Drejtueshmëria është një parametër themelor i antenës. Kjo është një masë se si është modeli i rrezatimit të një antene të drejtuar. Një antenë që rrezaton në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet do të ketë një drejtueshmëri të barabartë me 1. (Kjo është ekuivalente me zero decibel -0 dB).
Funksioni i koordinatave sferike mund të shkruhet si një model rrezatimi i normalizuar:
[Ekuacioni 1]
Një model rrezatimi i normalizuar ka të njëjtën formë si modeli origjinal i rrezatimit. Modeli i normalizuar i rrezatimit zvogëlohet me madhësi të tillë që vlera maksimale e modelit të rrezatimit të jetë e barabartë me 1. (Më e madhja është ekuacioni [1] i "F"). Matematikisht, formula për drejtimin (lloji "D") shkruhet si:
Kjo mund të duket si një ekuacion i ndërlikuar drejtimi. Megjithatë, modelet e rrezatimit të molekulave kanë vlerën më të madhe. Emëruesi përfaqëson fuqinë mesatare të rrezatuar në të gjitha drejtimet. Ekuacioni është më pas një masë e fuqisë maksimale të rrezatuar të pjesëtuar me mesataren. Kjo jep drejtimin e antenës.
Paradigma drejtuese
Si shembull, merrni në konsideratë dy ekuacionet e mëposhtme për modelin e rrezatimit të dy antenave.
Antena 1
Antena 2
Këto modele rrezatimi janë paraqitur në Figurën 1. Ju lutemi vini re se mënyra e rrezatimit është vetëm një funksion i këndit polar theta(θ). Modeli i rrezatimit nuk është një funksion i azimutit. (Modeli i rrezatimit azimuthal mbetet i pandryshuar). Modeli i rrezatimit të antenës së parë është më pak i drejtuar, sesa modeli i rrezatimit të antenës së dytë. Prandaj, presim që drejtimi të jetë më i ulët për antenën e parë.
figura 1. Diagrama e modelit të rrezatimit të një antene. A ka drejtim të lartë?
Duke përdorur formulën [1], mund të llogarisim që antena ka drejtim më të lartë. Për të kontrolluar kuptimin tuaj, mendoni për Figurën 1 dhe çfarë është drejtimi. Pastaj përcaktoni se cila antenë ka drejtim më të lartë pa përdorur asnjë llogaritje matematikore.
Rezultatet e llogaritjes së drejtimit, përdorni formulën [1]:
Llogaritja e antenës drejtuese 1, 1.273 (1.05 dB).
Llogaritja e antenës drejtuese 2, 2.707 (4.32 dB).
Drejtueshmëria e rritur do të thotë një antenë më e fokusuar ose e drejtuar. Kjo do të thotë që një antenë 2-marrëse ka 2.707 herë fuqinë drejtuese të kulmit të saj sesa një antenë omnidireksionale. Antena 1 do të marrë 1.273 herë fuqinë e një antene omnidireksionale. Antenat omnidireksionale përdoren si referencë e zakonshme edhe pse nuk ekzistojnë antena izotropike.
Antenat e telefonisë celulare duhet të kenë një drejtim të ulët sepse sinjalet mund të vijnë nga çdo drejtim. Në të kundërt, antenat satelitore kanë drejtim të lartë. Një antenë satelitore merr sinjale nga një drejtim i caktuar. Si shembull, nëse merrni një antenë televizive satelitore, kompania do t'ju tregojë se ku ta drejtoni atë dhe antena do të marrë sinjalin e dëshiruar.
Do të përfundojmë me një listë të llojeve të antenave dhe drejtimit të tyre. Kjo do t'ju japë një ide se cili drejtim është i zakonshëm.
Lloji i antenës Drejtueshmëria tipike Drejtueshmëria tipike [decibel] (dB)
Antenë dipole e shkurtër 1.5 1.76
Antenë dipole me gjysmë vale 1.64 2.15
Patch (antenë mikrostrip) 3.2-6.3 5-8
Antenë me bri 10-100 10-20
Antenë antene 10-10,000 10-40
Siç tregojnë të dhënat e mësipërme, drejtimi i antenës ndryshon shumë. Prandaj, është e rëndësishme të kuptoni drejtimin kur zgjidhni antenën më të mirë për aplikimin tuaj specifik. Nëse keni nevojë të dërgoni ose të merrni energji nga drejtime të shumëfishta në një drejtim, atëherë duhet të projektoni një antenë me drejtim të ulët. Shembuj të aplikimeve për antena me drejtim të ulët përfshijnë radiot e makinave, telefonat celularë dhe aksesin pa tel në internet të kompjuterit. Anasjelltas, nëse po bëni teledeteksion ose transferim të synuar të energjisë, atëherë do të kërkohet një antenë me drejtim të lartë. Antenat me drejtim të lartë do të maksimizojnë transferimin e energjisë nga drejtimi i dëshiruar dhe do të zvogëlojnë sinjalet nga drejtimet e padëshiruara.
Supozojmë se duam një antenë me drejtim të ulët. Si e bëjmë këtë?
Rregulli i përgjithshëm i teorisë së antenës është se ju nevojitet një antenë elektrikisht e vogël për të prodhuar drejtim të ulët. Kjo do të thotë, nëse përdorni një antenë me një madhësi totale prej 0.25 - 0.5 gjatësi vale, atëherë do ta minimizoni drejtimin. Antenat dipole me gjysmë vale ose antenat me slot me gjysmë gjatësi vale zakonisht kanë drejtim më pak se 3 dB. Kjo është drejtimi më i ulët që mund të merrni në praktikë.
Në fund të fundit, nuk mund t’i bëjmë antenat më të vogla se një e katërta e gjatësisë së valës pa ulur efikasitetin e antenës dhe gjerësinë e brezit të antenës. Efikasiteti i antenës dhe gjerësia e brezit të antenës do të diskutohen në kapitujt e ardhshëm.
Për një antenë me drejtim të lartë, do të na duhen antena me shumë madhësi gjatësie vale. Të tilla si antenat e antenave satelitore dhe antenat me brirë kanë drejtim të lartë. Kjo ndodh pjesërisht sepse ato kanë shumë gjatësi vale.
Pse ndodh kjo? Në fund të fundit, arsyeja ka të bëjë me vetitë e transformimit të Furierit. Kur merrni transformimin e Furierit të një pulsi të shkurtër, merrni një spektër të gjerë. Kjo analogji nuk është e pranishme në përcaktimin e modelit të rrezatimit të një antene. Modeli i rrezatimit mund të mendohet si transformimi i Furierit i shpërndarjes së rrymës ose tensionit përgjatë antenës. Prandaj, antenat e vogla kanë modele të gjera rrezatimi (dhe drejtim të ulët). Antenat me shpërndarje të madhe uniforme të tensionit ose rrymës Modele shumë të drejtuara (dhe drejtim të lartë).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefoni: 0086-028-82695327
Uebfaqe: www.rf-miso.com
Koha e postimit: 07 nëntor 2023
