Зураг 1. Антенны цацрагийн үр ашгийг тодорхойлоход ашигласан гол цацраг ба хажуугийн дэлбээний бүсүүд.
Антенны цацрагийн үр ашиг гэж юу вэ?
Антенны цацрагийн үр ашиг, мөн гол цацрагийн үр ашиг гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь антенны нийт цацрагийн чадлын тодорхой гол цацрагийн бүсэд багтах хэсэг юм. Энэ нь практик дизайны асуултанд хариулдаг: боломжтой цацрагийн хэр их хэсэг нь хажуугийн дэлбээ болон арын дэлбээнд тархахын оронд зориулалтын өнцгийн сектор руу төвлөрдөг вэ?
Хүлээн авагч антенны хувьд харилцан үйлчлэл нь хүрээлэн буй талбар болон туйлшралын нөхцлийг тууштай тодорхойлох үед гол цацрагаар цуглуулсан хүлээн авсан чадлын хэсэг гэж үзэх боломжийг олгодог. Тиймээс цацрагийн үр ашиг нь радар, радиометр, хиймэл дагуулын холболт, цэгээс цэгт богино долгионы систем болон антенны хэмжилтэд онцгой ач холбогдолтой бөгөөд хүсээгүй чиглэлээс ирж буй эсвэл гарч буй энерги нь нарийвчлалыг бууруулж эсвэл хөндлөнгийн оролцоог нэмэгдүүлдэг.
Зураг 1-т гол дэлбээ нь z тэнхлэг дээр төвлөрсөн байна. Хэрэв конусын өнцөг θ бол1нь эхний тэг буюу өөр тодорхой заасан гол цацрагийн хил хязгаарыг тэмдэглэдэг бол цацрагийн үр ашгийг тухайн конус доторх чадлын хэв маягийг нэгтгэж, түүнийг цацрагийн бүх хэв маяг дээр нэгтгэсэн чадалд хувааж тооцоолно.
Антенны цацрагийн үр ашгийн томъёо
Хэвийн болгосон чадлын хэв маягийг P ашигланn(θ,φ), цацрагийн үр ашгийн ерөнхий илэрхийлэлийг доор харуулав:
Тоолуур нь сонгосон гол цацрагийн хатуу өнцгийн дотор агуулагдах чадлыг Ω илэрхийлнэ.MBХуваарь нь 4π стерадиан дээр нэгтгэгдсэн нийт цацрагийн чадлыг илэрхийлнэ. Үр дүнгийн утга, ηB, нь хэмжээсгүй бөгөөд ихэвчлэн хувиар илэрхийлдэг.
- Pn(θ,φ)нь хэвийн болгосон чадлын хэв маяг юм. Хэрэв хэмжсэн цахилгаан орны өгөгдлийг ашигласан бол харгалзах чадлын гишүүн нь |E|-тэй пропорциональ байна.2.
- ΩMBнь тодорхойлогдсон гол цацрагийн бүс бөгөөд ихэвчлэн эхний тэгүүд эсвэл тодорхойлогдсон конус өнцгөөр хязгаарлагддаг.
- θ ба φнь цацрагийн бүрэн хэв маягийг тодорхойлоход ашигладаг өндөр ба азимутын координатууд юм.
Гол цацрагийн хил хязгаарыг үргэлж үр дүнтэй хамт тэмдэглэх ёстой. Хэрэв нэг нь эхний тэг утгатай интегралчлагдсан бол нөгөө нь тогтмол өнцөгт конус ашиглавал хоёр лаборатори ижил хэв маягаас өөр өөр тоон утгыг гаргаж авах боломжтой. Ойролцоогоор эргэлтийн хувьд тэгш хэмтэй харандаа цацрагийн хувьд интеграцийг дараагийн илэрхийллээр үзүүлсэн шиг хялбаршуулж болно.
Антенны цацрагийн үр ашгийг хэрхэн хэмждэг вэ?
Цацрагийн үр ашгийг ганц цооногийн заалтаас бус цацрагийн хэв маягийн өгөгдлөөс авдаг. Тохируулсан алсын талбайн хүрээ, авсаархан антенны туршилтын хүрээ, эсвэл баталгаажсан алсын талбайн хувиргалттай ойрын талбайн системийг ашиглаж болно. Үе шаттай массивын хувьд хэмжилтийг шаардлагатай цацрагийн төлөв, давтамж болон туйлшрал бүрийн хувьд давтан хийх ёстой, учир нь сканнердах болон далайц эсвэл фазын алдаа нь хүчийг хажуугийн дэлбээнд дахин хуваарилж болно.
- Цацрагийн хэв маягийг хэмжихгол дам нуруу, хажуугийн дэлбээ болон арын дэлбээг багтаах хангалттай өнцгийн бүрхүүлээс хэтэрсэн.
- Хэмжсэн талбарыг хүчний хэв маяг болгон хөрвүүлэхмөн бүх өнцгийн дээжинд ижил хэвийнчиллийг хэрэглэнэ.
- Гол цацрагийн хил хязгаарыг тодорхойлох, жишээ нь эхний тэг контур эсвэл тодорхой конусын өнцөг гэх мэт.
- Тухайн хил хязгаар доторх хүчийг нэгтгэхмөн үүнийг бүхэл хэв маяг дээр нэгтгэгдсэн зэрэгт хуваана.
- Туршилтын нөхцөлийг мэдээлэхдавтамж, туйлшрал, цацрагийн төлөв, өнцгийн нарийвчлал болон хил хязгаарын тодорхойлолт зэрэг орно.
Хоёр хэмжээст Е хавтгай ба H хавтгайн зүсэлтийн хос нь цацрагийн өргөн ба хажуугийн дэлбээний зан төлөвийг харуулж болох боловч эргэлтийн тэгш хэмийг зөвтгөсөн тохиолдолд энэ нь ихэвчлэн гурван хэмжээст цацрагийн үр ашгийн бүрэн утгыг өгдөггүй. Бүрэн бөмбөрцөг эсвэл хангалттай бүрэн хэв маягийн өгөгдөл нь илүү хамгаалалттай үр дүнг өгдөг. RF MISO-ийн талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл аваарай.антенны туршилтын чадвар.
Цацрагийн үр ашиг ба бусад антенны үр ашгийн нэр томьёо
Цацрагийн үр ашиг ба цацрагийн үр ашиг
Цацрагийн үр ашигцацрагийн чадлыг антенны хүлээн авсан чадалтай харьцуулдаг бөгөөд ингэснээр дамжуулагч болон диэлектрик алдагдлыг тусгадаг.Цацрагийн үр ашигцацрагийн хүч хаашаа явдгийг тайлбарладаг. Антенн нь дотоод алдагдал багатай байж болох ч хажуугийн дэлбээ эсвэл арын дэлбээнд их хэмжээний хүч гарч ирвэл цацрагийн үр ашиг багатай хэвээр байна.
Цацрагийн үр ашиг ба чиглэл ба олз
Чиглэлизотроп радиатортой харьцуулахад цацрагийн хэв маягийн оргил концентрацийг тодорхойлдог. Олз нь чиглэлийг цацрагийн үр ашигтай хослуулдаг бол бодит олз нь импедансын зөрүүг тооцдог. Цацрагийн үр ашиг нь зөвхөн оргил чиглэлийг үнэлэхийн оронд өнцгийн бүсэд хүчийг нэгтгэдэг тул өөр юм.
Цацрагийн үр ашиг ба цацрагийн өргөн
Хагас чадлын цацрагийн өргөн гэдэг нь гол дэлбээний -3 дБ цэгүүдийн хоорондох өнцгийн өргөн юм. Нарийн цацраг нь ихэвчлэн өндөр чиглэлтэй байдаг ч энэ нь өөрөө өндөр цацрагийн үр ашгийг нотолдоггүй. Хээ нь нарийн оргилтой байж болох ч хажуугийн дэлбээнд ихээхэн энерги илгээдэг. Тиймээс цацрагийн өргөн ба хажуугийн дэлбээний түвшинг цацрагийн үр ашгийн нэгдсэн утгатай хамт хянаж үзэх шаардлагатай.
Антенны цацрагийн үр ашгийг юу хянадаг вэ?
1. Хажуугийн дэлбээ ба арын дэлбээний түвшин
Сонгосон гол цацрагийн бүсээс гадуурх цахилгаан нь цацрагийн үр ашгийг шууд бууруулдаг. Өндөр хажуугийн дэлбээ нь диафрагмын тасалдал, массивын зай, далайцын алдаа эсвэл шаардлагатай хэв маягт тохируулан оновчтой болгоогүй гэрэлтүүлгийн профайлаас үүдэлтэй байж болно. Ойролцоох байгууламжаас үүсэх арын цацраг болон тархалт нь ижил төстэй нөлөө үзүүлж болно.
2. Диафрагмын гэрэлтүүлэг ба далайцын конус
Диафрагмын антенн болон массивууд нь цацраг туяаны нүхэн дээрх далайцын тархалтыг ашигладаг. Бараг жигд тархалт нь нарийн гол цацраг болон өндөр чиглэлийг бий болгож болох ч харьцангуй өндөр хажуугийн дэлбээ үүсгэж болно. Далайцын конусыг хэрэглэх нь хажуугийн дэлбээг дарж, нийт хэв маягийн хүчийг хүссэн хэсэгт илүү их байрлуулж болох боловч хэт их конус нь гол цацрагийг өргөжүүлж, оргил ашиг эсвэл нүхний үр ашгийг бууруулж болзошгүй юм. Тиймээс хамгийн сайн тохиргоо нь хэрэглээнд тохирсон буулт юм.
3. Тэжээлийн асгаралт ба бүтцийн бөглөрөл
Гэрэл ойлгогч антеннд гэрэл ойлгогчийг алдсан энерги нь асгарч, хүссэн гол цацрагт нөлөөлдөггүй. Тэжээлийн тулгуур, дэд гэрэл ойлгогч эсвэл ойролцоох тоног төхөөрөмж нь нүхний талбайн хэсгийг хааж эсвэл тарааж болно. Зөв тэжээлийн сонголт, фокусын байрлал болон механик тохируулга нь эдгээр алдагдал болон хүсээгүй дэлбээг хянах боломжийг олгодог.
4. Фаз, далайц ба гадаргуугийн алдаа
Массивын элементүүдийн хоорондох фазын тэнцвэргүй байдал, тэжээлийн тэнцвэргүй алдагдал, үйлдвэрлэлийн хүлцэл, ойлгогч гадаргуугийн алдаа болон радомын гажуудал нь энергийг төлөвлөсөн цацрагаас холдуулж болзошгүй. Тогтмол хэмжээст алдаа нь долгионы уртын илүү том хэсгийг илэрхийлдэг тул давтамж нэмэгдэх тусам эдгээр нөлөөлөл нь ихэвчлэн илүү чухал болдог.
5. Туйлшралын цэвэр байдал
Зарим цацрагийн үр ашгийн тодорхойлолтод зөвхөн хүссэн туйлшрал дахь чадлыг багтаасан байдаг. Гол цацрагийн дотор эсвэл гадна талд байрлах хөндлөн туйлширсан цацраг нь мэдээлэгдсэн утгыг бууруулж болно. Туйлшралыг симуляци, хэмжилт болон системийн шаардлагад тууштай зааж өгөх ёстой.
Цацрагийн үр ашиг, цацрагийн өргөн ба зурвасын өргөн нь өөр өөр байдаг
Цацрагийн үр ашигнь интегралчилсан өнцгийн чадлын харьцаа юм.Цацрагийн өргөннь тогтоосон түвшинд гол дэлбээний өнцгийн өргөнийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хагас чадлын буюу -3 дБ цэгүүд юм.Антенны зурвасын өргөнсонгосон шаардлагыг хангасан давтамжийн хүрээг тодорхойлно. Эдгээр параметрүүд бие биедээ нөлөөлдөг боловч тэдгээрийг сольж болдоггүй.
Зураг төсөл нь өргөн давтамжийн хүрээнд хүлээн зөвшөөрөгдөх VSWR-ийг хадгалж болох бөгөөд харин түүний цацрагийн чиглэл, хажуугийн дэлбээний түвшин эсвэл цацрагийн үр ашиг нь зурвасын ирмэгийн ойролцоо мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. Тиймээс хэв маягийн гүйцэтгэлийг зөвхөн импедансын зурвасын өргөнөөс гаргахын оронд хэд хэдэн давтамж дээр шалгах хэрэгтэй. Давтамжийн хүрээний тодорхойлолтын дэлгэрэнгүй мэдээллийг үзнэ үү.Антенны зурвасын өргөн.
Цацрагийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?
- Хажуугийн дэлбээний даралт, гол цацрагийн өргөн болон олшруулалтыг тэнцвэржүүлдэг диафрагмын конусыг сонгоно уу.
- Ойлгуур тэжээлийн байрлал, ирмэгийн гэрэлтүүлэг болон асгаралтыг оновчтой болгоно.
- Массивуудад тохирох элементийн зай болон нарийн далайц эсвэл фазын хяналтыг ашиглан торны дэлбээнээс зайлсхийх хэрэгтэй.
- Бөглөрөл, кабелийн тархалт болон угсралтын бүтэц эсвэл радомтой хүсээгүй харилцан үйлчлэлийг бууруулна.
- Хамгийн өндөр ажиллагааны давтамжтайгаар боловсруулалтын хүлцэл, гадаргуугийн нарийвчлал болон тэгшлэлтийг хянана.
- Бүрэн ажиллагааны зурвас болон шаардлагатай цацрагийн төлөв бүрт ко-туляр ба хөндлөн туйлын хэв маягийг шалгана уу.
Өндөр гэрлийн үр ашиг хаана хамгийн чухал вэ?
Өндөр цацрагийн үр ашиг нь эрчим хүч эсвэл хүлээн авсан энергийг тодорхой чиглэлд хязгаарлах шаардлагатай үед онцгой үнэ цэнэтэй байдаг. Ердийн жишээнд байг хянах болон дүрслэх радар, хиймэл дагуулын холбооны холбоос, радио одон орон ба радиометр, цэгээс цэгт богино долгионы холбоос, тусгал тэжээлийн систем, тохируулгын антенн болон электрон удирдлагатай массивууд орно.
Антенн бүрт тохирсон цацрагийн үр ашгийн нийтлэг хувь гэж байдаггүй. Хэрэгтэй шаардлагад ажиллах давтамж, туйлшрал, цацрагийн төлөв байдал болон өнцгийн хил хязгаарыг, мөн хажуугийн болон арын хэсгийн хүлээн зөвшөөрөгдөх зан төлөвийг тусгасан байх ёстой. Энэ нь нийлүүлэгчийн өгөгдөл, симуляци болон хэмжсэн үр дүнг шууд харьцуулах боломжтой болгодог.
Антенны мэдээллийн хуудсан дээр худалдан авагчид юуг шалгах ёстой вэ?
Цацрагийн хяналт чухал үед антенныг зөвхөн оргил өсөлтөөр нь үнэлэх хэрэггүй. Үйлдвэрлэгчээс яг загвар болон давтамжийн хүрээнд ямар загварын өгөгдөл болон туршилтын нөхцөл байгаа талаар асуугаарай.
- Ашиглалтын давтамжийн хүрээ ба хэв маягийн хэмжилтэд ашигласан давтамжууд
- Олшруулалт, хагас чадлын цацрагийн өргөн ба эхний хажуугийн дэлбээний түвшин давтамжтай харьцуулсан харьцаа
- Шаардлагатай хавтгайд эсвэл бөмбөрцөг хэлбэртэй сканнердах дээгүүр ко-туляр ба хөндлөн туйлшралын цацрагийн хэв маяг
- Тухайн утгыг тодорхойлсон үед цацрагийн үр ашгийг тооцоолоход ашигласан өнцгийн хил хязгаар ба туйлшрал
- VSWR, холбогч эсвэл долгион хөтлөгч интерфэйс, цахилгаан хангамж болон хүрээлэн буй орчны шаардлага
- Механик хүлцэл, угсралтын зохион байгуулалт болон радом эсвэл тусгал тэжээлийн тохиргоо
RF MISO богино долгионы антенны шийдлүүд
RF MISO нь хэмжилт, радар, харилцаа холбоо, системийн интеграцчилалд зориулж богино долгионы болон миллиметрийн долгионы антенн нийлүүлдэг. Холбогдох бүтээгдэхүүний бүлгүүдэд дараахь зүйлс орно.стандарт олшруулалтын эвэрт антенн, тусгал антеннмөнмассив антеннЗагварт тохирсон үзүүлэлтүүд болон боломжтой туршилтын өгөгдлийг шаардлагатай давтамж, туйлшрал, олшруулалт болон хэв маягийн гүйцэтгэлтэй харьцуулан хянаж үзэх хэрэгтэй.
Антенн сонгох эсвэл захиалгат шаардлагын хувьд,RF MISO-той холбоо барина уу at info@rf-miso.com.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 7-р сарын 12
