar ngan ukur ngawengku daya dina polarisasi anu dipikahoyong. Radiasi cross-polarisasi di jero atanapi di luar sinar utama teras tiasa ngirangan nilai anu dilaporkeun. Polarisasi kedah dispesifikasikeun sacara konsisten dina simulasi, pangukuran sareng sarat sistem.
Efisiensi Beam, Beamwidth sareng Bandwidth Béda
Efisiensi sinarnyaéta babandingan daya sudut terpadu.Lebar pancaranngagambarkeun lébar sudut lobus utama dina tingkat anu ditetepkeun, umumna titik satengah-kakuatan atanapi -3 dB.Lebar pita anteneungajelaskeun rentang frékuénsi anu dicumponan ku sarat anu dipilih. Parameter ieu silih pangaruh, tapi henteu tiasa ditukeurkeun.
Desain tiasa ngajaga VSWR anu tiasa ditampi dina rentang frékuénsi anu lega sedengkeun arah pancaran, tingkat sidelobe atanapi efisiensi pancaran robih sacara substansial caket ujung pita. Ku kituna kinerja pola kedah diverifikasi dina sababaraha frékuénsi tinimbang disimpulkeun tina bandwidth impedansi nyalira. Pikeun perlakuan anu lengkep ngeunaan definisi rentang frékuénsi, tingaliLebar Band Antena.
Kumaha Efisiensi Beam Tiasa Ningkatkeun?
- Pilih taper aperture anu ngimbangan supresi sidelobe, lébar sinar utama, sareng gain.
- Optimalkeun posisi asupan reflektor, katerangan sisi, sareng limpahan.
- Anggo jarak élémen anu cocog sareng kontrol amplitudo atanapi fase anu akurat dina susunan pikeun nyingkahan lobus anu ngagésér.
- Ngurangan panyumbatan, panyebaran kabel, sareng interaksi anu teu dihoyongkeun sareng struktur pemasangan atanapi radom.
- Kontrol toleransi mesin, akurasi permukaan, sareng alignment dina frékuénsi operasi anu pangluhurna.
- Verifikasi pola ko-polar sareng cross-polar di sakumna pita operasi sareng unggal kaayaan pancaran anu diperyogikeun.
Di Mana Efisiensi Sinar Tinggi Paling Penting?
Efisiensi sinar anu luhur penting pisan nalika daya atanapi énergi anu ditampi kedah diwatesan kana arah anu ditetepkeun kalayan saé. Conto anu umum kalebet radar pelacak sareng pencitraan target, tautan komunikasi satelit, astronomi radio sareng radiometri, tautan gelombang mikro titik-ka-titik, sistem panyaluran reflektor, anteneu kalibrasi sareng susunan anu diarahkeun sacara éléktronik.
Teu aya persentase efisiensi pancaran universal anu leres pikeun unggal anteneu. Sarat anu kapaké kedah nyatakeun frékuénsi operasi, polarisasi, kaayaan pancaran sareng wates sudut, sareng paripolah sidelobe sareng backlobe anu tiasa ditampi. Ieu ngajantenkeun data supplier, simulasi sareng hasil anu diukur tiasa dibandingkeun sacara langsung.
Naon Anu Kedah Dipariksa ku Anu Meser dina Lembar Data Antena?
Nalika kontrol pancaran penting, ulah meunteun anteneu ngan ukur tina gain puncak. Tanyakeun ka produsén data pola sareng kaayaan uji mana anu sayogi pikeun modél sareng rentang frékuénsi anu pasti.
- Rentang frékuénsi operasi sareng frékuénsi anu dianggo pikeun pangukuran pola
- Gain, satengah daya beamwidth sareng tingkat sidelobe kahiji dibandingkeun frékuénsi
- Pola radiasi ko-polar sareng cross-polar dina bidang anu diperyogikeun atanapi dina scan sferis
- Wates sudut sareng polarisasi anu dianggo pikeun ngitung efisiensi sinar, nalika nilai éta ditangtukeun
- VSWR, konektor atanapi antarmuka pandu gelombang, penanganan daya sareng sarat lingkungan
- Toleransi mékanis, susunan pemasangan sareng konfigurasi radome atanapi reflektor-feed naon waé
Solusi Antena Microwave RF MISO
RF MISO nyayogikeun anteneu gelombang mikro sareng milimeter pikeun pangukuran, radar, komunikasi sareng integrasi sistem. Kulawarga produk anu relevan kalebetantena tanduk gain standar, anteneu reflektorjeunganteneu susunanSpésifikasi spésifik modél sareng data tés anu sayogi kedah diulas dumasar kana frékuénsi, polarisasi, gain, sareng kinerja pola anu diperyogikeun.
Pikeun pilihan anteneu atanapi sarat khusus,hubungi RF MISO at info@rf-miso.com.
Waktos posting: 12-Jul-2024
