Debido ao deseño especial da antena, a densidade de radiación pódese concentrar nunha determinada dirección espacial. A medida da directividade da antena sen perdas é a ganancia da antena. Está moi relacionado coa directividade da antena. En contraste coa directividade, que só describe as características direccionais dunha antena, a ganancia da antena tamén ten en conta a eficiencia da antena.
radiación
Polo tanto, representa a potencia radiada real. Normalmente é menor que a potencia proporcionada polo transmisor. Non obstante, debido a que esta potencia é máis fácil de medir que a directividad, a ganancia da antena úsase máis habitualmente que a directividad. Baixo o suposto de considerar unha antena sen perdas, a directividade pódese establecer igual á ganancia da antena.
radiación
A antena de referencia úsase para definir a ganancia da antena. Na maioría dos casos, a antena de referencia é un radiador omnidireccional asumido sen perdas (radiador ou antena isótropa) que irradia uniformemente en todas as direccións, ou unha simple antena dipolo, polo menos no plano ao que se refire.
radiación
Para a antena que se vai medir, determínase a densidade de radiación (potencia por unidade de superficie) nun punto a certa distancia e compárase co valor obtido mediante unha antena de referencia. A ganancia da antena é a relación de dúas densidades de radiación.
radiación
Por exemplo, se unha antena direccional produce 200 veces a densidade de radiación que unha antena isotrópica nunha determinada dirección espacial, o valor da ganancia da antena G é de 200 ou 23 dB.
radiación
Patrón de antena
Un patrón de antena é unha representación gráfica da distribución espacial da enerxía irradiada por unha antena. Dependendo da aplicación, a antena debería recibir só desde unha determinada dirección pero non sinais doutras direccións (por exemplo, antena de TV, antena de radar), por outra banda, unha antena de coche debería poder recibir transmisores de todas as direccións posibles.
radiación
Un patrón de radiación de antena é unha representación gráfica dos elementos das características de radiación dunha antena. Un patrón de antena adoita ser unha representación gráfica das características direccionais dunha antena. Representa a intensidade relativa da radiación de enerxía ou a cantidade de intensidade do campo eléctrico ou magnético en función da dirección da antena. Os diagramas de antenas son medidos ou xerados por programas de simulación nun ordenador, por exemplo, para mostrar gráficamente a directividade dunha antena de radar e, así, estimar o seu rendemento.
radiación
En comparación coas antenas omnidireccionais, que irradian uniformemente en todas as direccións da aeronave, as antenas direccionais favorecen unha dirección e, polo tanto, conseguen un maior alcance nesta dirección con menor potencia de transmisión. Os patróns de radiación da antena ilustran graficamente as preferencias determinadas polas medicións. Debido á reciprocidade, as características de transmisión e recepción da antena están garantidas. O diagrama mostra a distribución direccional da potencia de transmisión como intensidade de campo e a sensibilidade da antena durante a recepción.
radiación
A directividade necesaria conséguese mediante a construción mecánica e eléctrica específica da antena. A directividade indica o ben que unha antena recibe ou transmite nunha determinada dirección. Represéntase nunha representación gráfica (patrón de antena) en función do acimut (gráfico horizontal) e da elevación (gráfico vertical).
radiación
Utiliza sistemas de coordenadas cartesianas ou polares. As medidas en representacións gráficas poden ter valores lineais ou logarítmicos.
radiación
Use moitos formatos de visualización. Os sistemas de coordenadas cartesianas, así como os sistemas de coordenadas polares, son moi comúns. O obxectivo principal é mostrar un patrón de radiación representativo horizontalmente (acimut) para unha representación completa de 360° ou verticalmente (elevación) principalmente só para 90 ou 180 graos. Os datos da antena pódense representar mellor en coordenadas cartesianas. Dado que estes datos tamén se poden imprimir en táboas, adoita ser preferible a representación da curva de traxectoria máis descritiva en coordenadas polares. En contraste co sistema de coordenadas cartesianas, este indica directamente a dirección.
radiación
Para facilitar a manipulación, a transparencia e a máxima versatilidade, os patróns de radiación adoitan normalizarse aos bordos exteriores do sistema de coordenadas. Isto significa que o valor máximo medido está aliñado con 0° e representado no bordo superior do gráfico. As medicións posteriores do patrón de radiación adoitan mostrarse en dB (decibelios) en relación a este valor máximo.
radiación
A escala da figura pode variar. Hai tres tipos de escalas de trazado de uso habitual; lineal, logarítmico lineal e logarítmico modificado. A escala lineal enfatiza o feixe de radiación principal e normalmente suprime todos os lóbulos laterais xa que adoitan ser menos do 4% do lóbulo principal. Non obstante, a escala logarítmica lineal representa ben os lóbulos laterais e é preferible cando os niveis de todos os lóbulos laterais son importantes. Non obstante, dá a impresión dunha mala antena porque o lóbulo principal é relativamente pequeno. A escala logarítmica modificada (Figura 30) enfatiza a forma do feixe principal ao comprimir os lóbulos laterais de moi baixo nivel (<XNUMX dB) cara ao centro do modo. Polo tanto, o lóbulo principal é dúas veces máis grande que o lóbulo lateral máis forte, o que é vantaxoso para a presentación visual. Non obstante, esta forma de representación raramente se usa na tecnoloxía porque é difícil ler datos precisos dela.
radiación
radiación
patrón de radiación horizontal
O diagrama da antena horizontal é unha vista en planta do campo electromagnético da antena, expresado como un plano bidimensional centrado na antena.
O interese desta representación é simplemente obter a directividade da antena. Normalmente, o valor -3 dB tamén se dá como un círculo discontinuo na escala. A intersección entre o lóbulo principal e este círculo dá como resultado o chamado ancho de feixe de media potencia da antena. Outros parámetros de fácil lectura son a relación de avance/retraída, é dicir, a relación entre o lóbulo principal e o lóbulo posterior, e o tamaño e dirección dos lóbulos laterais.
radiación
radiación
Para as antenas de radar, a relación entre o lóbulo principal e o lóbulo lateral é importante. Este parámetro afecta directamente á avaliación do grao de antiinterferencia do radar.
radiación
patrón de radiación vertical
A forma dun patrón vertical é un corte transversal vertical dunha figura tridimensional. No gráfico polar mostrado (un cuarto de círculo), a posición da antena é a orixe, o eixe X é o alcance do radar e o eixe Y é a altura do obxectivo. Unha das técnicas de medición de antenas é a gravación estroboscópica solar mediante a ferramenta de medición RASS-S de Intersoft Electronics. O RASS-S (Radar Analysis Support System for Sites) é un sistema independente do fabricante do radar para avaliar diferentes elementos dun radar mediante a conexión a sinais xa dispoñibles, en condicións de funcionamento.
radiación
Figura 3: Patrón de antena vertical con característica cadrada cosecante
Na figura 3, as unidades de medida son millas náuticas para o alcance e os pés para a altitude. Por razóns históricas, estas dúas unidades de medida aínda se utilizan na xestión do tráfico aéreo. Estas unidades son de importancia secundaria simplemente porque as cantidades de radiación representadas se definen como niveis relativos. Isto significa que o boesight adquiriu o valor do rango máximo (teórico) calculado coa axuda da ecuación do radar.
radiación
A forma do gráfico ofrece só a información necesaria! Para obter o valor absoluto necesitas unha segunda parcela medida nas mesmas condicións. Podes comparar os dous gráficos e realizar aumentos ou diminucións excesivas no rendemento da antena.
radiación
Os radiais son marcadores de ángulos de elevación, aquí en pasos de medio grao. A escala desigual dos eixes x e y (moitos pés fronte a moitas millas náuticas) produce un espazamento non lineal entre os marcadores de elevación. A altura móstrase como un patrón de cuadrícula lineal. A segunda cuadrícula (de trazos) está orientada na curvatura da Terra.
radiación
As representacións tridimensionais dos diagramas de antenas son principalmente imaxes xeradas por ordenador. A maioría das veces son xerados por programas de simulación e os seus valores son sorprendentemente próximos aos gráficos reais medidos. Xerar un verdadeiro mapa de medición supón un enorme esforzo de medición, xa que cada píxel da imaxe representa o seu propio valor de medición.
radiación
Unha representación tridimensional do patrón de antena en coordenadas cartesianas a partir dunha antena de radar nun vehículo a motor.
(A potencia dáse en niveis absolutos! Polo tanto, a maioría dos programas de medición de antenas elixen un compromiso para esta representación. Só as partes verticais e horizontais do diagrama a través da antena poden usarse como medidas reais.
radiación
Todos os demais píxeles calcúlanse multiplicando toda a curva de medición do gráfico vertical pola única medida do gráfico horizontal. A potencia de computación necesaria é enorme. Ademais dunha representación agradable nas presentacións, o seu beneficio é cuestionable, xa que a partir desta representación non se pode obter información nova en comparación con dous gráficos separados (gráficos de antenas horizontais e verticais). Pola contra: especialmente nas zonas periféricas, os gráficos xerados con este compromiso deberían desviarse significativamente da realidade.
radiación
Ademais, os gráficos 3D pódense representar en coordenadas cartesianas e polares.
radiación
O ancho de feixe dunha antena de radar adoita entenderse como o ancho de feixe de media potencia. O pico de intensidade irradiada atópase nunha serie de medicións (principalmente nunha cámara anecoica) e despois nos puntos situados a cada lado do pico, que representan a intensidade pico elevada á media potencia. A distancia angular entre puntos de media potencia defínese como o ancho do feixe. [1] A metade da potencia en decibelios é de −3 dB, polo que a metade do feixe de potencia
