სურათი 1. ანტენის სხივის ეფექტურობის დასადგენად გამოყენებული მთავარი სხივის და გვერდითი წილების რეგიონები.
რა არის ანტენის სხივის ეფექტურობა?
ანტენის სხივის ეფექტურობა, რომელსაც ასევე მთავარი სხივის ეფექტურობას უწოდებენ, არის ანტენის მთლიანი გამოსხივებული სიმძლავრის ის ნაწილი, რომელიც განსაზღვრულ მთავარი სხივის რეგიონში ხვდება. ის პასუხობს პრაქტიკულ დიზაინის კითხვას: ხელმისაწვდომი გამოსხივების რა ნაწილია კონცენტრირებული განკუთვნილი კუთხური სექტორისკენ, გვერდითა და უკანა წილებში განაწილების ნაცვლად?
მიმღები ანტენისთვის, ორმხრივი ურთიერთქმედება საშუალებას იძლევა, იგივე იდეა განვიხილოთ, როგორც მთავარი სხივის მეშვეობით შეგროვებული მიღებული სიმძლავრის წილი, როდესაც მიმდებარე ველი და პოლარიზაციის პირობები თანმიმდევრულად არის განსაზღვრული. ამიტომ, სხივის ეფექტურობა განსაკუთრებით სასარგებლოა რადარში, რადიომეტრიაში, თანამგზავრულ კავშირებში, წერტილოვანი მიკროტალღური სისტემებისა და ანტენის გაზომვაში, სადაც არასასურველი მიმართულებიდან მომავალი ან გამავალი ენერგია შეიძლება შეამციროს სიზუსტე ან გაზარდოს ჩარევა.
ნახაზ 1-ში მთავარი წილი z-ღერძზეა ცენტრირებული. თუ კონუსის კუთხე θ1აღნიშნავს პირველ ნულოვან ან სხვა მკაფიოდ მითითებულ მთავარი სხივის საზღვარს, სხივის ეფექტურობა გამოითვლება ამ კონუსის შიგნით სიმძლავრის დიაგრამის ინტეგრირებით და მისი სრულ გამოსხივების დიაგრამაზე ინტეგრირებულ სიმძლავრეზე გაყოფით.
ანტენის სხივის ეფექტურობის ფორმულა
ნორმალიზებული სიმძლავრის ნიმუშის P-ს გამოყენებითn(θ,φ), სხივის ეფექტურობის ზოგადი გამოსახულება ნაჩვენებია ქვემოთ:
მრიცხველი წარმოადგენს არჩეული მთავარი სხივის მყარი კუთხის, Ω, შიგნით არსებულ სიმძლავრეს.MBმნიშვნელი წარმოადგენს გამოსხივებული სიმძლავრის მთლიან რაოდენობას, ინტეგრირებულს 4π სტერადიანზე. შედეგად მიღებული მნიშვნელობა, ηB, უგანზომილებოა და ჩვეულებრივ პროცენტულად გამოისახება.
- Pn(θ,φ)არის ნორმალიზებული სიმძლავრის დიაგრამა. თუ გამოიყენება გაზომილი ელექტრული ველის მონაცემები, შესაბამისი სიმძლავრის წევრი პროპორციულია |E|-ს.2.
- ΩMBარის მთავარი სხივის მითითებული არე, რომელიც ხშირად შემოსაზღვრულია პირველი ნულებით ან განსაზღვრული კონუსის კუთხით.
- θ და φარის სიმაღლისა და აზიმუტის კოორდინატები, რომლებიც გამოიყენება სრული გამოსხივების სურათის აღსაწერად.
მთავარ სხივის საზღვარი ყოველთვის უნდა იყოს მითითებული შედეგთან ერთად. ორ ლაბორატორიას შეუძლია ერთი და იგივე ნიმუშიდან სხვადასხვა რიცხვითი მნიშვნელობების მიღება, თუ ერთი ინტეგრირდება პირველ ნულთან, ხოლო მეორე იყენებს ფიქსირებულ კუთხოვან კონუსს. დაახლოებით ბრუნვით სიმეტრიული ფანქრისებრი სხივისთვის, ინტეგრაცია შეიძლება გამარტივდეს, როგორც ეს ნაჩვენებია შემდეგ გამოსახულებაში.
როგორ იზომება ანტენის სხივის ეფექტურობა?
სხივის ეფექტურობა მიიღება გამოსხივების ნიმუშის მონაცემებიდან და არა ერთი სხივური მხედველობის ჩვენებით. შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაკალიბრებული შორეული ველის დიაპაზონი, კომპაქტური ანტენის სატესტო დიაპაზონი ან ახლო ველის სისტემა დადასტურებული შორეული ველის ტრანსფორმაციით. ფაზირებული მასივებისთვის, გაზომვა უნდა განმეორდეს თითოეული საჭირო სხივის მდგომარეობის, სიხშირისა და პოლარიზაციისთვის, რადგან სკანირების და ამპლიტუდის ან ფაზის შეცდომებმა შეიძლება სიმძლავრე გადაანაწილოს გვერდით წილებში.
- გაზომეთ გამოსხივების სურათისაკმარისი კუთხური დაფარვა, რათა მოიცავდეს მთავარ სხივს, გვერდითა წილებს და უკანა წილს.
- გაზომილი ველის სიმძლავრის დიაგრამად გადაქცევადა იგივე ნორმალიზაცია გამოვიყენოთ ყველა კუთხოვანი ნიმუშისთვის.
- განსაზღვრეთ მთავარი სხივის საზღვარი, როგორიცაა პირველი ნულის შემცველი კონტური ან მითითებული კონუსის კუთხე.
- ძალაუფლების ინტეგრირება ამ საზღვრის შიგნითდა გაყავით ის სრულ ნიმუშზე ინტეგრირებულ სიმძლავრეზე.
- ტესტის პირობების შესახებ შეტყობინება, მათ შორის სიხშირე, პოლარიზაცია, სხივის მდგომარეობა, კუთხური გარჩევადობა და საზღვრის განსაზღვრა.
ორგანზომილებიანი E-სიბრტყის და H-სიბრტყის ჭრილების წყვილს შეუძლია აჩვენოს სხივის სიგანე და გვერდითი წილების ქცევა, მაგრამ ის, როგორც წესი, არ იძლევა სხივის ეფექტურობის სრულ სამგანზომილებიან მნიშვნელობას, თუ ბრუნვითი სიმეტრია არ არის გამართლებული. სრული სფეროს ან საკმარისად სრული ნიმუშის მონაცემები უფრო დასაბუთებულ შედეგს იძლევა. შეიტყვეთ მეტი RF MISO-ების შესახებ.ანტენის ტესტირების შესაძლებლობები.
სხივის ეფექტურობა ანტენის ეფექტურობის სხვა ტერმინებთან შედარებით
სხივის ეფექტურობა რადიაციის ეფექტურობასთან შედარებით
რადიაციული ეფექტურობაადარებს გამოსხივებულ სიმძლავრეს ანტენის მიერ მიღებულ სიმძლავრეს და შესაბამისად, ასახავს გამტარობისა და დიელექტრიკული დანაკარგებს.სხივის ეფექტურობააღწერს, თუ სად მიდის გამოსხივებული სიმძლავრე. ანტენას შეიძლება ჰქონდეს დაბალი შიდა დანაკარგი, მაგრამ მაინც ჰქონდეს ზომიერი სხივის ეფექტურობა, თუ მნიშვნელოვანი სიმძლავრე გამოჩნდება გვერდით ან უკანა წილში.
სხივის ეფექტურობა მიმართულებისა და გაძლიერების წინააღმდეგ
მიმართულებააღწერს გამოსხივების სურათის პიკურ კონცენტრაციას იზოტროპულ რადიატორთან მიმართებაში. გაძლიერება აერთიანებს მიმართულებას გამოსხივების ეფექტურობასთან, ხოლო რეალიზებული გაძლიერება ასევე ითვალისწინებს წინაღობის შეუსაბამობას. სხივის ეფექტურობა განსხვავებულია, რადგან ის აერთიანებს სიმძლავრეს კუთხურ რეგიონში, მხოლოდ პიკური მიმართულების შეფასების ნაცვლად.
სხივის ეფექტურობა სხივის სიგანესთან შედარებით
ნახევრად სიმძლავრის სხივის სიგანე არის კუთხური სიგანე მთავარი წილის -3 დბ წერტილებს შორის. ვიწრო სხივი ხშირად თან ახლავს მაღალ ორიენტაციას, მაგრამ თავისთავად არ ამტკიცებს მაღალი სხივის ეფექტურობას. ნიმუშს შეიძლება ჰქონდეს ვიწრო პიკი და მაინც მნიშვნელოვანი ენერგია გადასცეს გვერდით წილებს. ამიტომ, სხივის სიგანე და გვერდითი წილების დონე უნდა გადაიხედოს ინტეგრირებული სხივის ეფექტურობის მნიშვნელობასთან ერთად.
რა განსაზღვრავს ანტენის სხივის ეფექტურობას?
1. გვერდითი და უკანა წილების დონეები
არჩეული მთავარი სხივის არეალის გარეთ სიმძლავრე პირდაპირ ამცირებს სხივის ეფექტურობას. მაღალი გვერდითი წილები შეიძლება გამოწვეული იყოს აპერტურის წყვეტით, მასივის დაშორებით, ამპლიტუდის შეცდომებით ან განათების პროფილით, რომელიც არ არის ოპტიმიზირებული საჭირო სურათისთვის. უკუ გამოსხივებას და ახლომდებარე სტრუქტურებიდან გაფანტვას შეიძლება მსგავსი ეფექტი ჰქონდეს.
2. დიაფრაგმის განათება და ამპლიტუდის კონუსურობა
დიაფრაგმის ანტენები და მასივები იყენებენ ამპლიტუდის განაწილებას გამოსხივების დიაფრაგმაზე. თითქმის ერთგვაროვან განაწილებას შეუძლია ვიწრო მთავარი სხივი და მაღალი ორიენტაცია წარმოქმნას, მაგრამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს შედარებით მაღალი გვერდითი წილები. ამპლიტუდის შევიწროების გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს გვერდითი წილები და მთლიანი ნიმუშის სიმძლავრის მეტი ნაწილი სასურველ რეგიონში მოათავსოს, თუმცა ზედმეტმა შევიწროებამ შეიძლება გააფართოვოს მთავარი სხივი და შეამციროს პიკური მომატება ან დიაფრაგმის ეფექტურობა. ამიტომ, საუკეთესო პარამეტრი არის აპლიკაციის სპეციფიკური კომპრომისი.
3. საკვების გადმოღვრა და სტრუქტურული ბლოკირება
რეფლექტორულ ანტენაში, ენერგია, რომელიც რეფლექტორს აცდება, გადაიღვრება და არ უწყობს ხელს სასურველ მთავარი სხივის წარმოქმნას. კვების საყრდენებს, ქვერეფლექტორს ან ახლომდებარე აპარატურას ასევე შეუძლია აპერტურული ველის ნაწილის დაბლოკვა ან გაფანტვა. სწორი კვების შერჩევა, ფოკუსური პოზიციონირება და მექანიკური გასწორება ხელს უწყობს ამ დანაკარგებისა და არასასურველი წილების კონტროლს.
4. ფაზის, ამპლიტუდის და ზედაპირის შეცდომები
მასივის ელემენტებს შორის ფაზური დისბალანსი, არათანაბარი კვების დანაკარგი, წარმოების ტოლერანტობა, რეფლექტორის ზედაპირის შეცდომა და რადომის დამახინჯება შეიძლება ენერგიის დანიშნულებისამებრ სხივიდან გადატანას უწყობდეს ხელს. ეს ეფექტები, როგორც წესი, უფრო მნიშვნელოვანი ხდება სიხშირის ზრდასთან ერთად, რადგან ფიქსირებული განზომილებიანი შეცდომა ტალღის სიგრძის უფრო დიდ ნაწილს წარმოადგენს.
5. პოლარიზაციის სიწმინდე
სხივის ეფექტურობის ზოგიერთი განმარტება მხოლოდ სასურველ პოლარიზაციაში არსებულ სიმძლავრეს მოიცავს. მთავარი სხივის შიგნით ან გარეთ ჯვარედინი პოლარიზებული გამოსხივება შემდეგ ამცირებს მოხსენებულ მნიშვნელობას. პოლარიზაცია თანმიმდევრულად უნდა იყოს მითითებული სიმულაციის, გაზომვისა და სისტემის მოთხოვნების დროს.
სხივის ეფექტურობა, სხივის სიგანე და გამტარუნარიანობა განსხვავებულია
სხივის ეფექტურობაარის ინტეგრირებული კუთხური სიმძლავრის თანაფარდობა.სხივის სიგანეაღწერს მთავარი წილის კუთხურ სიგანეს მითითებულ დონეზე, ჩვეულებრივ ნახევარსიმძლავრის ან -3 დბ წერტილებში.ანტენის გამტარუნარიანობააღწერს სიხშირის დიაპაზონს, რომლის ფარგლებშიც შერჩეული მოთხოვნები დაკმაყოფილებულია. ეს პარამეტრები გავლენას ახდენს ერთმანეთზე, მაგრამ ისინი ურთიერთშემცვლელები არ არიან.
დიზაინმა შეიძლება შეინარჩუნოს მისაღები VSWR ფართო სიხშირის დიაპაზონში, მაშინ როდესაც მისი სხივის მიმართულება, გვერდითი წილების დონე ან სხივის ეფექტურობა მნიშვნელოვნად იცვლება ზოლის კიდეებთან ახლოს. ამიტომ, ნიმუშის მუშაობა უნდა შემოწმდეს რამდენიმე სიხშირეზე და არა მხოლოდ წინაღობის ზოლიდან გამომდინარე. სიხშირის დიაპაზონის განმარტებების დეტალური განხილვისთვის იხილეთანტენის გამტარუნარიანობა.
როგორ შეიძლება სხივის ეფექტურობის გაუმჯობესება?
- აირჩიეთ აპერტურის ისეთი კონუსურობა, რომელიც აბალანსებს გვერდითა წილების ჩახშობას, მთავარი სხივის სიგანეს და გაძლიერებულ ეფექტს.
- ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ რეფლექტორის მიწოდების პოზიციას, კიდის განათებას და გადმოღვრას.
- მასივებში გამოიყენეთ ელემენტების შესაბამისი დაშორება და ამპლიტუდის ან ფაზის ზუსტი კონტროლი, რათა თავიდან აიცილოთ ბადისებრი ლობები.
- შეამცირეთ ბლოკირება, კაბელის გაფანტვა და სამონტაჟო სტრუქტურასთან ან რადომასთან არასასურველი ურთიერთქმედება.
- აკონტროლეთ დამუშავების ტოლერანტობები, ზედაპირის სიზუსტე და გასწორება ყველაზე მაღალი სამუშაო სიხშირით.
- გადაამოწმეთ კოპოლარული და ჯვარედინი პოლარული ნიმუშები მთელ ოპერაციულ დიაპაზონში და ყველა საჭირო სხივის მდგომარეობაში.
სად არის ყველაზე მნიშვნელოვანი შორი განათების ეფექტურობა?
მაღალი სხივის ეფექტურობა განსაკუთრებით ღირებულია, როდესაც სიმძლავრე ან მიღებული ენერგია უნდა შემოიფარგლოს მკაფიოდ განსაზღვრული მიმართულებით. ტიპური მაგალითებია სამიზნის თვალთვალისა და გამოსახულების აღმდგენი რადარი, თანამგზავრული საკომუნიკაციო არხები, რადიოასტრონომია და რადიომეტრია, წერტილოვანი მიკროტალღური არხები, რეფლექტორული კვების სისტემები, კალიბრაციის ანტენები და ელექტრონულად მართვადი მასივები.
არ არსებობს უნივერსალური სხივის ეფექტურობის პროცენტული მაჩვენებელი, რომელიც სწორი იქნება ყველა ანტენისთვის. სასარგებლო მოთხოვნაში უნდა იყოს მითითებული სამუშაო სიხშირე, პოლარიზაცია, სხივის მდგომარეობა და კუთხური საზღვარი, გვერდითი და უკანა წილების მისაღები ქცევასთან ერთად. ეს მიმწოდებლის მონაცემებს, სიმულაციას და გაზომილ შედეგებს პირდაპირ შედარებადს ხდის.
რა უნდა შეამოწმონ მყიდველებმა ანტენის მონაცემთა ფურცელში?
როდესაც სხივის კონტროლი მნიშვნელოვანია, ნუ შეაფასებთ ანტენას მხოლოდ პიკური გაძლიერების მიხედვით. ჰკითხეთ მწარმოებელს, თუ რა შაბლონის მონაცემები და ტესტირების პირობებია ხელმისაწვდომი ზუსტი მოდელისა და სიხშირის დიაპაზონისთვის.
- ოპერაციული სიხშირის დიაპაზონი და ნიმუშის გაზომვებისთვის გამოყენებული სიხშირეები
- გაძლიერება, ნახევრად სიმძლავრის სხივის სიგანე და პირველი გვერდითი წილის დონე სიხშირის მიმართ
- კოპოლარული და ჯვარედინი პოლარული გამოსხივების ნიმუშები საჭირო სიბრტყეებში ან სფერულ სკანირებაზე
- სხივის ეფექტურობის გამოსათვლელად გამოყენებული კუთხური საზღვარი და პოლარიზაცია, როდესაც ეს მნიშვნელობა მითითებულია
- VSWR, კონექტორი ან ტალღის გამტარი ინტერფეისი, სიმძლავრის მართვა და გარემოსდაცვითი მოთხოვნები
- მექანიკური ტოლერანტობები, მონტაჟის განლაგება და ნებისმიერი რადომის ან რეფლექტორის კვების კონფიგურაცია
RF MISO მიკროტალღური ანტენის გადაწყვეტილებები
RF MISO აწვდის მიკროტალღურ და მილიმეტრულ ტალღურ ანტენებს გაზომვის, რადარის, კომუნიკაციისა და სისტემური ინტეგრაციისთვის. შესაბამისი პროდუქციის ოჯახები მოიცავსსტანდარტული გაძლიერების რქის ანტენები, რეფლექტორული ანტენებიდამასივის ანტენებიმოდელის სპეციფიკაციები და ხელმისაწვდომი ტესტის მონაცემები უნდა გადაიხედოს საჭირო სიხშირის, პოლარიზაციის, გაძლიერებისა და დიაგრამის მახასიათებლების მიმართ.
ანტენის შერჩევის ან ინდივიდუალური მოთხოვნის შემთხვევაში,დაუკავშირდით RF MISO-ს at info@rf-miso.com.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 12 ივლისი
