2102

Коэффициент направленного действия и коэффициент усиления передающей антенны

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

КНД передающей антенны определяется сравнением данной антенны с некоторой эталонной антенной, направленные свойства которой хорошо известны. В качестве эталонных широко используются: совершенно ненаправленный (изотропный) излучатель, диполь Герца, полуволновой вибратор.

Русский

2013-01-06

24.31 KB

88 чел.

Коэффициент направленного действия и коэффициент усиления передающей антенны.

КНД передающей антенны определяется сравнением данной антенны с некоторой эталонной антенной, направленные свойства которой хорошо известны. В качестве эталонных широко используются: совершенно ненаправленный (изотропный) излучатель, диполь Герца, полуволновой вибратор. Предлагается, что КПД эталонных антенн равен 100%

КНД антенны в направлении  называется отношение угловой плотности , создаваемой в этом направлении данной антенной, к угловой плотности мощности , создаваемой в этом же направлении эталонной антенны, при условии равенства полных мощностей излучения рассматриваемой и эталонных антенн:

при

Другое определение, введенное А.А. Пистолькорсом: КНД антенны называется число, показывающее, во сколько раз нужно увеличить мощность излучения эталонной антенны для того, чтобы в заданном направлении получить одинаковые угловые плотности мощности, а следовательно, при одинаковых расстояниях - одинаковые напряженности поля:

при  или и

Из определения ДН по мощности следует, что

где  – угловая плотность мощности в направлении максимума излучения,

- нормированная ДН по мощности.

Учитывая это, получаем:

где  – КНД в направлении излучения данной антенны. Таким образом, КНД зависит от угловых координат и эта зависимость определяется ДН антенны по мощности. Сравнивая антенны, сравнивают их КНД, то обычно имеют в виду макс, значения КНД.

Коэффициент усиления антенны (КУ) определяется так же, как и КНД, только сравниваются не мощности излучения, а мощности, подводимые к антеннам. Для эталона антенны мощность излучения и подводимая мощность равны, т.к. ее КПД принят равным 100%. Реальные антенны имеют потери и их мощность излучения меньше подводимой мощности, на величину потерь.

Выражение для применительно к КУ имеет вид:

при

Т.к. то

Для направления максимума ДН:

Пересчет КНД при переходе от одной эталонной антенны к другой часто требуется на практике и выглядит как:

где  - КНД антенны по отношению к первому эталону,  - ко второму эталону,  – КНД второго эталона по отношению к первому. Т.к. для эталонных антенн используется отсчет КНД только в максимуме их ДН, то величина  не зависит от угловых координат.

Расчет КНД часто выполняется по известному полю антенны в дальней зоне, хотя могут быть использованы и другие методы.

Положим, что антенна помещена в начале сферической системы координат и находится в свободном пространстве. Антенна излучает поле линейной поляризации и амплитуда этого поля известна во всех точках поверхности сферы радиуса  , т.е. известна ДН по полю

.

В качестве эталона возьмем изотропную антенну. Угловая плотность мощности для нее: (телесный угол для сферы равен )

Из условия , воспользовавшись формулой для мощности излучения антенн:

т.к.  , а , получим

В направлении максим. излучения , поэтому:

Отсюда следует, что. КНД однозначно определяется нормированной ДН, что существенно упрощает многие расчеты.

КНД элементарных излучателей по отношению к изотропному излучателю. Нормированная ДН диполя Герца имеет вид . Подставляя это выражение в предыдущую формулу имеем: .

Для излучателя Гюйгенса ДН по модулю электрического вектора записывается в виде  Отсюда, после интегрирования – D0 = 3.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73435. Принцип планування робіт по утриманню та ремонту доріг 42.03 KB
  Планування робіт по утриманню доріг Система показників ефективності Планування ремонтних робіт Потреба в реконструкції або ремонті у всіх випадках установлюється шляхом виявлення ділянок доріг фактичний стан яких по якихнебудь параметрах і характеристикам не задовольняє діючим вимогам...
73436. Обстеження та оцінка інженерного облаштування доріг 228.34 KB
  Оцінка архітектурних якостей автомобільної дороги і обслуговування проїжджаючих Оцінка інженерного облаштування доріг Лінійний графік архітектурного стану дороги Схеми розміщення дорожніх знаків Великий вплив на безпеку й зручність руху виявляють архітектурні якості автомобільної дороги.
73437. Капітальний ремонт автомобільної дороги 25.01 KB
  Виправлення земляного полотна у плані поздовжньому і поперечному профілях на окремих ділянках; усунення руйнувань на ділянках що виникли внаслідок недостатнього водовідводу; влаштування дренажів ізолюючих прошарків; укріплення укосів та інші роботи що забезпечують стійкість земляного полотна...
73438. Ямковий ремонт 113.69 KB
  Поняття ямковий ремонт Умови виконання ямкового ремонту Підготовка полотна до виконання ямкового ремонту Через навантаження та перевантаження матеріали дорожнього покриття зношуються та старіють. Ремонт дорожніх покриттів виконують найчастіше з настанням стійкої теплої...
73439. Фрезерування дорожнього покриття 135 KB
  Основна перевага гарячого фрезерования менше зусилля затрачуване на руйнування покриття що знімається, а тому найбільш популярні в шляховиків машини холодного фрезерования. У сучасних машинах холодного фрезерования також удосконалена конструкція кріплення різців.
73440. Аналіз даних про дорожньо-транспортні випадки 15.03 KB
  Призначення аналізу ДТП Аналіз даних по потерпілим Послідовність огляду місця ДТП Аналіз розподілу дорожньотранспортних випадків на всьому протязі дороги й щільності їх концентрації дозволяє виявляти небезпечні ділянки й установлювати ступінь впливу дорожніх умов на аварійність.
73441. Виявлення небезпечних ділянок на автомобільних дорогах 175.4 KB
  Дані про дорожньо-транспортні випадки дозволяють одержати лише часткову картину ступеня небезпеки руху по дорозі й окремим її ділянкам. Для виявлення небезпечних ділянок і прогнозування ступені небезпеки окремих ділянок дороги використовують методи оцінки коефіцієнтів аварійності й безпеки.
73442. Оцінка безпеки дорожнього руху на перетинаннях 20.37 KB
  Ступінь небезпеки перетинання Методика оцінки небезпечних перетинань Найбільш аварійними ділянками є перетинання автомобільних доріг. Для розробки комплексу заходів щодо підвищення безпеки дорожнього руху на перетинаннях необхідно знати ступінь їх небезпеки.
73443. Вивчення аварійних ділянок автомобільних доріг 16.91 KB
  Найнебезпечніші елементи автомобільної дороги Порядок обстеження аварійних ділянок Важливе місце в обстеженні автомобільних доріг займає постійне вивчення найбільш аварійних ділянок що виявляються шляхом побудови лінійних графіків коефіцієнтів аварійності й безпеки...