Dette kapitel diskuterer parametrene for antennestrålingsstråler, som hjælper os med at forstå strålespecifikationerne.
Stråleareal
Ifølge standarddefinitionen: "Hvis strålingsintensiteten P(θ,ϕ) forbliver på sin maksimale værdi over en rumvinkel ΩA og er nul andre steder, så er strålearealet den rumvinkel, hvorigennem al den effekt, der udstråles af antennen, passerer."
Den udstrålede stråle fra en antenne udsendes inden for en bestemt rumvinkel, hvor strålingsintensiteten er maksimal. Denne rumvinkel kaldes strålearealet og betegnes med ΩA.
Inden for denne rumvinkel ΩA bør strålingsintensiteten P(θ,ϕ) være konstant og maksimal, og nul andre steder. Derfor er den samlede udstrålede effekt givet ved:
Udstrålet effekt = P(θ,ϕ)⋅ΩA (watt)
Strålevinklen refererer generelt til den rumlige vinkel mellem hovedlobens halve effektpunkter.
Matematisk udtryk
Det matematiske udtryk for bjælkearealet er:
hvor den differentielle rumvinkel er:
dΩ=sinθdθdϕ
Her er Pn(θ,ϕ) den normaliserede strålingsintensitet.
• ΩA repræsenterer den rumfangsmæssige strålevinkel (stråleareal).
• θ er en funktion af vinkelpositionen.
• ϕ er en funktion af den radiale afstand.
Enhed
Enheden for stråleareal ersteradian (sr).
Stråleeffektivitet
Ifølge standarddefinitionen: "Stråleeffektivitet er forholdet mellem hovedstrålens stråleareal og det samlede udstrålede stråleareal."
Den energi, der udstråles af en antenne, afhænger af dens retningsretning. Den retning, hvori antennen udstråler mest effekt, har den højeste effektivitet, mens noget energi går tabt i sidelober. Forholdet mellem den maksimalt udstrålede energi i hovedstrålen og den samlede udstrålede energi med minimalt tab kaldes stråleeffektivitet.
Matematisk udtryk
Det matematiske udtryk for stråleeffektivitet er:
hvor
•ηB er strålens effektivitet (dimensionsløs),
• ΩMB er den rumlige vinkel (strålearealet) for hovedstrålen,
• ΩA er rumvinklen for den samlede udstrålede stråle.
Antennepolarisering
Antenner kan designes med forskellige polarisationer i henhold til applikationskrav, såsom lineær eller cirkulær polarisering. Polarisationstypen bestemmer stråleegenskaberne og polarisationstilstanden for antennen under modtagelse eller transmission.
Lineær polarisering
Når en elektromagnetisk bølge transmitteres eller modtages, kan dens udbredelsesretning variere. En lineært polariseret antenne holder den elektriske feltvektor begrænset til et fast plan, hvorved energien koncentreres i en bestemt retning, mens den undertrykker andre retninger. Derfor hjælper lineær polarisering med at forbedre antennens retningsretning.
Cirkulær polarisering
I en cirkulært polariseret bølge roterer den elektriske feltvektor over tid, hvor dens ortogonale komponenter er lige store i amplitude og 90° ude af fase, hvilket resulterer i ingen fast retning. Cirkulær polarisering afbøder effektivt flervejseffekter og anvendes derfor i vid udstrækning i satellitkommunikation, såsom GPS.
Horisontal polarisering
Horisontalt polariserede bølger er mere modtagelige for refleksion fra Jordens overflade, hvilket forårsager signaldæmpning, især ved frekvenser under 1 GHz. Horisontal polarisering bruges almindeligvis til transmission af tv-signaler for at opnå et bedre signal-støj-forhold.
Vertikal polarisering
Vertikalt polariserede lavfrekvente bølger er fordelagtige for udbredelse af jordbølger. Sammenlignet med horisontal polarisering er vertikalt polariserede bølger mindre påvirket af overfladerefleksioner og anvendes derfor i vid udstrækning i mobilkommunikation.
Hver polarisationstype har sine egne fordele og begrænsninger. RF-systemdesignere kan frit vælge den passende polarisation i henhold til specifikke systemkrav.
For at lære mere om antenner, besøg venligst:
Opslagstidspunkt: 24. april 2026
