I strålingsmønsteret til en antenne representerer hovedloben antennens hovedstråle, gjennom hvilken den maksimale og mest konsentrerte energien utstråles.
Strålebredden er vinkelbredden på blenderåpningen som mesteparten av effekten utstråles gjennom. De to hovedparametrene som brukes til å karakterisere strålebredden er halveffektsstrålebredden (HPBW) og første nullstrålebredde (FNBW).
Halv effekt strålebredde (HPBW)
I følge standarddefinisjonen kalles vinkelavstanden der strålingsmønsteramplituden faller med 50 % (dvs. -3 dB) fra toppen av hovedloben, halv effektstrålebredde.
Med andre ord er strålebredden det området der antennen utstråler mesteparten av sin effekt, som tilsvarer området nær toppeffekten. Halv effektstrålebredden er vinkelområdet der den relative effekten i antennens effektive strålingsfelt overstiger 50 % av toppeffekten.
Geometrisk tolkning av HPBW
På strålingsmønsteret tegner du en linje fra origo til hver side av hovedloben ved halve effektpunktene. Vinkelen mellom disse to vektorene er halv effektstrålebredde (HPBW). Figuren nedenfor illustrerer dette konseptet.
Figuren viser antennens hovedlobe og de halve effektpunktene på hovedloben.
Matematisk uttrykk
En omtrentlig formel for halv effektstrålebredde er:
hvor:
•λ er driftsbølgelengden,
•D er antenneåpningens dimensjon (vanligvis diameter eller sidelengde).
Enheten for halv effektstrålebredde (HPBW) er radianer eller grader.
Første nullstrålebredde (FNBW)
I følge standarddefinisjonen kalles vinkelavstanden mellom de første nullpunktene ved siden av hovedloben den første nullstrålebredden.
Enkelt sagt er FNBW vinkelspennet mellom de første mønsternullpunktene på hver side av hovedbjelken.
Geometrisk tolkning av FNBW
Fra strålingsmønsterets origo tegner du linjer som tangerer hovedstrålen på hver side. Vinkelen mellom disse to tangentlinjene er den første nullstrålebredden (FNBW). Figuren nedenfor illustrerer dette konseptet tydeligere.
Figuren ovenfor viser halv effektstrålebredde (HPBW) og den første nullstrålebredden (FNBW) på et strålingsmønster, med hovedloben og sidelobene angitt.
Matematisk uttrykk
Forholdet mellom den første nullstrålebredden (FNBW) og halveffektstrålebredden (HPBW) kan tilnærmes som:
Ved å sette inn HPBW ≈ 70λ/D får vi:
hvor λ er bølgelengden og D er antennens åpningsdimensjon.
Enhet
Enheten for første nullstrålebredde (FNBW) er radianer (rad) eller grader (°).
Effektiv lengde og effektivt areal
Blant antenneparametere er effektiv lengde og effektivt areal også viktige målinger som bidrar til å evaluere antenneytelsen.
Effektiv lengde
Den effektive lengden på en antenne brukes til å karakterisere dens polarisasjonseffektivitet.
DefinisjonEffektiv lengde er forholdet mellom amplituden i åpen krets-spenningen ved mottakerantennens terminaler og amplituden til den innfallende elektriske feltstyrken i samme polarisasjonsretning som antennen. Når en innfallende bølge når antenneinngangen, har den en viss elektrisk feltstyrke hvis amplitude avhenger av antennens polarisering. Denne polarisasjonen bør samsvare med spenningsamplituden ved mottakerterminalene for optimal signalmottak.
Matematisk uttrykk
Det matematiske uttrykket for effektiv lengde er:
hvor:
•le er antennens effektive lengde,
•Voc er spenningsamplituden i åpen krets ved mottakerantenneterminalene,
•Ei er amplituden til det innfallende elektriske feltstyrken i samme polarisasjonsretning som antennen.
Effektivt område
Definisjon: Effektivt areal er den delen av en mottakerantennes areal som absorberer energi fra den innfallende bølgefronten og omdanner den til et elektrisk signal; det er vanligvis mindre enn antennens fysiske aperturareal.
Under mottak eksponeres hele antennens fysiske område for den innfallende elektromagnetiske bølgefronten, men bare en del av det fanger opp signalet effektivt. Denne delen kalles det effektive området.
Grunnen til at bare en brøkdel av bølgefrontenergien utnyttes, er at noe av den innfallende bølgen spres av antennen, mens en annen del kan avgis som varme. Derfor, under ideelle forhold uten tap, kalles arealet som, multiplisert med den innfallende effekttettheten, gir den maksimale oppnåelige effekten fra antennen, det effektive arealet.
Det effektive området betegnes vanligvis medAeff.
For å lære mer om antenner, vennligst besøk:
Publisert: 30. april 2026
