| Часть серии по |
| Антенны |
|---|
 |
В антенной теории антенн эффективность чаще всего используется для средней эффективности излучения . В контексте антенн часто говорят просто об «эффективности». Это мера электрического КПД, с которой радиоантенна преобразует радиочастотную мощность, принимаемую на ее выводах, в излучаемую мощность. Точно так же в приемной антенне он описывает долю мощности радиоволны, перехваченную антенной, которая фактически доставляется в виде электрического сигнала. Его не следует путать с апертурной эффективностью, которая применяется к апертурным антеннам, таким как параболический отражатель .
Определение [ править ]
Эффективность излучения определяется стандартом IEEE 145-1993 [1] «Стандартные определения терминов для антенн» как «Отношение полной мощности, излучаемой антенной, к полезной мощности, принимаемой антенной от подключенного передатчика». Иногда это выражается в процентах (менее 100) и зависит от частоты. Его также можно описать в децибелах .
Для проволочных антенн, которые имеют определенную радиационную стойкость, эффективность излучения - это отношение радиационного сопротивления к общему сопротивлению антенны, включая потери на землю (см. Ниже) и сопротивление проводника. [2] [3] На практике часто учитываются резистивные потери в любой сети настройки и / или согласования, хотя потери в сети строго не являются свойством антенны.
Для других типов антенн эффективность излучения вычислить сложнее и обычно определяется путем измерений.
Коэффициент усиления антенны - это направленность, умноженная на эффективность излучения, как описано в Стандарте 145-1993.
Омические потери и потери на землю [ править ]
Потери радиочастотной энергии на тепло можно подразделить по-разному, в зависимости от количества объектов со значительными потерями, электрически связанных с антенной, и от желаемого уровня детализации. Обычно проще всего учитывать два типа потерь: омические потери и потери на землю . [а]
В отличие от потерь на землю , термин омические потери относятся к тепловому сопротивлению потоку радиотока в проводниках антенны, их электрических соединениях и, возможно, потерям в питающем кабеле антенны. Из-за скин-эффекта сопротивление высокочастотному току обычно намного выше, чем сопротивление постоянному току.
Для вертикальных монополей и других антенн, размещенных рядом с землей, потери на землю возникают из-за электрического сопротивления, с которым сталкиваются радиочастотные поля и токи, проходящие через почву в непосредственной близости от антенны, а также омического сопротивления металлических предметов в окрестностях антенны. (например, мачта или стебель) и омическое сопротивление в плоскости заземления / противовесе, а также в электрических и механических соединениях. При рассмотрении антенн, которые установлены на нескольких длинах волн над землей на непроводящей радиопрозрачной мачте, потери на землю достаточно малы по сравнению с потерями в проводниках, поэтому ими можно пренебречь. [b]
Эффективность диафрагмы [ править ]
Это отдельная концепция, применяемая к апертурным антеннам, таким как параболическая антенна, и является мерой уменьшения усиления мощности, вызванного неравномерным освещением апертуры фидерной антенной. В типичной ситуации отражатель освещается с меньшей плотностью мощности на краю по сравнению с центром, чтобы уменьшить боковые лепестки и другие эффекты. Это приводит к снижению коэффициента усиления: отношение коэффициента усиления конусного распределения апертуры к теоретическому усилению равномерно освещенной апертуры и есть эффективность апертуры. [2]
Сноски [ править ]
- ^ Технически все потери напряжения, производящие тепло, являются «омическим» электрическим сопротивлением , но в этом контексте этот термин используется для обозначения потерь только в излучающих частях антенны и их фидерах.
- ^ Некоторые из волн, излучаемых любой антенной, будут отражаться от земли и подниматься обратно в воздух. Поскольку это обычно происходит вдали от антенны, потери, связанные с отражением от земли вдали, обычно рассматриваются отдельно от потерь в земле около антенны.
Ссылки [ править ]
- ^ Стандартные определения терминов для антенн . IEEE . 1993. DOI : 10,1109 / IEEESTD.1993.119664 . ISBN 978-1-55937-317-3. Std 145-1993.
- ^ а б Велкс, WJ (1968). Антенна Техника . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Книжная компания McGraw Hill. С. 29, 256–258.
- ^ Сильвер, Х. Уорд; Форд, Стивен Р .; Уилсон, Марк Дж., Ред. (2011). ARRL Антенная книга (22-е изд.). Ньюингтон, Коннектикут: Американская радиорелейная лига. ISBN 978-0-87259-680-1.
