سرکوب لوب های جانبی نمودارهای drl و prl. سرکوب لوب های جانبی نمودارهای drl و prl اهداف کاهش UBL

همانطور که قبلاً ذکر شد، اطمینان از سطح پایین لوب های جانبی در الگو، یکی از مهم ترین الزامات آنتن های مدرن است.

هنگام تجزیه و تحلیل سیستم های خطی قطره چکان های مستقر، وابستگی سطح لوب های جانبی به قانون AR در سیستم مورد توجه قرار گرفت.

اصولاً امکان انتخاب قانون AR در سیستمی وجود دارد که در آن هیچ لوب جانبی در الگو وجود ندارد.

در واقع، اجازه دهید یک شبکه درون فازی از دو همسانگرد وجود داشته باشد

قطره چکان های واقع در فاصله د= - از یکدیگر (شکل 4.36).

دامنه های تحریک امیترها را یکسان در نظر خواهیم گرفت (AR یکنواخت). مطابق با فرمول (4.73) DN یک شبکه دو عنصری

وقتی 0 از ± تغییر می کند - مقدار sin0 از 0 به 1± و مقدار D0 از 2 به 0 تغییر می کند. DN فقط یک لوب (اصلی) دارد (شکل 4.36). هیچ گلبرگ جانبی وجود ندارد.

یک شبکه خطی متشکل از دو عنصر را در نظر بگیرید که هر کدام نشان دهنده شبکه مورد بحث در بالا است. ما هنوز آرایه جدید را در فاز، فاصله بین عناصر در نظر می گیریم ایکس

d = -(شکل 4.37، آ).

برنج. 4.36. آرایه فازی از دو تابشگر همسانگرد

برنج. 4.37.

قانون AR در یک شبکه به شکل 1 است. 2 1 (شکل 4.37، ب).

مطابق با قانون ضرب، الگوی آرایه فاقد لوب جانبی است (شکل 4.37، V):

مرحله بعدی یک سیستم خطی در فاز است که از دو تشکیل شده است

موارد قبلی، در یک خط مستقیم با فاصله جابجا شده اند - (شکل 4.38، آ).ما یک شبکه چهار عنصری با AR 1 دریافت می کنیم. 3; 3; 1 (شکل 4.38، ب).الگوی این آرایه نیز لوب های جانبی ندارد (شکل 4.38، ج).

با ادامه طبق الگوریتم برنامه ریزی شده برای افزایش تعداد امیترها در سیستم، برای الگوی یک آرایه حالت مشترک متشکل از هشت عنصر، فرمول را به دست می آوریم.

برنج. 4.38.

AR در چنین شبکه ای بر این اساس به شکل زیر نوشته می شود: 1; 7; 21; 35; 35; 21; 7; 1. اعداد نوشته شده ضرایبی در بسط سری دوجمله ای نیوتن (1 + x) 7 هستند، بنابراین AR مربوطه نامیده می شود. دو جمله ای

اگر در یک سیستم گسسته خطی وجود داشته باشد پساطع کننده ها، دو جمله ای AR توسط ضرایب در بسط دو جمله ای نیوتن تعیین می شود (1 + x) n ~ 1، و DN سیستم عبارت است

همانطور که از بیان (4.93) می بینیم، الگو فاقد لوب جانبی است.

بنابراین، با استفاده از یک AR دو جمله ای در یک سیستم گسسته در فاز، می توان به حذف کامل لوب های جانبی دست یافت. با این حال، این به قیمت گسترش قابل توجه (در مقایسه با AR یکنواخت) لوب اصلی و کاهش کارایی سیستم به دست می آید. علاوه بر این، مشکلاتی در تضمین عملاً برانگیختگی در فاز امیترها و AR دوجمله‌ای دقیق کافی در سیستم ایجاد می‌شود.

یک سیستم با AR دو جمله ای به تغییرات AFR بسیار حساس است. اعوجاج های کوچک در قانون ADF باعث پیدایش لوب های جانبی در الگو می شود.

به این دلایل، AR دو جمله ای عملا در آنتن ها استفاده نمی شود.

AR، که به اصطلاح DP بهینه را تولید می کند، عملی تر و مصلحت تر است. منظور ما از بهینه چنین DN است, که در آن، برای عرض معینی از لوب اصلی، سطح لوب های جانبی حداقل است، یا برای یک سطح معین از لوب های جانبی، عرض لوب اصلی حداقل است. AR مربوط به AP بهینه را نیز می توان بهینه نامید.

برای یک سیستم فازی گسسته از ساطع کننده های همسانگرد، واقع شده است

در فاصله ای گذاشته شده آ> - از یکدیگر، بهینه است

Dolph - Chebyshevsky AR. با این حال، در تعدادی از موارد (با تعداد مشخصی ساطع کننده و سطح مشخصی از لوب های جانبی) این AR با "ترکیدن" شدید در لبه های سیستم مشخص می شود (شکل 4.39، آ)و اجرای آن دشوار است. در این موارد، آنها به اصطلاح AR شبه بهینه با فروپاشی صاف به لبه های سیستم حرکت می کنند (شکل 4.39، ب).

برنج. 4.39. توزیع دامنه: آ- Dolph - Chebyshevskoe;

ب -شبه بهینه

با AR شبه بهینه، در مقایسه با سطح بهینه، سطح لوب های جانبی کمی افزایش می یابد. با این حال، پیاده سازی یک AR شبه بهینه بسیار ساده تر است.

مشکل یافتن یک AR بهینه و بر این اساس شبه بهینه نیز برای سیستم های تابشگرهای مستقر حل شده است. برای چنین سیستم هایی، AR شبه بهینه، برای مثال، توزیع تیلور است.

سطح نسبی (نرمال شده به حداکثر الگوی تابش) تابش آنتن در جهت لوب های جانبی. به عنوان یک قاعده، UBL بر حسب دسی بل بیان می شود، کمتر رایج، UBL تعیین می شود "با قدرت"یا "در این زمینه".

نمونه ای از الگوی تابش آنتن و پارامترهای الگوی تشعشع: عرض، جهت، UBL، سطح نسبی تابش عقب

الگوی یک آنتن واقعی (اندازه محدود) یک تابع نوسانی است که در آن حداکثر جهانی مشخص می شود که مرکز است. گلبرگ اصلی DP، و همچنین سایر حداکثرهای محلی DP و به اصطلاح مربوطه لوب های جانبی DN. مدت، اصطلاح سمتباید به عنوان درک شود سمت، و نه به معنای واقعی کلمه (گلبرگ به سمت راست هدایت می شود). گلبرگ های DN به ترتیب شماره گذاری می شوند و از گلبرگ اصلی شروع می شوند که عدد صفر به آن اختصاص داده شده است. لوب پراش (تداخل) الگو که در یک آرایه آنتن پراکنده ظاهر می شود، جانبی در نظر گرفته نمی شود. مینیمم های الگوی که لوب های الگو را از هم جدا می کنند نامیده می شوند صفرها(سطح تابش در جهت های تهی الگو می تواند به طور دلخواه کوچک باشد، اما در واقعیت تابش همیشه وجود دارد). ناحیه تابش جانبی به زیرمنطقه ها تقسیم می شود: نزدیک ناحیه لوب کناری(در مجاورت لوب اصلی الگو)، منطقه میانیو ناحیه لوب جانبی خلفی(کل نیمکره عقب).

• UBL به عنوان درک می شود سطح نسبی بزرگترین لوب جانبی الگو. به عنوان یک قاعده، بزرگترین لوب جانبی اولین لوب (در مجاورت لوب اصلی) است.

برای آنتن های با جهت دهی بالا نیز استفاده می کنند متوسط ​​سطح تشعشع جانبی(الگوی نرمال شده به حداکثر خود در بخش زوایای تابش جانبی به طور میانگین محاسبه می شود) و سطح لوب های کناری دور(سطح نسبی بزرگترین لوب کناری در ناحیه لبه های کناری عقب).

برای آنتن های تابش طولی، برای تخمین سطح تابش در جهت "عقب" (در جهت مخالف جهت لوب اصلی الگوی تابش)، پارامتر سطح نسبی تشعشع عقب(از انگلیسی جلو به عقب, F/B- نسبت رو به جلو / عقب)، و این تابش در هنگام ارزیابی UBL در نظر گرفته نمی شود. همچنین برای تخمین سطح تابش در جهت "جانبی" (در جهت عمود بر لوب اصلی الگو)، پارامتر تابش جانبی نسبی(از انگلیسی مقابل, F/S- نسبت جلو به طرف).

UBL، و همچنین عرض لوب اصلی الگوی تابش، پارامترهایی هستند که وضوح و ایمنی نویز سیستم های مهندسی رادیو را تعیین می کنند. بنابراین در مشخصات فنی توسعه آنتن ها به این پارامترها اهمیت زیادی داده شده است. عرض پرتو و UBL هم هنگام راه اندازی آنتن و هم در حین کار کنترل می شود.

اهداف کاهش UBL

• در حالت دریافت، آنتن با UBL کم "مقاوم در برابر نویز بیشتر" است، زیرا فضای سیگنال مورد نظر را در پس زمینه نویز و تداخل، که منابع آن در جهت لوب های جانبی قرار دارند، بهتر انتخاب می کند.
• یک آنتن با UBL کم، سازگاری الکترومغناطیسی بیشتری را با سایر وسایل الکترونیکی رادیویی و دستگاه های فرکانس بالا به سیستم ارائه می دهد.
• یک آنتن با UBL کم، مخفی کاری بیشتری را برای سیستم فراهم می کند
• در آنتن سیستم ردیابی خودکار هدف، ردیابی اشتباه توسط لوب های جانبی امکان پذیر است
• کاهش UBL (در عرض ثابت لوب اصلی الگو) منجر به افزایش سطح تابش در جهت لوب اصلی الگو می شود (به سمت افزایش جهت): تابش آنتن در یک جهتی غیر از مسیر اصلی اتلاف انرژی است. با این حال، به عنوان یک قاعده، با ابعاد ثابت آنتن، کاهش UBL منجر به کاهش ضریب عملکرد، گسترش لوب اصلی الگو و کاهش بازده می شود.

هزینه ای که باید برای UBL کمتر پرداخت شود، گسترش لوب اصلی الگوی تابش (با ابعاد آنتن ثابت)، و همچنین، به عنوان یک قاعده، طراحی پیچیده تر سیستم توزیع و راندمان پایین تر (در آرایه فازی) است. .

راه های کاهش UBL

از آنجایی که الگوی آنتن در ناحیه دور و توزیع دامنه-فاز (APD) جریان ها در طول آنتن توسط تبدیل فوریه به هم مرتبط هستند، UBL به عنوان پارامتر ثانویه الگو توسط قانون APD تعیین می شود. راه اصلیبرای کاهش UBL هنگام طراحی آنتن، انتخاب توزیع فضایی هموارتر (به سمت لبه های آنتن) دامنه جریان است. معیار این "صافی" ضریب استفاده از سطح (SUF) آنتن است.

کاهش سطح لوب های جانبی آنتن های آینه ای با قرار دادن نوارهای فلزی در دیافراگم

آکیکی د، بیینه و.، نصار ا.، هارموش ع،

دانشگاه نوتردام، طرابلس، لبنان

معرفی

در دنیای افزایش تحرک، نیاز روزافزونی برای افراد برای اتصال و دسترسی به اطلاعات وجود دارد، صرف نظر از اینکه اطلاعات در کجا قرار دارد یا فرد. با توجه به این ملاحظات، نمی توان انکار کرد که مخابرات، یعنی انتقال سیگنال در فواصل، یک نیاز فوری است. تقاضا برای سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم بسیار عالی و فراگیر به این معنی است که سیستم‌های کارآمدتر باید توسعه یابند. هنگام بهبود یک سیستم، یک گام اولیه کلیدی، بهبود آنتن‌ها است که عنصر اصلی سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم فعلی و آینده هستند. در این مرحله با بهبود کیفیت پارامترهای آنتن متوجه کاهش سطح لبه های جانبی الگوی تابشی آن خواهیم شد. کاهش سطح لوب های جانبی، طبیعتاً نباید بر لوب اصلی نمودار تأثیر بگذارد. کاهش سطح لبه جانبی مطلوب است زیرا برای آنتن هایی که به عنوان دریافت استفاده می شوند، لوب های جانبی سیستم را در برابر سیگنال های سرگردان آسیب پذیرتر می کنند. در آنتن‌های ارسال، لوب‌های جانبی امنیت اطلاعات را کاهش می‌دهند، زیرا سیگنال ممکن است توسط یک گیرنده ناخواسته دریافت شود. مشکل اصلی این است که هر چه سطح لوب کناری بالاتر باشد، احتمال تداخل در جهت لوب کناری با بالاترین سطح بیشتر است. علاوه بر این، افزایش سطح لوب های جانبی به این معنی است که قدرت سیگنال به طور غیر ضروری تلف می شود. تحقیقات زیادی انجام شده است (به عنوان مثال نگاه کنید)، اما هدف این مقاله بررسی روش "موقعیت بندی نوار" است که ثابت شده است ساده، موثر و کم هزینه است. هر آنتن سهموی

می توان با استفاده از این روش (شکل 1) برای کاهش تداخل بین آنتن ها توسعه یا حتی اصلاح کرد.

با این حال، نوارهای رسانا باید بسیار دقیق قرار گیرند تا کاهش لوب کناری حاصل شود. در این مقاله، روش «موقعیت‌یابی نوار» از طریق آزمایش آزمایش می‌شود.

شرح وظیفه

مشکل به صورت زیر فرموله شده است. برای یک آنتن سهموی خاص (شکل 1)، لازم است سطح اولین لوب جانبی کاهش یابد. الگوی تابش آنتن چیزی نیست جز تبدیل فوریه تابع تحریک دیافراگم آنتن.

در شکل شکل 2 دو نمودار از یک آنتن سهموی را نشان می دهد - بدون نوار (خط یکپارچه) و با راه راه (خط نشان داده شده با *) که نشان دهنده این واقعیت است که هنگام استفاده از نوارها، سطح اولین لوب جانبی کاهش می یابد، با این حال، سطح لوب اصلی نیز کاهش می یابد و سطح گلبرگ های باقی مانده را نیز تغییر می دهد. این نشان می دهد که موقعیت راه راه ها بسیار مهم است. لازم است نوارها را به گونه ای قرار دهید که عرض لوب اصلی در نصف توان یا بهره آنتن تغییر محسوسی نداشته باشد. سطح لوب عقب نیز نباید تغییر محسوسی داشته باشد. افزایش سطح گلبرگ های باقی مانده چندان قابل توجه نیست، زیرا سطح این گلبرگ ها معمولاً بسیار آسان تر از سطح لوب های جانبی اول کاهش می یابد. با این حال، این افزایش باید متوسط ​​باشد. همچنین به یاد داشته باشیم که شکل 2 گویا است.

به دلایل فوق، هنگام استفاده از روش "موقعیت نوار" باید موارد زیر را در نظر داشت: نوارها باید فلزی باشند تا میدان الکتریکی را به طور کامل منعکس کنند. در این مورد، موقعیت نوارها را می توان به وضوح تعیین کرد. در حال حاضر، اندازه گیری سطح لوب جانبی

برنج. 2. الگوی تشعشع آنتن بدون راه راه (جامد)

و با راه راه (

برنج. 3. الگوی تابش نرمال شده نظری در دسی بل

دو روش استفاده می شود - نظری و تجربی. هر دو روش مکمل یکدیگر هستند، اما از آنجایی که شواهد ما مبتنی بر مقایسه نمودارهای آزمایشی آنتن ها بدون خرابی و با نوار است، در این مورد از روش تجربی استفاده خواهیم کرد.

الف- روش نظری. این روش شامل:

یافتن الگوی تابش نظری (RP) آنتن مورد آزمایش،

اندازه گیری لوب های جانبی این الگو.

این الگو را می توان از مستندات فنی آنتن گرفته و یا مثلاً با استفاده از برنامه Ma1!ab یا با استفاده از هر برنامه مناسب دیگری با استفاده از روابط شناخته شده برای فیلد محاسبه کرد.

آنتن سهموی آینه ای P2P-23-YHA به عنوان آنتن مورد آزمایش استفاده شد. مقدار نظری DP با استفاده از فرمول یک دیافراگم دایره ای با تحریک یکنواخت به دست آمد:

]ka2E0e іkg Jl (ka 8Іпв)

اندازه گیری ها و محاسبات در E-plane انجام شد. در شکل شکل 3 الگوی تابش نرمال شده در سیستم مختصات قطبی را نشان می دهد.

ب- روش تجربی. در روش آزمایشی باید از دو آنتن استفاده شود:

آنتن گیرنده تحت آزمایش،

آنتن فرستنده.

الگوی آنتن مورد آزمایش با چرخاندن آن و تثبیت سطح میدان با دقت لازم مشخص می شود. برای بهبود دقت، خواندن در دسی بل ترجیح داده می شود.

ب- تنظیم سطح لوب های جانبی. طبق تعریف، اولین گلبرگ های کناری، نزدیک ترین گلبرگ ها به گلبرگ اصلی هستند. برای تثبیت موقعیت آنها، لازم است زاویه بین جهت تابش اصلی و جهت حداکثر تابش اولین لوب چپ یا راست اندازه گیری شود. جهت لوب سمت چپ و راست به دلیل تقارن الگو باید یکسان باشد، اما در الگوی تجربی ممکن است اینطور نباشد. بعد، شما همچنین باید عرض لوب های جانبی را تعیین کنید. می توان آن را به عنوان تفاوت بین صفرهای الگوی سمت چپ و راست لوب کناری تعریف کرد. در اینجا نیز باید انتظار تقارن داشت، اما فقط از نظر تئوری. در شکل شکل 5 داده های تجربی در تعیین پارامترهای لوب جانبی را نشان می دهد.

در نتیجه یک سری اندازه گیری، موقعیت نوارها برای آنتن P2P-23-YXA تعیین شد که با فاصله (1.20-1.36)^ از محور تقارن آنتن تا نوار تعیین می شود.

پس از تعیین پارامترهای لوب جانبی، موقعیت نوارها تعیین می شود. محاسبات مربوطه برای هر دو الگوی نظری و آزمایشی با استفاده از روش مشابه انجام می شود که در زیر توضیح داده شده و در شکل نشان داده شده است. 6.

ثابت d - فاصله از محور تقارن آنتن سهموی تا نوار واقع در سطح دیافراگم آینه سهموی با رابطه زیر تعیین می شود:

«د<Ф = ъ,

که در آن d فاصله اندازه گیری شده تجربی از نقطه تقارن روی سطح آینه تا نوار است (شکل 5). 0 - زاویه بین جهت تابش اصلی و جهت حداکثر لوب جانبی به طور تجربی پیدا شده است.

محدوده مقادیر C با رابطه پیدا می شود: c! = O/dv

برای مقادیر 0 مربوط به ابتدا و انتهای لوب جانبی (مرتبط با صفرهای الگو).

پس از تعیین محدوده C، این محدوده به تعدادی مقادیر تقسیم می شود که مقدار بهینه از بین آنها به صورت تجربی انتخاب می شود.

برنج. 4. راه اندازی آزمایشی

برنج. 5. تعیین تجربی پارامترهای لوب جانبی شکل. 6. روش تعیین موقعیت نواری

نتایج

چندین موقعیت از نوارها آزمایش شد. هنگام دور کردن نوارها از لوب اصلی، اما در محدوده C یافت شده، نتایج بهبود یافت. در شکل شکل 7 دو الگوی بدون راه راه و با راه راه را نشان می دهد که کاهش واضح سطح لوب های جانبی را نشان می دهد.

روی میز جدول 1 پارامترهای مقایسه ای الگو را از نظر سطح لوب های جانبی، جهت و عرض لوب اصلی نشان می دهد.

نتیجه

کاهش سطح لوب های جانبی هنگام استفاده از نوارها - 23 دسی بل (سطح لوب های جانبی یک آنتن بدون نوار -

12.43 دسی بل). عرض گلبرگ اصلی تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. روش مورد بحث بسیار منعطف است، زیرا می توان آن را برای هر آنتنی اعمال کرد.

با این حال، یک مشکل خاص تأثیر اعوجاج های چند مسیره مرتبط با تأثیر زمین و اجسام اطراف بر روی الگو است که منجر به تغییر سطح لوب های جانبی تا 22 دسی بل می شود.

روش مورد بحث ساده، ارزان است و می تواند در مدت زمان کوتاهی تکمیل شود. در ادامه سعی می کنیم نوارهای اضافی را در موقعیت های مختلف اضافه کنیم و نوارهای جذب را بررسی کنیم. علاوه بر این، کار بر روی تجزیه و تحلیل نظری مسئله با استفاده از روش تئوری پراش هندسی انجام خواهد شد.

الگوی تابش میدان دور آنتن P2F- 23-NXA قدر خطی - نمودار قطبی

برنج. 7. آنتن DN P2F-23-NXA بدون راه راه و با راه راه

پارامترهای مقایسه آنتن

سطح لوب کناری

الگوی نظری (برنامه Ma11a) الگوی مطابق با مستندات فنی 18 دسی بل 15 دسی بل

الگوی اندازه گیری شده بدون راه راه 12.43 دسی بل

الگوی اندازه‌گیری شده با نوارها با چند مسیر بدون چند مسیر

عرض لوب اصلی بر حسب درجه D D, dB

DN نظری (برنامه Ma^ab) 16,161.45 22.07

DN برای اسناد فنی 16,161.45 22.07

الگوی اندازه گیری شده بدون راه راه 14,210.475 23.23

الگوی اندازه گیری شده با راه راه 14,210.475 23.23

ادبیات

1. بالانس. نظریه آنتن C. ویرایش 3 وایلی 2005.

2. روش های تست استاندارد IEEE برای آنتن ها IEEE Std. 149 - 1965.

3. http://www.thefreedictionary.com/lobe

4. Searle AD., Humphrey AT. طراحی آنتن بازتابنده کم لبه جانبی. آنتن ها و انتشار، دهمین کنفرانس بین المللی در (کنف. انتشار شماره 436) جلد 1، 14-17 آوریل 1997 صفحات: 17 - 20 vol.1. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

5. Schrank H. آنتن های بازتابنده کم لبه جانبی. خبرنامه Antennas and Propagation Society, IEEE Volume 27, Issue 2, April 1985 page(s):5 - 16. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

6. Satoh T. shizuo Endo، Matsunaka N.، Betsudan Si، Katagi T، Ebisui T. کاهش سطح سایدلوب با بهبود شکل ستون. Antennas and Propagation, IEEE Transactions on Volume 32, Issue 7, Jul 1984 Page(s):698 - 705. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

7. D. C Jenn و W. V. T. Rusch. "طراحی بازتابنده لوب جانبی کم با استفاده از سطوح مقاومتی" در IEEE Antennas Propagat., Soc./URSI Int. علائم حفاری، جلد. من، می

1990، ص. 152. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

8. D. C Jenn و W. V. T. Rusch. IEEE Trans. انتشار آنتن.، ج. 39، ص. شهریور 1372

1991. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

9. Monk A.D., and Cjamlcoals P.J.B. تشکیل نول تطبیقی ​​با آنتن بازتابنده قابل تنظیم مجدد، IEEE Proc. H, 1995, 142, (3), pp. 220-224. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

10. Lam P., Shung-Wu Lee, Lang K, Chang D. کاهش لبه جانبی بازتابنده سهموی با بازتابنده های کمکی. آنتن ها و انتشار، تراکنش های IEEE در. دوره 35، شماره 12، دی 1366 صفحات:1367-1374. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

عرض الگو (لوب اصلی) درجه غلظت انرژی الکترومغناطیسی ساطع شده را تعیین می کند.

عرض الگوی زاویه بین دو جهت و در داخل لوب اصلی است که در آن دامنه قدرت میدان الکترومغناطیسی یک سطح 0.707 از حداکثر مقدار (یا سطح 0.5 از مقدار حداکثر چگالی توان) است.

عرض الگو به شرح زیر تعیین می شود: 2θ 0.5 عرض الگو از نظر قدرت در سطح 0.5 است. 2θ 0.707 - عرض الگو با توجه به شدت در سطح 0.707.

شاخص E یا H نشان داده شده در بالا به معنای عرض الگو در صفحه مربوطه است: , . سطح 0.5 در توان مربوط به سطح 0.707 در قدرت میدان یا سطح 3 دسی بل در مقیاس لگاریتمی است:

عرض پرتو همان آنتن، که با قدرت میدان، قدرت یا مقیاس لگاریتمی نشان داده می شود و در سطوح مربوطه اندازه گیری می شود، یکسان خواهد بود:

به طور تجربی، عرض الگو را می توان به راحتی از نمودار الگوی نشان داده شده در یک یا سیستم مختصات دیگر، به عنوان مثال، همانطور که در شکل نشان داده شده است، پیدا کرد.

سطح لبه های جانبی الگو میزان تابش کاذب میدان الکترومغناطیسی توسط آنتن را تعیین می کند. این امر بر محرمانه بودن عملکرد یک دستگاه رادیو فنی و کیفیت سازگاری الکترومغناطیسی با سیستم های رادیویی الکترونیکی مجاور تأثیر می گذارد.

سطح نسبی لوب جانبی نسبت دامنه قدرت میدان در جهت حداکثر لوب جانبی به دامنه قدرت میدان در جهت حداکثر لوب اصلی است:

در عمل، این سطح در واحدهای مطلق یا بر حسب دسی بل بیان می شود. سطح لوب پهلوی اول بیشترین توجه را دارد. گاهی اوقات آنها با سطح متوسط ​​لوب های جانبی عمل می کنند.

4. ضریب جهت و بهره آنتن فرستنده.

ضریب جهت به طور کمی ویژگی های جهت آنتن های واقعی را در مقایسه با یک آنتن مرجع که یک فرستنده کاملاً همه جهته (ایزوتروپیک) با الگوی کروی است مشخص می کند:

ضریب راندمان عددی است که نشان می دهد چند برابر چگالی شار توان P(θ,φ) آنتن واقعی (جهت دار) از چگالی شار توان بیشتر است.

PE (θ,φ) آنتن مرجع (همه جهتی) برای یک جهت و در همان فاصله، مشروط بر اینکه قدرت تابش آنتن ها یکسان باشد:

با در نظر گرفتن (1) می توانیم به دست آوریم:

که در آن D 0 جهت گیری در جهت حداکثر تابش است.

در عمل، وقتی در مورد بازده آنتن صحبت می کنیم، منظور ما مقداری است که کاملاً توسط الگوی تابش آنتن تعیین می شود:

در محاسبات مهندسی، از یک فرمول تجربی تقریبی استفاده می شود که ضریب جهت را به عرض الگوی آنتن در صفحات اصلی مرتبط می کند:

از آنجایی که در عمل تعیین توان تابشی آنتن دشوار است (و حتی بیشتر از آن برای تحقق شرط برابری قدرت تابش آنتن های مرجع و واقعی)، مفهوم بهره آنتن معرفی شده است که در نظر نمی گیرد فقط خواص فوکوس آنتن، بلکه توانایی آن در تبدیل یک نوع انرژی به نوع دیگر.

این به این صورت بیان می شود که در تعریفی مشابه با ضریب کارایی، شرایط تغییر می کند و بدیهی است که راندمان آنتن مرجع برابر با وحدت است:

که در آن P A توان تامین شده به آنتن است.

سپس ضریب جهت بر حسب ضریب جهت به صورت زیر بیان می شود:

که در آن η A راندمان آنتن است.

در عمل از G 0 استفاده می شود - افزایش آنتن در جهت حداکثر تابش.

5. الگوی تابش فاز. مفهوم مرکز فاز آنتن.

الگوی تابش فاز، وابستگی فاز میدان الکترومغناطیسی ساطع شده توسط آنتن به مختصات زاویه ای است. از آنجایی که در ناحیه دور آنتن بردارهای میدان E و H در فاز هستند، الگوی فاز به همان اندازه با اجزای الکتریکی و مغناطیسی EMF منتشر شده توسط آنتن مرتبط است. FDN به صورت زیر تعیین می شود:

Ψ = Ψ (θ,φ) برای r = ثابت.

اگر Ψ (θ,φ) در r = const، به این معنی است که آنتن جبهه فاز موج را به شکل یک کره تشکیل می دهد. مرکز این کره که مبدا سیستم مختصات در آن قرار دارد، مرکز فاز آنتن (PCA) نامیده می شود. همه آنتن ها مرکز فاز ندارند.

برای آنتن هایی که دارای یک مرکز فاز و یک الگوی دامنه چند لوبی با صفرهای واضح بین آنها هستند، فاز میدان در لوب های مجاور با (180 0) متفاوت است. رابطه بین الگوهای تابش دامنه و فاز یک آنتن در شکل زیر نشان داده شده است.

از آنجایی که جهت انتشار امواج الکترومغناطیسی و موقعیت جبهه فاز آن در هر نقطه از فضا بر یکدیگر عمود هستند، با اندازه گیری موقعیت جبهه فاز موج، می توان به طور غیرمستقیم جهت منبع تابش (جهت) را تعیین کرد. یافتن با روش های فازی).

• سطح لوب جانبی (SLL) الگوی تابش آنتن، سطح نسبی (نرمال شده به حداکثر الگوی تابش) تابش آنتن در جهت لوب های جانبی است. به عنوان یک قاعده، UBL در دسی بل بیان می شود؛ کمتر اوقات، UBL "با قدرت" یا "با میدان" تعریف می شود.

  الگوی یک آنتن واقعی (اندازه محدود) یک تابع نوسانی است که در آن یک حداکثر جهانی که مرکز لوب اصلی الگو است و همچنین سایر حداکثرهای محلی الگو و به اصطلاح سمت مربوطه مشخص می شود. لوب های الگو اصطلاح جانبی باید به صورت جانبی درک شود، و نه به معنای واقعی کلمه (گلبرگ به سمت "کنار"). گلبرگ های DN به ترتیب شماره گذاری می شوند و از گلبرگ اصلی شروع می شوند که عدد صفر به آن اختصاص داده شده است. لوب پراش (تداخل) الگویی که در یک آرایه آنتن پراکنده ظاهر می شود، جانبی در نظر گرفته نمی شود. مینیمم های الگوی جداکننده لوب های الگو را صفر می نامند (سطح تابش در جهت صفرهای الگو می تواند به طور دلخواه کوچک باشد، اما در واقعیت تابش همیشه وجود دارد). ناحیه تابش جانبی به زیرمنطقه‌ها تقسیم می‌شود: ناحیه لوب‌های جانبی نزدیک (در مجاورت لوب اصلی الگو)، منطقه میانی و ناحیه لوب‌های جانبی عقب (کل نیمکره عقب).

  منظور ما از UBL سطح نسبی بزرگترین لوب جانبی الگو است. به عنوان یک قاعده، بزرگترین لوب جانبی اولین لوب جانبی (در مجاورت اصلی) است. برای آنتن هایی با جهت دهی بالا، از سطح متوسط ​​تابش جانبی نیز استفاده می شود (الگوی نرمال شده تا حداکثر آن در بخش تابش جانبی میانگین می شود. زاویه ها) و سطح لوب های کناری دور (سطح نسبی بزرگترین گلبرگ لوب جانبی در ناحیه گلبرگ های سمت عقب).

  برای آنتن های تابش طولی، برای ارزیابی سطح تابش در جهت "عقب" (در جهت مخالف جهت لوب اصلی الگوی تابش)، از پارامتر سطح تابش نسبی عقب استفاده می شود (از جلو / عقب انگلیسی، F/B - نسبت جلو به عقب)، و هنگام تخمین UBL این تابش را در نظر نمی گیرد. همچنین، برای ارزیابی سطح تابش در جهت "کنار" (در جهت عمود بر لوب اصلی الگو)، پارامتر تابش جانبی نسبی (از جلو / سمت انگلیسی، F/S - نسبت رو به جلو / طرف) استفاده می شود.

  UBL، و همچنین عرض لوب اصلی الگوی تابش، پارامترهایی هستند که وضوح و ایمنی نویز سیستم های مهندسی رادیو را تعیین می کنند. بنابراین در مشخصات فنی توسعه آنتن ها به این پارامترها اهمیت زیادی داده شده است. عرض پرتو و UBL هم هنگام راه اندازی آنتن و هم در حین کار کنترل می شود.

مفاهیم مرتبط

بلور فوتونیک یک ساختار جامد با ثابت دی الکتریک یا ناهمگنی متناوب در حال تغییر است که دوره آن با طول موج نور قابل مقایسه است.

گریتینگ فیبر براگ (FBG) یک بازتابنده براگ توزیع شده (نوعی گریتینگ پراش) است که در هسته حامل نور یک فیبر نوری تشکیل شده است. FBG ها دارای طیف بازتاب باریکی هستند و در لیزرهای فیبر، سنسورهای فیبر نوری، برای تثبیت و تغییر طول موج لیزرها و دیودهای لیزر و غیره استفاده می شوند.