Hulagway 1. Mga rehiyon sa main-beam ug sidelobe nga gigamit sa pagtino sa kahusayan sa antenna beam.
Unsa ang Epektibo sa Antenna Beam?
Epektibo nga sinag sa antenna, gitawag usab nga main-beam efficiency, mao ang bahin sa kinatibuk-ang radiated power sa antenna nga mahulog sulod sa usa ka gihubit nga main-beam region. Kini motubag sa praktikal nga pangutana sa disenyo: pila sa magamit nga radiation ang gikonsentrar padulong sa gituyo nga angular sector imbes nga iapod-apod sa mga sidelobes ug sa back lobe?
Para sa usa ka receiving antenna, ang reciprocity nagtugot sa samang ideya nga makita isip ang bahin sa nadawat nga kuryente nga nakolekta pinaagi sa main beam kung ang palibot nga field ug polarization conditions makanunayon nga gihubit. Busa, ang beam efficiency labi ka mapuslanon sa radar, radiometry, satellite links, point-to-point microwave systems ug antenna measurement, diin ang enerhiya nga gikan o mobiya padulong sa dili gusto nga mga direksyon makapakunhod sa katukma o makadugang sa interference.
Sa Figure 1, ang main lobe nakasentro sa z-axis. Kon ang cone angle θ1nagtimaan sa unang null o uban pang klarong gitakdang utlanan sa main-beam, ang beam efficiency gikalkulo pinaagi sa pag-integrate sa power pattern sulod sa maong cone ug pagbahin niini sa power nga gi-integrate sa kompletong radiation pattern.
Pormula sa Kaepektibo sa Antenna Beam
Gamit ang normalized power pattern nga Pn(θ,φ), ang kinatibuk-ang ekspresyon sa beam-efficiency gipakita sa ubos:
Ang numerator nagrepresentar sa gahum nga anaa sa sulod sa pinili nga main-beam solid angle, ΩMBAng denominator nagrepresentar sa kinatibuk-ang radiated power nga gi-integrate sa 4π steradians. Ang resulta nga bili, ηB, walay sukod ug kasagaran gitaho isip usa ka porsyento.
- Pn(θ,φ)mao ang normalized power pattern. Kon gamiton ang gisukod nga electric-field data, ang katugbang nga power term kay proporsyonal sa |E|2.
- ΩMBang mao ang espesipikong rehiyon sa main-beam, nga sagad gilimitahan sa unang mga null o sa usa ka gitino nga anggulo sa cone.
- θ ug φmao ang mga koordinasyon sa elebasyon ug azimuth nga gigamit sa paghulagway sa tibuok nga sumbanan sa radyasyon.
Ang utlanan sa main-beam kinahanglan kanunay nga ipahayag uban sa resulta. Duha ka laboratoryo ang makakuha og lain-laing mga numerical value gikan sa parehas nga pattern kung ang usa mo-integrate sa unang null samtang ang usa mogamit og fixed angular cone. Para sa usa ka approximately rotationally symmetric pencil beam, ang integration mahimong mapasimple sama sa gipakita sa sunod nga expression.
Giunsa Pagsukod ang Epektibo sa Antenna Beam?
Ang beam efficiency makuha gikan sa radiation-pattern data imbes nga gikan sa usa ka boresight reading. Mahimong gamiton ang calibrated far-field range, compact antenna test range, o near-field system nga adunay validated far-field transformation. Para sa phased arrays, ang pagsukod kinahanglan nga balikon para sa matag gikinahanglan nga beam state, frequency ug polarization tungod kay ang scanning ug amplitude o phase errors mahimong maka-redistribute sa power ngadto sa sidelobes.
- Sukda ang sumbanan sa radyasyonibabaw sa igong angular coverage aron maapil ang main beam, sidelobes ug back lobe.
- I-convert ang gisukod nga natad ngadto sa usa ka power patternug i-apply ang parehas nga normalization sa matag angular sample.
- Ipasabot ang utlanan sa main-beam, sama sa first-null contour o usa ka espesipikong anggulo sa cone.
- I-integrate ang gahum sulod sa maong utlananug bahina kini sa gahum nga gihiusa sa kompletong sumbanan.
- Ireport ang mga kondisyon sa pagsulay, lakip ang frequency, polarization, beam state, angular resolution ug ang boundary definition.
Ang pares sa two-dimensional nga E-plane ug H-plane cuts makapakita sa beamwidth ug sidelobe behavior, apan kasagaran dili kini makahatag og kompleto nga three-dimensional beam-efficiency value gawas kon ang rotational symmetry napamatud-an. Ang full-sphere o igo nga kompleto nga pattern data makahatag og mas mapanalipdan nga resulta. Pagkat-on og dugang mahitungod sa RF MISO'smga kapabilidad sa pagsulay sa antenna.
Kaepektibo sa Beam vs. Ubang mga Termino sa Kaepektibo sa Antenna
Kaepektibo sa Sinag batok sa Kaepektibo sa Radyasyon
Epektibo sa radyasyonnagtandi sa gi-radiate nga gahum sa gahum nga gidawat sa antenna ug busa nagpakita sa mga pagkawala sa konduktor ug dielectric.Epektibo sa beamnaghulagway kung asa padulong ang gi-radiate nga gahum. Ang usa ka antenna mahimong adunay gamay nga internal loss apan adunay gihapon kasarangan nga beam efficiency kung ang dakong gahum makita sa mga sidelobes o sa back lobe.
Kaepektibo sa Beam vs. Direktibidad ug Gain
Direktibidadnaghulagway sa peak concentration sa radiation pattern relatibo sa usa ka isotropic radiator. Ang Gain naghiusa sa directivity ug radiation efficiency, samtang ang realized gain nag-asoy usab sa impedance mismatch. Lahi ang beam efficiency tungod kay kini nag-integrate sa power sa usa ka angular region imbes nga mag-evaluate lang sa peak direction.
Kaepektibo sa Beam vs. Lapad sa Beam
Ang half-power beamwidth mao ang angular width tali sa -3 dB points sa main lobe. Ang usa ka pig-ot nga beam kasagaran mouban sa taas nga directivity, apan dili kini sa iyang kaugalingon nagpamatuod sa taas nga beam efficiency. Ang usa ka pattern mahimong adunay pig-ot nga peak ug magpadala gihapon og dakong enerhiya ngadto sa mga sidelobes. Busa, ang beamwidth ug sidelobe level kinahanglan nga susihon uban sa integrated beam-efficiency value.
Unsay Nagkontrol sa Epektibo nga Beam sa Antenna?
1. Mga Lebel sa Sidelobe ug Likod-Lobe
Ang kuryente sa gawas sa napili nga rehiyon sa main-beam direktang nagpamenos sa kahusayan sa beam. Ang taas nga sidelobes mahimong resulta sa mga aperture discontinuities, array spacing, mga sayop sa amplitude o usa ka illumination profile nga wala ma-optimize alang sa gikinahanglan nga pattern. Ang back radiation ug scattering gikan sa duol nga mga istruktura mahimong adunay parehas nga epekto.
2. Pag-iilaw sa Aperture ug Pag-ipit sa Amplitude
Ang mga aperture antenna ug array naggamit ug amplitude distribution sa tibuok radiating aperture. Ang halos parehas nga distribution makamugna ug pig-ot nga main beam ug taas nga directivity, apan mahimo usab kini nga makamugna ug medyo taas nga sidelobes. Ang pag-apply ug amplitude taper makapug-ot sa mga sidelobes ug makabutang ug dugang sa kinatibuk-ang pattern power sa gitinguha nga rehiyon, bisan kung ang sobra nga taper makapalapad sa main beam ug makapakunhod sa peak gain o aperture efficiency. Busa, ang labing maayo nga setting usa ka application-specific trade-off.
3. Pag-agas sa Feed ug Pagbabag sa Istruktura
Sa usa ka reflector antenna, ang enerhiya nga dili makaabot sa reflector moagi ug dili makatampo sa gitinguha nga main beam. Ang mga feed support, usa ka subreflector o duol nga hardware mahimo usab nga makababag o makatag sa bahin sa aperture field. Ang husto nga pagpili sa feed, focal positioning ug mechanical alignment makatabang sa pagkontrol niining mga pagkawala ug dili gusto nga mga lobe.
4. Mga Sayop sa Hugna, Amplitude ug Ibabaw
Ang dili balanse nga hugna tali sa mga elemento sa array, dili patas nga pagkawala sa feed, pagtugot sa paggama, sayop sa nawong sa reflector ug distorsyon sa radome mahimong magpalayo sa enerhiya gikan sa gituyo nga beam. Kini nga mga epekto kasagaran mahimong mas importante samtang motaas ang frequency tungod kay ang usa ka fixed dimensional error nagrepresentar sa usa ka mas dako nga bahin sa usa ka wavelength.
5. Kaputli sa Polarisasyon
Ang ubang mga depinisyon sa beam-efficiency naglakip lamang sa gahum sa gitinguha nga polarization. Ang cross-polarized radiation sa sulod o gawas sa main beam mahimong makapakunhod sa gitaho nga bili. Ang polarization kinahanglan nga kanunay nga ipiho sa simulation, pagsukod ug mga kinahanglanon sa sistema.
Lahi ang Beam Efficiency, Beamwidth ug Bandwidth
Epektibo sa beammao ang usa ka integrated angular power ratio.Lapad sa Beamnaghulagway sa angular nga gilapdon sa pangunang lobe sa usa ka gipahayag nga lebel, kasagaran ang half-power o -3 dB nga mga punto.Bandwidth sa antenanaghulagway sa frequency range diin natuman ang pinili nga mga kinahanglanon. Kini nga mga parametro nag-impluwensya sa usag usa, apan dili kini mabaylo.
Ang usa ka disenyo mahimong magpadayon sa madawat nga VSWR sa usa ka halapad nga frequency range samtang ang direksyon sa beam, lebel sa sidelobe o kahusayan sa beam niini dako nga nagbag-o duol sa mga ngilit sa band. Busa, ang performance sa pattern kinahanglan nga mapamatud-an sa daghang mga frequency imbes nga ipasabot gikan sa impedance bandwidth lamang. Alang sa detalyado nga pagtambal sa mga kahulugan sa frequency-range, tan-awa angBandwidth sa Antena.
Unsaon Pagpauswag sa Epektibo sa Beam?
- Pagpili og aperture taper nga magbalanse sa sidelobe suppression, main-beam width, ug gain.
- I-optimize ang posisyon sa reflector-feed, kahayag sa kilid, ug ang spillover.
- Gamita ang angay nga element spacing ug tukmang amplitude o phase control sa mga array aron malikayan ang grating lobes.
- Bawasan ang pagbara, pagkatag sa kable ug ang dili gusto nga interaksyon sa istruktura sa pag-mount o radome.
- Kontrolaha ang mga machining tolerance, katukma sa nawong ug paglinya sa pinakataas nga operating frequency.
- Susiha ang mga co-polar ug cross-polar pattern sa tibuok operating band ug sa matag gikinahanglan nga beam state.
Asa Labing Importante ang High Beam Efficiency?
Ang high beam efficiency labi ka bililhon kung ang kuryente o nadawat nga enerhiya kinahanglan nga limitahan sa usa ka klaro nga direksyon. Ang kasagarang mga pananglitan naglakip sa target-tracking ug imaging radar, satellite communication links, radio astronomy ug radiometry, point-to-point microwave links, reflector-feed systems, calibration antennas ug electronically steered arrays.
Walay universal beam-efficiency percentage nga sakto para sa tanang antenna. Ang usa ka mapuslanong kinahanglanon kinahanglan nga mag-ingon sa operating frequency, polarization, beam state ug angular boundary, uban sa madawat nga sidelobe ug back-lobe behavior. Kini makahimo sa datos sa supplier, simulation ug mga resulta nga gisukod nga direktang ikatandi.
Unsay Angay Susiha sa mga Mamalit sa usa ka Antenna Datasheet?
Kon importante ang beam control, ayaw ebalwar ang antenna base lang sa peak gain. Pangutan-a ang tiggama kon unsang pattern data ug test conditions ang anaa para sa eksaktong modelo ug frequency range.
- Sakup sa frequency sa operasyon ug ang mga frequency nga gigamit alang sa mga pagsukod sa sumbanan
- Gain, half-power beamwidth ug unang sidelobe level batok sa frequency
- Mga co-polar ug cross-polar radiation pattern sa gikinahanglan nga mga eroplano o sa usa ka spherical scan
- Ang angular boundary ug polarization nga gigamit sa pagkalkulo sa beam efficiency, kung ang maong bili gitino
- VSWR, konektor o interface sa waveguide, pagdumala sa kuryente ug mga kinahanglanon sa kalikopan
- Mga mekanikal nga tolerance, kahikayan sa pag-mount ug bisan unsang radome o reflector-feed configuration
Mga Solusyon sa RF MISO Microwave Antenna
Ang RF MISO nagsuplay og microwave ug millimeter-wave antennas para sa pagsukod, radar, komunikasyon ug system integration. Ang mga may kalabutan nga pamilya sa produkto naglakip sastandard gain horn antennas, mga antena sa reflectorugmga antena sa han-ayAng mga espesipikasyon nga espesipiko sa modelo ug ang magamit nga datos sa pagsulay kinahanglan nga susihon batok sa gikinahanglan nga frequency, polarization, gain ug pattern performance.
Para sa pagpili sa antenna o usa ka gipahaom nga kinahanglanon,kontaka ang RF MISO at info@rf-miso.com.
Oras sa pag-post: Hulyo-12-2024
