Retningskoefficient

En antennes retningskoefficient (DAC)  er forholdet mellem kvadratet af feltstyrken genereret af antennen i en given retning og gennemsnitsværdien af ​​kvadratet af feltstyrken i alle retninger [1] .

KND er en dimensionsløs størrelse, den kan udtrykkes i decibel (dB, dBi, dBd). For at betegne KND bruges det latinske bogstav D ( fra engelsk. Direktivitet ).

Arbejd normalt med værdien af ​​retningsfaktor D 0 i retning af den maksimale stråling af antennen, og for at beskrive vinkelafhængigheden af ​​retningsfaktoren skal du bruge det normaliserede strålingsmønster (DN) af antenneeffekten. I dette tilfælde bliver retningsbestemmelsen et mål for antennens evne til at koncentrere energien fra elektromagnetisk stråling i en smal stråle. I henhold til definitionen er direktivitetsfaktoren entydigt relateret til formen af ​​antennemønsteret (mere strengt, til antennens retningskarakteristik ).

Det er nødvendigt at skelne mellem forstærkningen og forstærkningsfaktoren (GA) af antennen: forstærkningen er helt bestemt af formen på antennemønsteret og tager ikke højde for antenneeffektiviteten og refleksionstab, det vil sige, at den ikke tage hensyn til energitab i antennens strukturelle elementer og genstande placeret i antennens nærzone.

KND-værdier

Afhængigt af design og driftsbølgelængde overstiger retningsfaktoren for en rigtig antenne i retning af strålingsmaksimum enhed og kan nå millioner. Direktivitetsfaktoren for en abstrakt isotrop emitter er lig med enhed. Jo smallere hovedloben af ​​DN er og jo lavere niveauet af sidelapperne er, jo større er retningsfaktoren.

Retningsbestemt forstærkning af en lineær antenne (modeller i form af isotrope kilder med samme amplitude placeret kontinuerligt langs et lige segment med længden L >> λ ; λ  er bølgelængden i det frie rum) [2] :

• D 0 \u003d 2 L / λ  - i tilstanden med tværgående og skrå stråling (så længe strålen er 2-3 bredder væk fra antenneaksen på niveauet -3 dB; i dette tilfælde afhænger forstærkningen ikke på scanningsretningen);
• D 0 = 4 L / λ  - i tilstanden af ​​aksial stråling;
• D 0 ≈ 7,2 L / λ  - i tilstanden af ​​aksial stråling med optimal deceleration.

Retningsbestemt forstærkning af et lineært antennearray af isotrope radiatorer med samme amplitude (med Nd = L >> λ og fravær af diffraktionslober i strålingsmønsteret i synsfeltet; N  er antallet af elementer; d  er arrayperioden ) [2] :

• D 0 ≈ 2 Nd / λ  - i tilstanden med tværgående og skrå stråling (så længe strålen er 2-3 bredder væk fra antenneaksen på niveauet -3 dB; i dette tilfælde afhænger forstærkningen ikke af scanningsretningen); især i grænsen for stort N og d = λ /2 D 0 = N ;
• D 0 ≈ 4 Nd / λ  - i tilstanden for aksial stråling;
• D 0 ≈ 7,2 Nd / λ  - i tilstanden af ​​aksial stråling med optimal deceleration.

Flat Aperture SoC [2] :

• D 0 \u003d (4π SK I.P. / λ 2 )cos θ 0 (forudsat at strålen er 2-3 bredder væk fra blændeplanet i et niveau på -3 dB; S  er blændearealet; K I.P.  er blændeoverfladen udnyttelsesfaktor, θ 0  er strålescanningsretningen, elevationsvinklen i det sfæriske koordinatsystem, regnet fra normalen til blænden). Faldet i retningsvirkning under scanning (multiplikator cos θ 0 ) skyldes udvidelsen af ​​strålen;
• D 0 ≠ 0 ved 0 0 → 90°.

Noter

1. ↑ GOST 24375-80. Radiokommunikation. Begreber og definitioner
2. ↑ 1 2 3 Sazonov D. M. Antenner og mikrobølgeapparater. Proc. til radioteknik. specialist. universiteter. - M . : Højere skole, 1988. - 432 s.