Direktiviteti 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 njësoj në të gjitha drejtimet do të ketë një drejtim të barabartë me 1. (Kjo është e barabartë 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 është e barabartë me 1. (Më i madhi është ekuacioni [1] i "F"). Matematikisht, formula për drejtim (lloji "D") shkruhet si:
Ky mund të duket si një ekuacion i ndërlikuar drejtimi. Megjithatë, modelet e rrezatimit të molekulave kanë vlerën më të madhe. Emëruesi paraqet fuqinë mesatare të rrezatuar në të gjitha drejtimet. Ekuacioni është atëherë një masë e fuqisë së rrezatuar maksimale të pjestuar me mesataren. Kjo i jep antenës drejtim.
Paradigma e drejtimit
Si shembull, merrni parasysh dy ekuacionet vijuese 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 azimutal mbetet i pandryshuar). Modeli i rrezatimit i antenës së parë është më pak i drejtuar, pastaj modeli i rrezatimit i antenës së dytë. Prandaj, ne presim që drejtimi të jetë më i ulët për antenën e parë.
figura 1. Diagrami i modelit të rrezatimit të një antene. Ka drejtim të lartë?
Duke përdorur formulën [1], mund të llogarisim se antena ka drejtim më të lartë. Për të kontrolluar të kuptuarit tuaj, mendoni për Figurën 1 dhe çfarë është drejtimi. Më pas përcaktoni se cila antenë ka drejtim më të lartë pa përdorur asnjë matematikë.
Rezultatet e llogaritjes së drejtimit, përdorni formulën [1]:
Llogaritja e antenës së drejtimit 1, 1.273 (1.05 dB).
Llogaritja e antenës së drejtimit 2, 2.707 (4.32 dB).
Rritja e drejtimit nënkupton një antenë më të fokusuar ose më të drejtuar. Kjo do të thotë që një antenë me 2 marrës ka 2,707 herë fuqinë e drejtimit të kulmit të saj sesa një antenë gjithëdrejtuese. Antena 1 do të marrë 1,273 herë fuqinë e një antene gjithëdrejtuese. Antenat omnidirekcionale përdoren si referencë e zakonshme edhe pse nuk ekzistojnë antena izotropike.
Antenat e telefonave celularë duhet të kenë një drejtim të ulët, sepse sinjalet mund të vijnë nga çdo drejtim. Në të kundërt, enët satelitore kanë drejtim të lartë. Një pjatë satelitore merr sinjale nga një drejtim fiks. Si shembull, nëse merrni një pjatë televizive satelitore, kompania do t'ju tregojë se ku ta drejtoni dhe pjata do të marrë sinjalin e dëshiruar.
Do të përfundojmë me një listë të llojeve të antenave dhe drejtimin e tyre. Kjo do t'ju japë një ide se çfarë drejtimi është i zakonshëm.
Lloji i antenës Drejtim tipik Drejtim tipik [decibel] (dB)
Antenë me dipol të shkurtër 1.5 1.76
Antenë dipole gjysmëvalore 1.64 2.15
Patch (antenë mikrostrip) 3.2-6.3 5-8
Antenë briri 10-100 10-20
Antenë enësh 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 aplikacionin tuaj specifik. Nëse keni nevojë të dërgoni ose merrni energji nga disa drejtime në një drejtim, atëherë duhet të dizajnoni një antenë me drejtim të ulët. Shembuj të aplikacioneve për antenat me direktivë të ulët përfshijnë radiot e makinave, telefonat celularë dhe aksesin në internet me valë kompjuterike. Në të kundërt, nëse jeni duke bërë sensorë në distancë ose transferim të synuar të energjisë, atëherë do të kërkohet një antenë shumë e drejtuar. Antenat me drejtim të lartë do të maksimizojnë transferimin e fuqisë nga drejtimi i dëshiruar dhe do të zvogëlojnë sinjalet nga drejtimet e padëshiruara.
Supozoni se duam një antenë me drejtim të ulët. Si ta bëjmë këtë?
Rregulli i përgjithshëm i teorisë së antenës është se ju nevojitet një antenë e vogël elektrike 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 të minimizoni drejtimin. Antenat me dipolë gjysmëvalë ose antenat me slot me gjysmë gjatësi vale zakonisht kanë drejtim më pak se 3 dB. Kjo është aq e ulët sa një drejtim që mund të merrni në praktikë.
Në fund të fundit, ne nuk mund të bëjmë antena më të vogla se një çerek gjatësi vale 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 madhësi të ndryshme gjatësi vale. Të tilla si antenat e pjatës satelitore dhe antenat e bririt kanë drejtim të lartë. Kjo është pjesërisht sepse ato kanë shumë gjatësi vale.
pse është kështu? Në fund të fundit, arsyeja ka të bëjë me vetitë e transformimit Furier. Kur merrni transformimin Fourier të një impulsi të shkurtër, ju 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 konsiderohet si transformimi Furier i shpërndarjes së rrymës ose tensionit përgjatë antenës. Prandaj, antenat e vogla kanë modele të gjera rrezatimi (dhe drejtim të ulët). Antena me shpërndarje të madhe të njëtrajtshme të tensionit ose rrymës Modele shumë të drejtuara (dhe drejtim të lartë).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefoni:0086-028-82695327
Faqja e internetit: www.rf-miso.com
Koha e postimit: Nëntor-07-2023
