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

76451. Патронатная семья 24.61 KB
  Необходимо отметить, что патронатное воспитание существует ТОЛЬКО при наличии службы, профессионально занимающейся патронатным воспитанием и имеющей «качество» уполномоченной организации органа опеки и попечительства, на которую органом опеки и попечительства возложена работа по патронату.
76452. Предмет и метод семейного права 16.62 KB
  Совокупность этих отношений и составляет предмет семейного права являющегося самостоятельной отраслью российского права. Круг тех отношений которые регулируются нормами семейного права предмет семейного права определен непосредственно в законе Семейном кодексе РФ. Статья 2 СК РФ относит к предмету семейного права установление условий и порядка вступления в брак прекращения брака и признания его недействительным; регулирование личных неимущественных и имущественных отношений между членами семьи: супругами родителями и детьми а также...
76453. Понятие семейного права 14.42 KB
  Семейный кодекс РФ гарантирует охрану семейных прав граждан запрещает чьелибо произвольное вмешательство в дела семьи прописывает правовые механизмы выполнения гражданами семейных обязанностей.
76454. Соотношение семейного и гражданского права 17.22 KB
  Различие предметов семейного и гражданского права состоит в следующем: имущественные отношения в гражданском праве в отличие от семейного носят в основном стоимостный характер и строятся на возмездной основе; имущественные отношения регулируемые брачносемейным законодательством тесно связаны с личными отношениями; в гражданском праве такой связи нет; семейные правоотношения складываются между строго определенными субъектами; юридические лица в семейных правоотношениях не участвуют; во многих гражданских правоотношениях срок имеет...
76455. Принципы семейно-правового регулирования 17.66 KB
  Признание брака заключенного только в органах загса. Религиозный обряд брака венчание и фактические брачные отношения не имеют правового значения и не влекут взаимных прав и обязанностей супругов. Добровольность брачного союза предполагает свободное волеизъявление мужчины и женщины которое будущие супруги выражают дважды: при подаче заявления в загс и во время регистрации брака. Для выяснения подлинности свободы волеизъявления регистрация брака производится в присутствии обоих вступающих в брак лиц п.
76456. Действующее семейное законодательство 14.11 KB
  Конституции РФ о защите материнства и детства семьи государством. Отсюда основной целью правового регулирования семейных отношений является укрепление семьи построение семейных отношений на чувствах взаимной любви и уважения взаимопомощи и ответственности перед семьей всех ее членов. Защита семьи осуществляется не только семейноправовыми нормами но и нормами других отраслей права: социального обеспечения трудового жилищного и др. Нормы семейного законодательства призваны также обеспечить беспрепятственное осуществление членами...
76457. Понятие и виды семейных правоотношений 16.67 KB
  Возникновению семейных правоотношений предшествует: издание норм регулирующих данные общественные отношения нормативные предпосылки; наделение субъектов правоспособностью позволяющей им быть носителями прав и обязанностей предусмотренных в правовых нормах правосубъектные предпосылки; наличие соответствующих юридических фактов с которыми нормы связывают возникновение данных правоотношений юридикофактические предпосылки. Семейные правоотношения один из видов правоотношений которые обладают следующими свойствами общими для...
76458. Понятие семьи. Семейная правоспособность и дееспособность 19.59 KB
  Каждый из субъектов семейных правоотношений наделен семейной правоспособностью наличие дееспособности не всегда является необходимым условием для участия в семейных правоотношениях. Вопросы об особенностях семейной правоспособности и дееспособности будут предметом рассмотрения четвертого параграфа данной главы. В семейном законодательстве отсутствуют определения семейной правоспособности и дееспособности. Исходя из этих определений можно по аналогии дать определение семейной правоспособности и дееспособности.
76459. Юридические факты в семейном праве 18.39 KB
  Юридические факты в семейном праве это реальные жизненные обстоятельства которые в соответствии с действующим семейным законодательством являются основанием возникновения изменения или прекращения семейных правоотношений. Общими для юридических фактов признаками являются следующие: юридический факт это явление реальной действительности то есть наступившее и длящееся в момент его оценки; юридические факты существуют независимо от сознания людей; юридические факты влекут определенные правовые последствия: возникновение изменение...