ანტენას, მიუხედავად მისი დიზაინისა, აქვს შექცევადობის თვისება (მას შეუძლია იმუშაოს როგორც მიღებაზე, ასევე გამოსხივებაზე). ხშირად მიკროტალღურ ბმულებში ერთი და იგივე ანტენა შეიძლება ერთდროულად იყოს დაკავშირებული მიმღებთან და გადამცემთან. ეს საშუალებას აძლევს სიგნალს ასხივოს და მიიღოს იმავე მიმართულებით სხვადასხვა სიხშირეზე.
მიმღები ანტენის თითქმის ყველა პარამეტრი შეესაბამება გადამცემი ანტენის პარამეტრებს, მაგრამ ზოგჯერ მათ აქვთ ოდნავ განსხვავებული ფიზიკური მნიშვნელობა.
იმისდა მიუხედავად, რომ მიმღებ და გადამცემ ანტენებს აქვთ ორმაგობის პრინციპი, დიზაინის თვალსაზრისით, ისინი შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ გადამცემმა ანტენამ უნდა გაიაროს მნიშვნელოვანი სიმძლავრეები, რათა გადასცეს ელექტრომაგნიტური სიგნალი დიდ (მაქსიმალურად შესაძლო) დისტანციებზე. თუ ანტენა მუშაობს მიღებაზე, მაშინ ის ურთიერთქმედებს ძალიან დაბალი ინტენსივობის ველებთან. ანტენის დენის გადამცემი სტრუქტურის ტიპი ხშირად განსაზღვრავს მის საბოლოო ზომებს.
შესაძლოა, ნებისმიერი ანტენის მთავარი მახასიათებელი არის მიმართულების ნიმუში. ბევრი დამხმარე პარამეტრი და ისეთი მნიშვნელოვანი ენერგეტიკული მახასიათებელი, როგორიცაა მომატება და მიმართულება, გამომდინარეობს მისგან.
მიმართულების ნიმუში
მიმართულების ნიმუში (DP) არის ანტენის მიერ შექმნილი ველის სიძლიერის დამოკიდებულება სივრცეში დაკვირვების კუთხეებიდან საკმარისად დიდ მანძილზე. მოცულობით, მიმართულების ანტენის დიაგრამა შეიძლება გამოიყურებოდეს სურათი 1-ში ნაჩვენები.
სურათი 1
რასაც ზემოთ მოყვანილი ფიგურა აჩვენებს, ასევე ეწოდება სივრცითი დიაგრამატური მიმართულება, რომელიც არის მოცულობის ზედაპირი და შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე მაქსიმუმი. მთავარ მაქსიმუმს, რომელიც ხაზგასმულია ფიგურაში წითლად, ეწოდება დიაგრამის მთავარ წილს და შეესაბამება ძირითადი გამოსხივების (ან მიღების) მიმართულებას. შესაბამისად, ძირითადი წილის გარშემო ველის სიძლიერის პირველი მინიმალური ან (ნაკლებად ხშირად) ნულოვანი მნიშვნელობები განსაზღვრავს მის საზღვარს. ველის ყველა სხვა მაქსიმალურ მნიშვნელობას ეწოდება sidelobes.
პრაქტიკაში, არსებობს სხვადასხვა ანტენა, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს მაქსიმალური გამოსხივების რამდენიმე მიმართულება, ან საერთოდ არ ჰქონდეს გვერდითი წილები.
გამოსახულების (და ტექნიკური გამოყენების) მოხერხებულობისთვის, MD-ები ჩვეულებრივ განიხილება ორ პერპენდიკულარულ სიბრტყეში. როგორც წესი, ეს არის ელექტრული ვექტორის E და მაგნიტური ვექტორის H სიბრტყეები (რომლებიც უმეტეს მედიაში ერთმანეთის პერპენდიკულარულია), სურათი 2.
სურათი 2
ზოგიერთ შემთხვევაში, BP განიხილება ვერტიკალურ და ჰორიზონტალურ სიბრტყეში დედამიწის სიბრტყის მიმართ. სიბრტყის დიაგრამები გამოსახულია პოლარული ან კარტეზიული (მართკუთხა) კოორდინატთა სისტემებით. პოლარულ კოორდინატებში, დიაგრამა უფრო ვიზუალურია და რუკაზე გადატანისას, შეგიძლიათ მიიღოთ იდეა რადიოსადგურის ანტენის დაფარვის ზონის შესახებ, სურათი 3.
სურათი 3
მართკუთხა კოორდინატთა სისტემაში გამოსხივების ნიმუშის გამოსახვა უფრო მოსახერხებელია საინჟინრო გამოთვლებისთვის; ასეთი კონსტრუქცია უფრო ხშირად გამოიყენება თავად დიაგრამის სტრუქტურის შესასწავლად. ამისათვის დიაგრამები აგებულია ნორმალიზებულად, ძირითადი მაქსიმუმი შემცირებულია ერთამდე. ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს ტიპიური ნორმალიზებული რეფლექტორის ანტენის შაბლონს.
სურათი 4
იმ შემთხვევაში, როდესაც გვერდითი გამოსხივების ინტენსივობა საკმაოდ დაბალია და რთულია გვერდითი გამოსხივების გაზომვა წრფივი მასშტაბით, გამოიყენება ლოგარითმული სკალა. მოგეხსენებათ, დეციბელი პატარა მნიშვნელობებს დიდს ხდის და დიდ მნიშვნელობებს პატარას, ამიტომ იგივე დიაგრამა ლოგარითმული მასშტაბით ასე გამოიყურება:
სურათი 5
პრაქტიკისთვის მნიშვნელოვანი მახასიათებლების საკმაოდ დიდი რაოდენობა შეიძლება ამოღებულ იქნეს მარტო რადიაციული ნიმუშიდან. მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ზემოთ ნაჩვენები დიაგრამა.
ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია ნულოვანი ემისიის მთავარი წილის θ 0 და ნახევრად სიმძლავრის მთავარი წილის θ 0.5. სიმძლავრის ნახევარი არის 3 დბ, ანუ 0,707 ველის სიძლიერე.
სურათი 6
სურათი 6 გვიჩვენებს, რომ მთავარი წილის სიგანე ნულოვანი გამოსხივებისთვის არის θ 0 = 5,18 გრადუსი, ხოლო სიგანე ნახევრად სიმძლავრის დონეზე არის θ 0,5 = 2,15 გრადუსი.
ასევე, დიაგრამები ფასდება გვერდითი და უკანა გამოსხივების ინტენსივობით (გვერდითი და უკანა წილების სიმძლავრე), შესაბამისად, ანტენის კიდევ ორი მნიშვნელოვანი პარამეტრი მოჰყვება - ეს არის დაცვის კოეფიციენტი და გვერდითი წილების დონე. .
დაცვის კოეფიციენტი არის ანტენის მიერ გამოსხივებული ველის სიძლიერის თანაფარდობა საპირისპირო მიმართულებით გამოსხივებულ ველთან. თუ დიაგრამის მთავარი წილის ორიენტაცია განიხილება 180 გრადუსის მიმართულებით, მაშინ საპირისპირო არის 0 გრადუსზე. ასევე შესაძლებელია გამოსხივების ნებისმიერი სხვა მიმართულება. ვიპოვოთ განსახილველი სქემის დამცავი მოქმედების კოეფიციენტი. სიცხადისთვის, ჩვენ გამოვსახავთ მას პოლარულ კოორდინატულ სისტემაში (სურათი 7):
სურათი 7
დიაგრამაზე მარკერები m1, m2 ასახავს რადიაციის დონეს, შესაბამისად, საპირისპირო და წინა მიმართულებით. დამცავი მოქმედების კოეფიციენტი განისაზღვრება შემდეგნაირად:
შედარებით ერთეულებში. იგივე dB მნიშვნელობა:
გვერდითი წილის დონე (LBL) ჩვეულებრივ მითითებულია dB-ში, რაც მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად სუსტია გვერდითი წილის დონე ძირითადი წილის დონესთან შედარებით, სურათი 8.
Ფიგურა 8
ეს არის ნებისმიერი ანტენის სისტემის ორი მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომელიც პირდაპირ გამომდინარეობს მიმართულების ნიმუშის განსაზღვრებიდან. KND და KU ხშირად ერთმანეთში აირია. მოდით გადავიდეთ მათ განხილვაზე.
მიმართულების ფაქტორი
მიმართულების მოქმედების ფაქტორი (CDI) არის ძირითადი მიმართულებით შექმნილი ველის სიძლიერის კვადრატის თანაფარდობა (E 0 2) ველის სიძლიერის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობასთან ყველა მიმართულებით (E შდრ. 2). როგორც განმარტებიდან ირკვევა, დირექტიულობა ახასიათებს ანტენის მიმართულების თვისებებს. LPC არ ითვალისწინებს დანაკარგებს, რადგან ის განისაზღვრება გამოსხივებული სიმძლავრით. ზემოაღნიშნულიდან შეგიძლიათ მიუთითოთ KND-ის გამოთვლის ფორმულა:
D = E 0 2 / E cf 2
თუ ანტენა მუშაობს მიღებაზე, მაშინ მიმართულების ინდიკატორი აჩვენებს რამდენჯერ გაუმჯობესდება სიგნალი-ხმაურის სიმძლავრის თანაფარდობა მიმართულების ანტენის ყოვლისმომცველი ანტენით შეცვლისას, თუ ჩარევა ერთნაირად მოდის ყველა მიმართულებით.
გადამცემი ანტენისთვის, მიმართულების ფიგურა გვიჩვენებს, რამდენჯერ უნდა შემცირდეს გამოსხივების სიმძლავრე, თუ ყოვლისმომცველი ანტენა შეიცვლება მიმართულებით, ხოლო ძირითადი მიმართულებით ველის იგივე სიძლიერე შენარჩუნებულია.
აბსოლუტურად ყოვლისმომცველი ანტენის მიმართულება აშკარად ერთის ტოლია. ფიზიკურად, ასეთი ანტენის სივრცითი გამოსხივების ნიმუში იდეალურ სფეროს ჰგავს:
სურათი 9
ასეთი ანტენა ერთნაირად კარგად ასხივებს ყველა მიმართულებით, მაგრამ პრაქტიკაში ეს შეუძლებელია. აქედან გამომდინარე, ეს არის ერთგვარი მათემატიკური აბსტრაქცია.
მოგება
როგორც ზემოთ აღინიშნა, დირექტიულობა არ ითვალისწინებს ანტენის დაკარგვას. პარამეტრს, რომელიც ახასიათებს ანტენის მიმართულების თვისებებს და ითვალისწინებს მასში დანაკარგს, ეწოდება მომატება.
მომატება (KU) G არის ანტენის მიერ შექმნილი ველის სიძლიერის კვადრატის თანაფარდობა ძირითადი მიმართულებით (E 0 2) საცნობარო ანტენის მიერ შექმნილი ველის სიძლიერის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობასთან (E oe 2). , როდესაც ანტენებზე მიწოდებული სიმძლავრეები თანაბარია. ჩვენ ასევე აღვნიშნავთ, რომ KU-ს დადგენისას მხედველობაში მიიღება საცნობარო და გაზომილი ანტენის ეფექტურობა.
საცნობარო ანტენის კონცეფცია ძალზე მნიშვნელოვანია გაზრდის გასაგებად და სხვადასხვა ტიპის საცნობარო ანტენები გამოიყენება სხვადასხვა სიხშირის დიაპაზონში. გრძელი / საშუალო ტალღების დიაპაზონში, სტანდარტად აღებულია ვერტიკალური მონოპოლური მეოთხედი ტალღის სიგრძის ვიბრატორი (სურათი 10).
სურათი 10
ასეთი საცნობარო ვიბრატორისთვის, D e = 3.28, შესაბამისად, გრძელი ტალღის / საშუალო ტალღის ანტენის მომატება განისაზღვრება შემდეგნაირად: G = D * ŋ / 3.28, სადაც ŋ არის ანტენის ეფექტურობა.
მოკლე ტალღების დიაპაზონში საცნობარო ანტენად აღებულია სიმეტრიული ნახევარტალღოვანი ვიბრატორი, რომლისთვისაც De = 1.64, შემდეგ KU:
G = D * ŋ / 1.64
მიკროტალღურ დიაპაზონში (და ეს არის თითქმის ყველა თანამედროვე Wi-Fi, LTE და სხვა ანტენა), იზოტროპული ემიტერი, რომელიც იძლევა D e = 1-ს და აქვს სივრცითი დიაგრამა, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 9-ზე, აღებულია, როგორც საცნობარო ემიტერი.
მომატება არის გადამცემი ანტენების განმსაზღვრელი პარამეტრი, რადგან ის გვიჩვენებს, რამდენჯერ არის საჭირო მიმართულების ანტენაზე მიწოდებული ენერგიის შემცირება მითითებასთან შედარებით, ისე, რომ ველის სიძლიერე ძირითადი მიმართულებით უცვლელი დარჩეს.
KND და KU ძირითადად გამოხატულია დეციბელებში: 10lgD, 10lgG.
დასკვნა
ამრიგად, ჩვენ განვიხილეთ ანტენის ზოგიერთი საველე მახასიათებელი, რომელიც გამოწვეულია გამოსხივების ნიმუშით და სიმძლავრის მახასიათებლებით (მიმართულობა და კონტროლი). ანტენის მომატება ყოველთვის ნაკლებია მიმართულების მოქმედებაზე, ვინაიდან მომატება ითვალისწინებს ანტენის დანაკარგს. დანაკარგები შეიძლება წარმოიშვას კვების მიწოდების ხაზში დენის არეკვლის გამო, კედლებში გადინების დენები (მაგალითად, რქა), დიაგრამის დაჩრდილვა ანტენის სტრუქტურული ნაწილებით და ა.შ. რეალურ ანტენის სისტემებში, დირექტიულობასა და KU-ს შორის განსხვავება შეიძლება იყოს 1,5-2 დბ.
ანტენის ნიმუშში გვერდითი წილების საკმარისად დაბალი დონის უზრუნველყოფა, როგორც ზემოთ აღინიშნა, თანამედროვე ანტენების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა.
განუწყვეტლივ მდებარე ემიტერების ხაზოვანი სისტემების გაანალიზებისას დაფიქსირდა გვერდითი წილების დონის დამოკიდებულება სისტემაში AR კანონზე.
პრინციპში, შესაძლებელია სისტემაში ისეთი AR კანონის არჩევა, რომელშიც დპ-ში არ არის გვერდითი წილები.
მართლაც, იყოს ორი იზოტროპული ფაზის გისოსი
დისტანციურად მდებარე ემიტერები დ= - ერთმანეთისგან (სურ. 4.36).
ემიტერების აგზნების ამპლიტუდები ერთნაირად ჩაითვლება (ერთგვაროვანი AR). ფორმულის (4.73) შესაბამისად, ორ ელემენტიანი გისოსის DN
როდესაც 0 იცვლება ±-დან - sin0-ის მნიშვნელობა იცვლება 0-დან ± 1-მდე, ხოლო D0-ის მნიშვნელობა - 2-დან 0-მდე. DN-ს აქვს მხოლოდ ერთი (მთავარი) ფურცელი (ნახ. 4.36). გვერდითი წილები არ არის.
განვიხილოთ ხაზოვანი გისოსი, რომელიც შედგება ორი ელემენტისგან, რომელთაგან თითოეული არის ზემოთ განხილული გისოსი. ახალი გისოსი კვლავ განიხილება ფაზაში, ელემენტებს შორის მანძილი არის X
d = -(ნახ. 4.37, ა).
ბრინჯი. 4.36. ორი იზოტროპული ემიტერის ფაზური მასივი
ბრინჯი. 4.37.
AR კანონი გისოსებში იღებს ფორმას 1; 2; 1 (ნახ.4.37, ბ).
გამრავლების წესის შესაბამისად, გისოსის DN-ს არ აქვს გვერდითი წილები (ნახ. 4.37, v):
შემდეგი ნაბიჯი არის ფაზაში ხაზოვანი სისტემა, რომელიც შედგება ორისაგან
წინა, სწორ ხაზზე გადანაცვლებული მანძილზე - (სურ.4.38, ა).ვიღებთ ოთხ ელემენტიან გისოსს AR 1-ით; 3; 3; 1 (ნახ.4.38, ბ).ამ ბადეების BP-ს ასევე არ აქვს გვერდითი წილები (ნახ. 4.38, გ).
ვაგრძელებთ, დაგეგმილი ალგორითმის მიხედვით, სისტემაში ემიტერების რაოდენობის ზრდას, რვა ელემენტისგან შემდგარი ფაზაში არსებული მასივის DP-სთვის, ვიღებთ ფორმულას.
ბრინჯი. 4.38.
AR ასეთ გისოსში შესაბამისად დაიწერება შემდეგი სახით: 1; 7; 21; 35; 35; 21; 7; 1. ჩაწერილი რიცხვები არის კოეფიციენტები ნიუტონის ბინომის გაფართოებაში (1 + x) 7 სერიაში, ამიტომ შესაბამისი AR ე.წ. ბინომი.
ხაზოვანი დისკრეტული სისტემის არსებობისას NSემიტერების ორობითი AR განისაზღვრება კოეფიციენტებით ნიუტონის ბინომის გაფართოებაში (1 + x) n ~ 1, ხოლო სისტემის MD - გამოთქმით
როგორც გამოხატულებიდან ვხედავთ (4.93), BP-ს არ აქვს გვერდითი წილები.
ამრიგად, ბინომალური AA-ს გამოყენების გამო ფაზაში დისკრეტულ სისტემაში შესაძლებელია გვერდითი წილების სრული გამორიცხვის მიღწევა. თუმცა, ეს მიიღწევა მთავარი წილის მნიშვნელოვანი გაფართოების (ერთგვაროვან AA-სთან შედარებით) და სისტემის მიმართულების შემცირების ხარჯზე. გარდა ამისა, სირთულეები წარმოიქმნება ემიტერების ფაზური აგზნების პრაქტიკულ უზრუნველყოფაში და სისტემაში საკმარისად ზუსტი ბინომიალური AA.
ბინომიალური AR სისტემა ძალიან მგრძნობიარეა PRA-ში ცვლილებების მიმართ. PRA კანონში მცირე დამახინჯებები იწვევს DN-ში გვერდითი წილების გაჩენას.
ამ მიზეზების გამო, ბინომიური AA პრაქტიკულად არ გამოიყენება ანტენებში.
AR უფრო პრაქტიკული და მიზანშეწონილი გამოდის, რომლის დროსაც მიიღება ე.წ. ოპტიმალური MD. ოპტიმალური ითვლება ასეთი DN, რომელშიც, ძირითადი წილის მოცემული სიგანისთვის, გვერდითი წილების დონე მინიმალურია, ან გვერდითი წილების მოცემულ დონეზე, მთავარი წილის სიგანე მინიმალურია. AR, რომელიც შეესაბამება ოპტიმალურ DN-ს, ასევე შეიძლება ეწოდოს ოპტიმალური.
იზოტროპული ემიტერების დისკრეტული ფაზა სისტემისთვის,
მოთავსებულია მანძილზე ა> - ერთმანეთისგან ოპტიმალური არის
Dolph - Chebyshevskoe AR. თუმცა, რიგ შემთხვევებში (გამოსხივების გარკვეული რაოდენობისთვის და გვერდითი წილების გარკვეული დონისთვის), ეს AR ხასიათდება სისტემის კიდეებზე მკვეთრი „აფეთქებებით“ (ნახ. 4.39, ა)და რთული განხორციელება. ამ შემთხვევებში, ადამიანი გადადის ეგრეთ წოდებულ კვაზი-ოპტიმალურ AR-ზე გლუვი დაშლით სისტემის კიდეებამდე (ნახ. 4.39, ბ).
ბრინჯი. 4.39. ამპლიტუდის განაწილება: ა- დოლფი - ჩებიშევსკოე;
ბ -კვაზიოპტიმალური
კვაზიოპტიმალური AR-ით, ოპტიმალურ დონესთან შედარებით, გვერდითი წილების დონე ოდნავ იზრდება. თუმცა, ბევრად უფრო ადვილია კვაზი-ოპტიმალური AA-ს დანერგვა.
ოპტიმალური და, შესაბამისად, კვაზიოპტიმალური AA-ს პოვნის პრობლემა მოგვარდა მუდმივად მდებარე ემიტერების სისტემებისთვის. ასეთი სისტემებისთვის, კვაზიოპტიმალური AR არის, მაგალითად, ტეილორის განაწილება.
ანტენის ფარდობითი (ნორმალიზებული BP-ის მაქსიმუმამდე) გამოსხივების დონე გვერდითი წილების მიმართულებით. როგორც წესი, UBL გამოიხატება დეციბელებში, ნაკლებად ხშირად განისაზღვრება UBL "ძალაუფლებით"ან "მინდორზე".
ანტენის გამოსხივების ნიმუშის მაგალითი და ანტენის ნიმუშის პარამეტრები: სიგანე, მიმართულება, UBL, უკანა გამოსხივების ფარდობითი დონე
რეალური (სასრული ზომის) ანტენის ანტენის ნიმუში არის რხევითი ფუნქცია, რომელშიც განასხვავებენ გლობალურ მაქსიმუმს, რომელიც არის ცენტრი. მთავარი ლობი MD-ები, ასევე MD-ების სხვა ლოკალური მაქსიმუმები და შესაბამისი ე.წ გვერდითი ფურცლები DN. ვადა მხარესუნდა გავიგოთ, როგორც მხარეს, არა სიტყვასიტყვით (გვერდით ფურცელი). DN-ის ფურცლები დანომრილია თანმიმდევრობით დაწყებული ძირითადიდან, რომელსაც ენიჭება რიცხვი ნული. ანტენის შაბლონის დიფრაქციული (ინტერფერენციული) წილი, რომელიც წარმოიქმნება იშვიათი ანტენის მასივში, არ განიხილება გვერდითი. BP მინიმუმი, რომელიც ჰყოფს BP წილებს, ეწოდება ნულები(AP ნულების მიმართულებებში გამოსხივების დონე შეიძლება იყოს თვითნებურად მცირე, მაგრამ სინამდვილეში, რადიაცია ყოველთვის არის). გვერდითი რადიაციული რეგიონი იყოფა ქვერეგიონებად: გვერდითი უბნის მახლობლად(DN-ის მთავარი წილის მიმდებარედ), შუალედური ტერიტორიადა უკანა გვერდითი წილი(მთელი უკანა ნახევარსფერო).
- UBL ნიშნავს ნიმუშის ყველაზე დიდი გვერდითი წილის შედარებითი დონე... როგორც წესი, პირველი (მთავარი) გვერდითი წილი ზომით ყველაზე დიდია.
მაღალი დირექტიულობის მქონე ანტენებისთვის, ისინი ასევე იყენებენ საშუალო გვერდითი გამონაბოლქვი(მაქსიმუმზე ნორმალიზებული BP საშუალოდ არის გათვლილი გვერდითი გამოსხივების კუთხეების სექტორში) და შორი მხარის წილის დონე(უკანა გვერდითი წილების რეგიონში ყველაზე დიდი გვერდითი წილის შედარებითი დონე).
გრძივი გამოსხივების ანტენებისთვის, პარამეტრი ფარდობითი განათების დონე(ინგლისურიდან. წინ / უკან, F/B- წინ / უკან შეფარდება), და ეს გამოსხივება არ არის გათვალისწინებული UBL-ის შეფასებისას. პარამეტრი შედარებითი გვერდითი ემისია(ინგლისურიდან. წინა / გვერდითი, ფ/ს- წინ / გვერდითი თანაფარდობა).
UBL, ისევე როგორც ანტენის ნიმუშის მთავარი წილის სიგანე, არის ის პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ რადიოინჟინერიის სისტემების გარჩევადობას და ხმაურის იმუნიტეტს. ამიტომ ანტენების განვითარების ტექნიკურ მახასიათებლებში დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ამ პარამეტრებს. სხივის სიგანე და UBL კონტროლდება როგორც ანტენის ექსპლუატაციაში, ასევე მუშაობის დროს.
UBL-ის შემცირების მიზნები
- მიღების რეჟიმში, ანტენა დაბალი UBL-ით არის „უფრო ხმაურისადმი იმუნური“, რადგან ის უკეთესად არჩევს სასარგებლო სიგნალის სივრცეში ხმაურის და ჩარევის ფონზე, რომლის წყაროები განლაგებულია მიმართულებებით. გვერდითი ლობები
- დაბალი UBL ანტენა უზრუნველყოფს სისტემას უფრო მეტ ელექტრომაგნიტურ თავსებადობას სხვა რადიოელექტრონულ საშუალებებთან და მაღალი სიხშირის მოწყობილობებთან.
- დაბალი UBL ანტენა სისტემას უფრო მეტ საიდუმლოს აძლევს
- ავტომატური სამიზნე თვალთვალის სისტემის ანტენაში შესაძლებელია გვერდითი წილების გასწვრივ არასწორი თვალთვალი
- UBL-ის დაქვეითება (ნიმუშის მთავარი წილის ფიქსირებული სიგანით) იწვევს რადიაციის დონის მატებას ნიმუშის მთავარი წილის მიმართულებით (მიმართულობის მატებამდე): ანტენის გამოსხივება ძირითადი მიმართულება არის ენერგიის ცარიელი დაკარგვა. თუმცა, როგორც წესი, ფიქსირებული ანტენის ზომებით, UBL-ის დაქვეითება იწვევს ინსტრუმენტაციის შემცირებას, AP-ის მთავარი წილის გაფართოებას და მიმართულების შემცირებას.
ქვედა UBL-ისთვის გადასახდელი ფასი არის ანტენის შაბლონის მთავარი წილის გაფართოება (ანტენის ფიქსირებული ზომებით), ასევე, როგორც წესი, განაწილების სისტემის უფრო რთული დიზაინი და დაბალი ეფექტურობა (PAA-ში).
UBL-ის შემცირების გზები
ვინაიდან ანტენის ნიმუში შორეულ ზონაში და დენების ამპლიტუდა-ფაზის განაწილება (APD) ანტენის გასწვრივ დაკავშირებულია ერთმანეთთან ფურიეს ტრანსფორმაციით, UBL, როგორც ნიმუშის მეორადი პარამეტრი, განისაზღვრება APR კანონით. მთავარი გზაანტენის დიზაინის დროს UBL-ის დაწევა არის დენის ამპლიტუდის უფრო გლუვი (ანტენის კიდეებზე დაცემა) სივრცითი განაწილების არჩევანი. ამ „სიგლუვის“ საზომია ანტენის ზედაპირის გამოყენების ფაქტორი (UUF).
ძაბვის რადიაციული ნიმუშის უკანა და გვერდითი წილების დონე γυ განისაზღვრება, როგორც EMF-ის თანაფარდობა ანტენის ტერმინალებზე მიღებისას - უკანა ან გვერდითი წილის მაქსიმუმის მხრიდან EMF-მდე მაქსიმალური მხრიდან. მთავარი წილის. როდესაც ანტენას აქვს სხვადასხვა ზომის რამდენიმე უკანა და გვერდითი წილი, ჩვეულებრივ მითითებულია ყველაზე დიდი წილის დონე. უკანა და გვერდითი წილების დონე ასევე შეიძლება განისაზღვროს სიმძლავრის მიხედვით (γ Ρ) უკანა და გვერდითი წილების დონის ძაბვის მიხედვით კვადრატში. გამოსხივების ნიმუში ნაჩვენებია ნახ. 16, უკანა და გვერდითი წილები აქვს იგივე დონე, რომელიც უდრის 0.13 (13%) EMF-ის თვალსაზრისით ან 0.017 (1.7%) სიმძლავრის თვალსაზრისით. მიმართულების მიმღები სატელევიზიო ანტენების უკანა და გვერდითი ლობები ჩვეულებრივ 0.1 ..., 25 (ძაბვა) დიაპაზონშია.
ლიტერატურაში, სატელევიზიო ანტენების მიმღების მიმართულების თვისებების აღწერისას, ხშირად მითითებულია უკანა და გვერდითი წილების დონე, რომელიც ტოლია სატელევიზიო არხის შუა და უკიდურეს სიხშირეზე წილების დონის საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობის. დავუშვათ, რომ მე-3 არხის ანტენის მიმართულების დიაგრამის (f = 76 ... 84 MHz) წილების დონე (EMF-ის მიხედვით) არის: 75 MHz სიხშირეზე - 0,18; 80 MHz - 0,1; 84 MHz - 0,23. ფურცლების საშუალო დონე იქნება (0.18 + 0.1 + 0.23) / 3, ანუ 0.17. ანტენის ხმაურის იმუნიტეტი შეიძლება ხასიათდებოდეს წილების საშუალო დონით მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სატელევიზიო არხის სიხშირის დიაპაზონში არ არის წილების დონის მკვეთრი "შპიკები", რაც მნიშვნელოვნად აღემატება საშუალო დონეს.
მნიშვნელოვანი შენიშვნა უნდა გაკეთდეს ვერტიკალურად პოლარიზებული ანტენის იმუნიტეტთან დაკავშირებით. მოდით მივმართოთ მიმართულების დიაგრამას, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 16. ამ დიაგრამაში, რომელიც დამახასიათებელია ჰორიზონტალურად პოლარიზებული ანტენებისთვის ჰორიზონტალურ სიბრტყეში, მთავარი წილი გამოყოფილია უკანა და გვერდითი წილებისაგან ნულოვანი მიღების მიმართულებით. ვერტიკალური პოლარიზაციის მქონე ანტენებს (მაგალითად, "ტალღის არხის" ანტენებს ვიბრატორების ვერტიკალური განლაგებით) არ აქვთ ნულოვანი მიღების მიმართულება ჰორიზონტალურ სიბრტყეში. ამრიგად, უკანა და გვერდითი წილები ამ შემთხვევაში ცალსახად არ არის განსაზღვრული და ხმაურის იმუნიტეტი პრაქტიკაში განისაზღვრება, როგორც წინა მიმართულებიდან მიღებული სიგნალის დონის თანაფარდობა უკანა მიმართულებიდან მიღებულ სიგნალის დონესთან.
მოგება. რაც უფრო მიმართულია ანტენა, ანუ რაც უფრო მცირეა მთავარი წილის გახსნის კუთხე და რაც უფრო დაბალია გამოსხივების ნიმუშის უკანა და გვერდითი წილების დონე, მით მეტია EMF ანტენის ტერმინალებზე.
წარმოვიდგინოთ, რომ სიმეტრიული ნახევარტალღოვანი ვიბრატორი მოთავსებულია ელექტრომაგნიტური ველის გარკვეულ წერტილში, რომელიც ორიენტირებულია მაქსიმალურ მიღებაზე, ანუ მდებარეობს ისე, რომ მისი გრძივი ღერძი პერპენდიკულარული იყოს რადიოტალღის ჩამოსვლის მიმართულებით. ვიბრატორთან დაკავშირებულ შესაბამის დატვირთვაზე ვითარდება გარკვეული ძაბვა Ui, რაც დამოკიდებულია მიმღებ წერტილში ველის სიძლიერეზე. მოდით უფრო შორს დავაყენოთ! ველის იმავე წერტილში, ნახევარტალღოვანი ვიბრატორის ნაცვლად, ანტენა უფრო მაღალი მიმართულების მქონე, რომელიც ორიენტირებულია მაქსიმალურ მიღებაზე, მაგალითად, "ტალღის არხის" ანტენა, რომლის მიმართულების დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 16. ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ ამ ანტენას აქვს იგივე დატვირთვა, რაც ნახევარტალღოვან ვიბრატორს და ასევე შეესაბამება მას. ვინაიდან ანტენის "ტალღის არხი" უფრო მიმართულია ვიდრე ნახევარტალღოვანი ვიბრატორი, მაშინ ძაბვა მის დატვირთვაზე U2 უფრო მაღალი იქნება. ძაბვის კოეფიციენტი U 2 / 'Ui არის ძაბვის მომატება Ki ოთხი ელემენტის ანტენის, ან, როგორც მას სხვაგვარად უწოდებენ, "ველი".
ამრიგად, ანტენის ძაბვა ან "ველის" მომატება შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ანტენის მიერ შემუშავებული ძაბვის თანაფარდობა შესაბამის დატვირთვაზე იმ ძაბვასთან, რომელიც განვითარებულია იმავე დატვირთვის დროს ნახევარტალღოვანი ვიბრატორის მიერ. ორივე ანტენა ითვლება ელექტრომაგნიტური ველის ერთსა და იმავე წერტილში განლაგებულად და მაქსიმალურ მიღებაზე ორიენტირებული. ასევე ხშირად გამოიყენება დენის მომატების კონცეფცია Kp, რომელიც უდრის ძაბვის მომატების კვადრატს (K P = Ki 2).
მოგების განსაზღვრისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ ორ პუნქტს. პირველ რიგში, იმისათვის, რომ სხვადასხვა დიზაინის ანტენები ერთმანეთთან ერთად იყოს შედგენილი, თითოეული მათგანი შედარებულია იმავე ანტენასთან - ნახევარტალღოვან ვიბრატორთან, რომელიც ითვლება საცნობარო ანტენად. მეორეც, იმისთვის, რომ პრაქტიკაში მივიღოთ ძაბვის ან სიმძლავრის მომატება, რომელიც განისაზღვრება მომატებით, აუცილებელია ანტენის ორიენტირება მიღებული სიგნალის მაქსიმუმზე, ანუ ისე, რომ იყოს ორიენტირებული რადიაციული ნიმუშის მთავარი წილის მაქსიმუმი. რადიოტალღის მოსვლისკენ. მოგება დამოკიდებულია ანტენის ტიპსა და დიზაინზე. ახსნისთვის მივმართოთ "ტალღის არხის" ტიპის ანტენას. ამ ანტენის მოგება იზრდება დირექტორების რაოდენობასთან ერთად. ოთხ ელემენტიან ანტენას (რეფლექტორი, აქტიური ვიბრატორი და ორი დირექტორი) აქვს ძაბვის მომატება 2; შვიდი ელემენტი (რეფლექტორი, აქტიური ვიბრატორი და ხუთი დირექტორი) - 2.7. ეს ნიშნავს, რომ თუ ნახევარტალღის ნაცვლად
ვიბრატორი გამოიყენოს ოთხ ელემენტიანი ანტენა), შემდეგ სატელევიზიო მიმღების შესასვლელში ძაბვა გაიზრდება 2-ჯერ (ძაბვა 4-ჯერ), ხოლო შვიდი ელემენტი - 2.7-ჯერ (ძაბვა 7.3-ჯერ).
ანტენის მომატების მნიშვნელობა ლიტერატურაში მითითებულია ან ნახევარტალღოვან ვიბრატორთან, ან ე.წ. იზოტროპულ ემიტერთან მიმართებაში. იზოტროპული ემიტერი არის წარმოსახვითი ანტენა, რომელსაც სრულიად მოკლებულია მიმართულების თვისებები და სივრცითი გამოსხივების ნიმუშს აქვს, შესაბამისად, * სფეროს ფორმა. ბუნებაში, იზოტროპული ემიტერები არ არსებობს და ასეთი ემიტერი უბრალოდ მოსახერხებელი სტანდარტია, რომლითაც შევადარებთ სხვადასხვა ანტენის მიმართულების თვისებებს. ნახევარტალღოვანი ვიბრატორის ძაბვის მომატების გამოთვლილი მნიშვნელობა იზოტროპულ ემიტერთან არის 1,28 (2,15 დბ). ამიტომ, თუ რომელიმე ანტენის ძაბვის მომატება ცნობილია იზოტროპულ რადიატორთან შედარებით, მაშინ მისი გაყოფა 1.28-ზე. ჩვენ ვიღებთ ამ ანტენის მომატებას ნახევარტალღოვან ვიბრატორთან შედარებით. როდესაც იზოტროპულ ემიტერთან მიმართებაში მომატება მითითებულია დეციბელებში, მაშინ უნდა გამოკლდეს 2,15 დბ, რათა განისაზღვროს ნახევრადტალღური ვიბრატორის მიმართ მომატება. მაგალითად, ანტენის ძაბვის მომატება იზოტროპულ რადიატორთან შედარებით არის 2,5 (8 დბ). მაშინ იგივე ანტენის მომატება ნახევარტალღოვან ვიბრატორთან შედარებით იქნება 2,5 / 1,28, ანუ 1,95 ^ და დეციბელებში 8-2,15 = 5,85 დბ.
ბუნებრივია, სიგნალის დონის რეალური მომატება ტელევიზორის შეყვანაზე, რომელიც მოცემულია კონკრეტული ანტენის მიერ, არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რომელი საცნობარო ანტენა - ნახევარტალღოვანი ვიბრატორი ან იზოტროპული ემიტერი - არის მითითებული. ამ წიგნში მოგების მნიშვნელობები მოცემულია ნახევარტალღოვან ვიბრატორთან მიმართებაში.
ლიტერატურაში, ანტენების მიმართულების თვისებები ხშირად ფასდება დირექტიული მიმართულების მახასიათებლის მიმართულების კოეფიციენტით, რაც არის სიგნალის სიმძლავრის მომატება დატვირთვაში, იმ პირობით, რომ ანტენას არ აქვს დანაკარგები. მიმართულების მოქმედების ფაქტორი დაკავშირებულია სიმძლავრის მომატებასთან Кр თანაფარდობით
თუ თქვენ გაზომავთ ძაბვას მიმღების შესასვლელში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგივე ფორმულა მიმღებ ადგილზე ველის სიძლიერის დასადგენად.
- ანტენის მიმართულების ნიმუშის (BP) გვერდითი წილის დონე (SLL) არის ანტენის ფარდობითი (ნორმალიზებული BP მაქსიმუმამდე) გამოსხივების დონე გვერდითი წილების მიმართულებით. როგორც წესი, UBL გამოიხატება დეციბელებში, ნაკლებად ხშირად UBL განისაზღვრება "ძაბვით" ან "ველის მიხედვით".
რეალური (სასრული ზომის) ანტენის ანტენის ნიმუში არის რხევითი ფუნქცია, რომელშიც გამოიყოფა გლობალური მაქსიმუმი, რომელიც არის ანტენის ნიმუშის მთავარი წილის ცენტრი, ისევე როგორც სხვა ადგილობრივი BP მაქსიმალური და ე.წ. მათ შესაბამისი ნიმუში. ტერმინი გვერდითი უნდა გვესმოდეს, როგორც გვერდი, და არა სიტყვასიტყვით (ფურცელი მიმართულია "გვერდით"). DN-ის ფურცლები დანომრილია თანმიმდევრობით დაწყებული ძირითადიდან, რომელსაც ენიჭება რიცხვი ნული. ანტენის შაბლონის დიფრაქციული (ინტერფერენციული) წილი, რომელიც წარმოიქმნება იშვიათი ანტენის მასივში, არ განიხილება გვერდითი. AP მინიმუმებს, რომლებიც აშორებენ AP წილებს, უწოდებენ ნულებს (რადიაციული დონე AP ნულების მიმართულებით შეიძლება იყოს თვითნებურად მცირე, მაგრამ სინამდვილეში, რადიაცია ყოველთვის არსებობს). გვერდითი გამოსხივების არეალი იყოფა ქვეზონებად: ახლო გვერდითი წილების ფართობი (ანტენის შაბლონის მთავარი წილის მიმდებარედ), შუალედური არე და უკანა გვერდითი წილების ფართობი ( მთელი უკანა ნახევარსფერო).
UBL გაგებულია, როგორც უმსხვილესი DN მხარის ფარდობითი დონე. როგორც წესი, ყველაზე დიდი გვერდითი წილი არის პირველი (მთავარი) გვერდითი წილი. ფურცელი უკანა გვერდითი წილების მიდამოში).
გრძივი გამოსხივების ანტენებისთვის, გამოსხივების დონის შესაფასებლად "უკან" მიმართულებით (ანტენის ნიმუშის მთავარი წილის მიმართულების საპირისპირო მიმართულებით), უკანა გამოსხივების ფარდობითი დონის პარამეტრი (ინგლისური წინა / უკანა მხრიდან). , F/B არის წინ/უკან თანაფარდობა) გამოიყენება და UBL-ის შეფასებისას ეს გამოსხივება არ არის გათვალისწინებული. ასევე, გამოსხივების დონის შესაფასებლად "გვერდითი" მიმართულებით (ანტენის შაბლონის მთავარი წილის პერპენდიკულარული მიმართულებით), ფარდობითი გვერდითი გამოსხივების პარამეტრი (ინგლისური წინა / მხრიდან, F / S არის წინ / გვერდითი თანაფარდობა) გამოიყენება.
UBL, ისევე როგორც ანტენის ნიმუშის მთავარი წილის სიგანე, არის ის პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ რადიოინჟინერიის სისტემების გარჩევადობას და ხმაურის იმუნიტეტს. ამიტომ ანტენების განვითარების ტექნიკურ მახასიათებლებში დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ამ პარამეტრებს. სხივის სიგანე და UBL კონტროლდება როგორც ანტენის ექსპლუატაციაში, ასევე მუშაობის დროს.
დაკავშირებული ცნებები
ფოტონური კრისტალი არის მყარი მდგომარეობის სტრუქტურა პერიოდულად ცვალებადი დიელექტრიკული მუდმივით ან არაჰომოგენურობით, რომლის პერიოდი შედარებულია სინათლის ტალღის სიგრძესთან.
ბოჭკოვანი ბრაგის ბადე (FBG) არის ბრაგის განაწილებული რეფლექტორი (დიფრაქციული ბადეების ტიპი), რომელიც წარმოიქმნება ოპტიკური ბოჭკოს სინათლის მატარებელ ბირთვში. FBG-ებს აქვთ არეკვლის ვიწრო სპექტრი, გამოიყენება ბოჭკოვანი ლაზერებში, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორებში, ლაზერების და ლაზერული დიოდების ტალღის სიგრძის სტაბილიზაციისა და შეცვლისთვის და ა.შ.
