Strålingsmønster

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. januar 2018; checks kræver 15 redigeringer .

Strålingsmønster (antenner) - en grafisk repræsentation af afhængigheden af antenneforstærkningen eller antennedirektiviteten af antennens retning i et givet plan [1] . Udtrykket "strålingsmønster" gælder også for andre enheder, der udsender et signal af forskellig art, såsom akustiske systemer . Antennemønsteret bestemmer også placeringen og størrelsen af antennens blindvinkel .

Grundlæggende

Direktivitetsmønsteret (DN) af en antenne i feltet kaldes ofte modulets afhængighed af den komplekse amplitude af den elektriske komponent af den elektromagnetiske feltstyrkevektor skabt af antennen i den fjerne zone , af vinkelkoordinaterne og observationen punkt i det vandrette og lodrette plan, det vil sige afhængighed . ${\bar {E}}$ $\theta$ $\phi$ $E(\theta ,\phi )$

DN er angivet med symbolet . DN er normaliseret - alle værdier divideres med maksimumværdien, og den normaliserede DN er angivet med symbolet . Åbenbart . $f(\theta ,\phi )$ $E(\theta ,\phi )$ $E_m$ $F(\theta ,\phi )$ $0\leq F(\theta ,\phi )\leq 1$

Det er også muligt at definere DN som en kompleks størrelse. I dette tilfælde, i lighed med ovenstående, er DN:

{\stackrel {\circ }{F}}\left(\theta ,\phi \right)={\frac {({\stackrel {\circ }{E))}_{m}\left(\theta , \phi \right)}{\max _{{\theta ,\phi }}\left[\left|({\stackrel {\circ }{E))}_{m}(\theta ,\phi )\ højre|\right]}}

hvor er den komplekse amplitude af vektoren ved punktet af den fjerne zone . ${{\stackrel {\circ }{E}}}_{m}$

RP er karakteriseret ved bredden af dens hovedstråle på et niveau på 0,5 af dens maksimale værdi med hensyn til effekt og forstærkning , som er relateret af relationerne: $\Theta _{A}$ $G$

G={\frac {4\pi S_{A}}{\lambda ^{2}}}

... _ _

S_{A}={\frac {\pi d_{{A}}^{{2}}}{4}}

\Theta _{A}={\frac {\lambda }{d_{{A))))

hvor er antennens effektive areal og længde . $S_{A}$ $d_{A}$

RP'er beskrives normalt ikke kun i et plan, men også i en tredimensionel repræsentation. For at forenkle deres overvejelse tages der to RP-fremskrivninger:

vandret (azimut)
lodret (i højden)

Når man betragter projektionerne sammen, bliver et mere komplet billede af selve RP'en klarere, og som praksis bekræfter, kan disse data bruges til at bedømme antennens effektivitet i forhold til at løse et specifikt problem.

Der er amplitude , fase Δω(θ, φ) og polarisering ↑↓(θ, φ) RP'er. $A(\theta ,\phi )$ ${\bar {P}}$

I henhold til formen af strålingsmønsteret er antenner normalt opdelt i snævert retningsbestemte og bredt retningsbestemte . Snævert rettede antenner har ét udtalt maksimum, som kaldes hovedlappen, og sidemaksima (som sædvanligvis har en negativ effekt), hvis amplitude søges reduceret. Snævert rettede antenner bruges til at koncentrere kraften af radioemission i én retning for at øge rækkevidden af radioudstyr, samt til at forbedre nøjagtigheden af vinkelmålinger i radar . Bredt retningsbestemte antenner har et strålingsmønster i mindst ét plan, som de har tendens til at bringe tættere på cirkulært. De finder anvendelse i for eksempel tv- og radioudsendelser. Ofte kaldes strålingsmønstrets lober for antennestråler .

Antennestrålingsmønsteret bestemmes af amplitude-fasefordelingen af de elektromagnetiske feltkomponenter i antenneåbningen - et eller andet betinget designplan forbundet med dets design. Udviklingen af en antenne med det påkrævede strålingsmønster er således reduceret til opgaven at give det ønskede billede af det elektromagnetiske felt i blændeplanet. Der er grundlæggende begrænsninger, der omvendt relaterer strålebredden til den relative størrelse af antennen, dvs. størrelsen divideret med bølgelængden . Derfor kræver smalle stråler større antenner eller kortere bølgelængder. På den anden side fører den maksimale indsnævring af strålen for en given antennestørrelse til en stigning i niveauet af sidesløjferne. Derfor er det på dette tidspunkt nødvendigt at indgå et acceptabelt kompromis.

DN måles normalt i de vandrette eller lodrette planer, for bestrålere - i E- eller H-planerne.

Antennemønsteret har egenskaben gensidighed, det vil sige, at det har lignende egenskaber til at sende og modtage i samme bølgelængdeområde.

Eksperimentel undersøgelse

Studiet af RP af små antenner udføres i ekkofri kamre . For store antenner, der ikke passer i kameraet, skal du bruge deres reducerede modeller; strålingens bølgelængde reduceres også med det tilsvarende antal gange.

I tilfælde af at konstruere et strålingsmønster til radioteleskoper vælges en lyspunktkilde på himlen (ofte Solen ). Dernæst udføres en række observationer i forskellige vinkler, som gør det muligt at konstruere intensitetsfordelingen afhængig af retningen, det vil sige det ønskede strålingsmønster.

Beamforming

Beamforming i antenner kan udføres på en analog eller digital måde.

Den digitale metode bruges i digitale antennesystemer . Digital stråleformning indebærer en digital syntese af strålingsmønsteret i modtagetilstanden, såvel som dannelsen af en given fordeling af det elektromagnetiske felt i åbningen af antennearrayet i sendetilstanden [2] [3] [4] .

Digital stråleformning baseret på den hurtige Fourier-transformation [ 5] [6] [7] er den mest udbredte .

Se også

Noter

↑ GOST 24375-80. Radiokommunikation. Begreber og definitioner
↑ Slyusar, V.I. Kredsløb for digital diagramdannelse. Modulære løsninger. . Elektronik: videnskab, teknologi, forretning. - 2002. - Nr. 1. C. 46 - 52. (2002). Hentet 3. marts 2019. Arkiveret fra originalen 12. maj 2021. (ubestemt)
↑ Slyusar, V.I. Modulære løsninger inden for digitale diagrammer. . Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektronik - Bind 46, nr. 12. C. 48 - 62. (2003). Hentet 3. marts 2019. Arkiveret fra originalen 3. marts 2019. (ubestemt)
↑ Slyusar, V.I. Kredsløb af digitale antennesystemer. Grænser for det mulige. . Elektronik: videnskab, teknologi, forretning. - 2004. - Nr. 8. C. 34 - 40. (2004). Hentet 3. marts 2019. Arkiveret fra originalen 17. maj 2017. (ubestemt)
↑ Slyusar V.I. Nøjagtighed af målinger af vinkelkoordinater med et lineært digitalt antennearray med ikke-identiske modtagekanaler.// Nyheder fra højere uddannelsesinstitutioner. Radioelektronik. - 1999. - Bind 42, nr. 1. - C. 18. - [1] .
↑ Slyusar V.I., Dubik A.N. Metoden til multi-puls signal transmission i MIMO-systemet. Radioelectronics. - 2006. - Bind 49, nr. 3. - S. 75 - 80. [2] Arkivkopi dateret 3. marts 2019 på Wayback Machine
↑ Slyusar V.I., Dubik A.N., Voloshko S.V. MIMO-metode til transmission af telekode information.// Nyheder fra videregående uddannelsesinstitutioner. Radioelectronics. - 2007. - Bind 50, nr. 3. - S. 61 - 70. [3] Arkivkopi dateret 3. marts 2019 på Wayback Machine

Litteratur

Lavrov, A.S. Antenneføderenheder: lærebog. manual til universiteter / A. S. Lavrov, G. B. Reznikov. - M . : "Sovjetradio", 1974. - 368 s.
Dudnik, P.I. Multifunktionelle radarsystemer: lærebog. manual for universiteter / P. I. Dudnik, A. R. Ilchuk [og andre]. — M .: Drofa, 2007. — 283 s. - ISBN 978-5-358-00196-1 .
Mahafza, BR Radarsystemanalyse og design ved hjælp af MATLAB / Bassem R. Mahafza. - CHAPMAN & HALL / CRC, 2000. - 532 s. — ISBN 1-58488-182-8 .

Links

Strålingsmønstre af forskellige typer antenner.
Dobbeltvejs strålingsmønster , opnået med forskellige retninger af lyd og modtagelse

radio astronomi

Basale koncepter

radioteleskoper

med én blænde	RATAN-600 Arecibo Grøn Bank Dmitrov RT-7.5 Lovell Mark 2 TNA-400 P-400 RT-70 Effelsberg HURTIG
Interferometre	ALMA VED EN EVN MERLIN VLA VLBA Quasar WSRT EHT
Foreslået / under opførelse	SKA MeerKAT ASKAP
Plads	Radioastron KRT-10 HALCA

Personligheder

relaterede emner

Kategori:Radioastronomi