დირექტიულობა არის ანტენის ფუნდამენტური პარამეტრი.ეს არის საზომი, თუ როგორია მიმართულების ანტენის რადიაციის ნიმუში.ანტენას, რომელიც თანაბრად ასხივებს ყველა მიმართულებით, ექნება მიმართულება 1-ის ტოლი. (ეს უდრის ნულ დეციბელს -0 დბ).
სფერული კოორდინატების ფუნქცია შეიძლება დაიწეროს როგორც ნორმალიზებული გამოსხივების ნიმუში:
[განტოლება 1]
ნორმალიზებულ რადიაციულ შაბლონს აქვს იგივე ფორმა, როგორც ორიგინალური რადიაციული ნიმუში.ნორმალიზებული გამოსხივების ნიმუში მცირდება ისეთი სიდიდით, რომ გამოსხივების ნიმუშის მაქსიმალური მნიშვნელობა უდრის 1-ს. (ყველაზე დიდი არის "F"-ის განტოლება [1]).მათემატიკურად, მიმართულების ფორმულა (ტიპი "D") იწერება როგორც:
ეს შეიძლება ჩანდეს როგორც რთული მიმართულების განტოლება.თუმცა, მოლეკულების რადიაციის ნიმუშებს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს.მნიშვნელი წარმოადგენს საშუალო სიმძლავრის გამოსხივებას ყველა მიმართულებით.მაშინ განტოლება არის პიკური გამოსხივებული სიმძლავრის ზომა გაყოფილი საშუალოზე.ეს აძლევს ანტენის მიმართულებას.
მიმართულების პარადიგმა
მაგალითად, განვიხილოთ შემდეგი ორი განტოლება ორი ანტენის რადიაციის ნიმუშისთვის.
ანტენა 1
ანტენა 2
ეს გამოსხივების შაბლონები გამოსახულია სურათზე 1. გთხოვთ, გაითვალისწინოთ, რომ გამოსხივების რეჟიმი მხოლოდ პოლარული კუთხის თეტა(θ) ფუნქციაა. გამოსხივების ნიმუში არ არის აზიმუტის ფუნქცია.(აზიმუთალური გამოსხივების ნიმუში უცვლელი რჩება).პირველი ანტენის რადიაციული ნიმუში ნაკლებად მიმართულია, შემდეგ მეორე ანტენის რადიაციული ნიმუში.ამიტომ, ჩვენ ველით, რომ მიმართულება უფრო დაბალი იქნება პირველი ანტენისთვის.
სურათი 1. ანტენის რადიაციული ნიმუშის დიაგრამა.აქვს მაღალი მიმართულება?
ფორმულის გამოყენებით [1] შეგვიძლია გამოვთვალოთ, რომ ანტენას აქვს უფრო მაღალი მიმართულება.თქვენი გაგების შესამოწმებლად, იფიქრეთ სურათზე 1 და რა არის მიმართულება.შემდეგ განსაზღვრეთ რომელ ანტენას აქვს უფრო მაღალი მიმართულება ყოველგვარი მათემატიკის გამოყენების გარეშე.
მიმართულების გაანგარიშების შედეგები, გამოიყენეთ ფორმულა [1]:
მიმართულების ანტენის 1 გაანგარიშება, 1.273 (1.05 dB).
მიმართულების ანტენის 2 გაანგარიშება, 2.707 (4.32 dB).
გაზრდილი მიმართულება ნიშნავს უფრო ფოკუსირებულ ან მიმართულ ანტენას.ეს ნიშნავს, რომ 2 მიმღებ ანტენას აქვს 2,707-ჯერ მეტი მიმართულების სიმძლავრე, ვიდრე ყოვლისმომცველი ანტენა.ანტენა 1 მიიღებს 1,273-ჯერ მეტ სიმძლავრეს, ვიდრე omnidirectional ანტენა.Omnidirectional ანტენები გამოიყენება როგორც საერთო მითითება, მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს იზოტროპული ანტენები.
მობილური ტელეფონის ანტენებს უნდა ჰქონდეს დაბალი მიმართულება, რადგან სიგნალები შეიძლება მოვიდეს ნებისმიერი მიმართულებით.ამის საპირისპიროდ, სატელიტურ თეფშებს აქვთ მაღალი მიმართულება.სატელიტური ანტენა იღებს სიგნალებს ფიქსირებული მიმართულებით.მაგალითად, თუ თქვენ მიიღებთ სატელიტური ტელევიზორის თეფშს, კომპანია გეტყვით სად უნდა მიუთითოთ იგი და კერძი მიიღებს სასურველ სიგნალს.
ჩვენ დავასრულებთ ანტენის ტიპების ჩამონათვალს და მათ მიმართულებას.ეს მოგცემთ წარმოდგენას, თუ რა მიმართულებაა გავრცელებული.
ანტენის ტიპი ტიპიური მიმართულება ტიპიური მიმართულება [დეციბელი] (დბ)
მოკლე დიპოლური ანტენა 1.5 1.76
ნახევარტალღოვანი დიპოლური ანტენა 1.64 2.15
პაჩი (მიკროსტრიპ ანტენა) 3.2-6.3 5-8
საყვირის ანტენა 10-100 10-20
ჭურჭლის ანტენა 10-10000 10-40
როგორც ზემოთ მოყვანილი მონაცემები აჩვენებს, ანტენის მიმართულება მნიშვნელოვნად განსხვავდება.აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია გაიგოთ მიმართულება თქვენი კონკრეტული აპლიკაციისთვის საუკეთესო ანტენის არჩევისას.თუ თქვენ გჭირდებათ ენერგიის გაგზავნა ან მიღება რამდენიმე მიმართულებიდან ერთი მიმართულებით, მაშინ უნდა დააპროექტოთ ანტენა დაბალი დირექტიულობით.დაბალი დირექტიულობის ანტენების აპლიკაციების მაგალითებია მანქანის რადიოები, მობილური ტელეფონები და კომპიუტერის უკაბელო ინტერნეტი.პირიქით, თუ თქვენ აკეთებთ დისტანციური ზონდირების ან ენერგიის მიზანმიმართულ გადაცემას, მაშინ დაგჭირდებათ მაღალი მიმართულების ანტენა.მაღალი მიმართულების ანტენები მაქსიმალურად გაზრდის ენერგიის გადაცემას სასურველი მიმართულებიდან და შეამცირებს სიგნალებს არასასურველი მიმართულებებიდან.
დავუშვათ, გვინდა დაბალი დირექტიულობის ანტენა.როგორ გავაკეთოთ ეს?
ანტენის თეორიის ზოგადი წესი არის ის, რომ თქვენ გჭირდებათ ელექტროენერგიით პატარა ანტენა დაბალი მიმართულების წარმოებისთვის.ანუ თუ იყენებთ ანტენას საერთო ზომით 0,25 - 0,5 ტალღის სიგრძით, მაშინ მინიმუმამდე დაიყვანთ მიმართულებას.ნახევარტალღოვან დიპოლურ ანტენებს ან ნახევარტალღის სიგრძის სლოტ ანტენებს, როგორც წესი, აქვთ 3 დბ-ზე ნაკლები მიმართულება.ეს ისეთივე დაბალია, როგორც მიმართულება, რომელიც შეგიძლიათ მიიღოთ პრაქტიკაში.
საბოლოო ჯამში, ჩვენ არ შეგვიძლია ანტენების გაკეთება ტალღის სიგრძის მეოთხედზე ნაკლები ანტენის ეფექტურობისა და ანტენის გამტარუნარიანობის შემცირების გარეშე.ანტენის ეფექტურობა და ანტენის გამტარუნარიანობა განხილული იქნება მომავალ თავებში.
მაღალი დირექტიულობის მქონე ანტენისთვის დაგვჭირდება მრავალი ტალღის სიგრძის ანტენები.როგორიცაა სატელიტური თეფშების ანტენები და საყვირის ანტენები, აქვთ მაღალი მიმართულება.ეს ნაწილობრივ იმიტომ ხდება, რომ ისინი მრავალი ტალღის სიგრძისაა.
რატომ არის, რომ?საბოლოო ჯამში, მიზეზი დაკავშირებულია ფურიეს ტრანსფორმაციის თვისებებთან.როდესაც იღებთ მოკლე პულსის ფურიეს ტრანსფორმაციას, მიიღებთ ფართო სპექტრს.ეს ანალოგია არ არის წარმოდგენილი ანტენის გამოსხივების ნიმუშის განსაზღვრისას.გამოსხივების ნიმუში შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც ანტენის გასწვრივ დენის ან ძაბვის განაწილების ფურიეს ტრანსფორმაცია.ამიტომ, პატარა ანტენებს აქვთ ფართო რადიაციის ნიმუშები (და დაბალი მიმართულება).ანტენები დიდი ერთგვაროვანი ძაბვის ან დენის განაწილებით ძალიან მიმართული შაბლონებით (და მაღალი მიმართულობით).
E-mail:info@rf-miso.com
ტელეფონი:0086-028-82695327
საიტი: www.rf-miso.com
გამოქვეყნების დრო: ნოე-07-2023
