Dette kapittelet diskuterer parametrene til antennestrålingsstråler, som hjelper oss å forstå strålespesifikasjonene.
Stråleareal
I følge standarddefinisjonen: «Hvis strålingsintensiteten P(θ,ϕ) forblir på sin maksimale verdi over en romvinkel ΩA og er null andre steder, er strålearealet den romvinkelen som all effekten som utstråles av antennen passerer gjennom.»
Den utstrålte strålen fra en antenne sendes ut innenfor en viss romvinkel der strålingsintensiteten er maksimal. Denne romvinkelen kalles strålearealet og betegnes med ΩA.
Innenfor denne romvinkelen ΩA, skal strålingsintensiteten P(θ,ϕ) være konstant og maksimal, og null andre steder. Derfor er den totale utstrålte effekten gitt av:
Utstrålt effekt = P(θ,ϕ)⋅ΩA (watt)
Strålevinkelen refererer vanligvis til den romvinkelen mellom halveffektpunktene til hovedloben.
Matematisk uttrykk
Det matematiske uttrykket for bjelkearealet er:
hvor den differensielle romvinkelen er:
dΩ=sinθdθdϕ
Her er Pn(θ,ϕ) den normaliserte strålingsintensiteten.
• ΩA representerer den solide strålevinkelen (strålearealet).
• θ er en funksjon av vinkelposisjonen.
• ϕ er en funksjon av den radielle avstanden.
Enhet
Enheten for bjelkeareal ersteradian (sr).
Stråleeffektivitet
I følge standarddefinisjonen: «Stråleeffektivitet er forholdet mellom hovedstrålens stråleareal og det totale utstrålte strålearealet.»
Energien som utstråles av en antenne avhenger av dens retningsretning. Retningen antennen utstråler mest effekt i har høyest effektivitet, mens noe energi går tapt i sidelober. Forholdet mellom den maksimalt utstrålte energien i hovedstrålen og den totale utstrålte energien, med minimalt tap, kalles stråleeffektivitet.
Matematisk uttrykk
Det matematiske uttrykket for stråleeffektivitet er:
hvor
•ηB er strålens effektivitet (dimensjonsløs),
• ΩMB er romvinkelen (strålearealet) til hovedstrålen,
• ΩA er romvinkelen til den totale utstrålte strålen.
Antennepolarisering
Antenner kan utformes med forskjellige polarisasjoner i henhold til applikasjonskrav, for eksempel lineær eller sirkulær polarisering. Polarisasjonstypen bestemmer stråleegenskapene og polarisasjonstilstanden til antennen under mottak eller sending.
Lineær polarisering
Når en elektromagnetisk bølge sendes eller mottas, kan forplantningsretningen variere. En lineært polarisert antenne holder den elektriske feltvektoren begrenset til et fast plan, og konsentrerer dermed energien i en bestemt retning samtidig som den undertrykker andre retninger. Derfor bidrar lineær polarisering til å forbedre antennens retningsretning.
Sirkulær polarisering
I en sirkulært polarisert bølge roterer den elektriske feltvektoren over tid, der dens ortogonale komponenter er like i amplitude og 90° ute av fase, noe som resulterer i ingen fast retning. Sirkulær polarisering reduserer effektivt flerveiseffekter og er derfor mye brukt i satellittkommunikasjon, for eksempel GPS.
Horisontal polarisering
Horisontalt polariserte bølger er mer utsatt for refleksjon fra jordoverflaten, noe som forårsaker signaldemping, spesielt ved frekvenser under 1 GHz. Horisontal polarisering brukes ofte til overføring av fjernsynssignaler for å oppnå et bedre signal-til-støy-forhold.
Vertikal polarisering
Vertikalt polariserte lavfrekvente bølger er fordelaktige for forplantning av bakkebølger. Sammenlignet med horisontal polarisering påvirkes vertikalt polariserte bølger mindre av overflaterefleksjoner og er derfor mye brukt i mobilkommunikasjon.
Hver polarisasjonstype har sine egne fordeler og begrensninger. RF-systemdesignere kan fritt velge passende polarisasjon i henhold til spesifikke systemkrav.
For å lære mer om antenner, vennligst besøk:
Publisert: 24. april 2026
