Yönlülük temel bir anten parametresidir.Bu, yönlü bir antenin radyasyon modelinin nasıl olduğunun bir ölçüsüdür.Her yöne eşit ışık yayan bir antenin yönlülüğü 1'e eşit olacaktır (Bu, sıfır desibel -0 dB'ye eşdeğerdir).
Küresel koordinatların fonksiyonu normalleştirilmiş bir radyasyon modeli olarak yazılabilir:
[Denklem 1]
Normalleştirilmiş bir radyasyon modeli, orijinal radyasyon modeliyle aynı şekle sahiptir.Normalleştirilmiş radyasyon modeli, radyasyon modelinin maksimum değeri 1'e eşit olacak şekilde büyüklükle azaltılır. (En büyüğü "F" denkleminin [1] denklemidir).Matematiksel olarak yönlülük formülü ("D" tipi) şu şekilde yazılır:
Bu karmaşık bir yön denklemi gibi görünebilir.Ancak moleküllerin radyasyon desenleri çok değerlidir.Payda her yöne yayılan ortalama gücü temsil eder.Denklem daha sonra yayılan tepe gücün ortalamaya bölünmesiyle elde edilen bir ölçüdür.Bu antenin yönünü verir.
Yön paradigması
Örnek olarak, iki antenin radyasyon modeli için sonraki iki denklemi düşünün.
Anten 1
Anten 2
Bu radyasyon desenleri Şekil 1'de gösterilmektedir. Radyasyon modunun yalnızca teta(θ) kutup açısının bir fonksiyonu olduğuna lütfen dikkat edin. Radyasyon modeli azimutun bir fonksiyonu değildir.(Azimut radyasyon modeli değişmeden kalır).Birinci antenin radyasyon paterni, ikinci antenin radyasyon paternine göre daha az yönlüdür.Bu nedenle birinci anten için yönlülüğün daha düşük olmasını bekliyoruz.
şekil 1. Bir antenin radyasyon modeli diyagramı.Yüksek yönlülüğe sahip mi?
Formül [1]'i kullanarak antenin daha yüksek yönlülüğe sahip olduğunu hesaplayabiliriz.Anlayışınızı kontrol etmek için Şekil 1'i ve yönlülüğün ne olduğunu düşünün.Daha sonra herhangi bir matematik kullanmadan hangi antenin daha yüksek yönlülüğe sahip olduğunu belirleyin.
Yön hesaplama sonuçları, formül [1]'i kullanın:
Yönlü anten 1 hesaplaması, 1,273 (1,05 dB).
Yönlü anten 2 hesaplaması, 2,707 (4,32 dB).
Artan yönlülük, daha odaklanmış veya yönlü bir anten anlamına gelir.Bu, 2 alıcılı bir antenin, çok yönlü bir antene kıyasla tepe noktasının yönsel gücünün 2,707 katı olduğu anlamına gelir.Anten 1, çok yönlü bir antenin gücünün 1.273 katı güce sahip olacaktır.Çok yönlü antenler, izotropik antenler bulunmamasına rağmen ortak bir referans olarak kullanılır.
Cep telefonu antenlerinin yönlülüğü düşük olmalıdır çünkü sinyaller her yönden gelebilir.Buna karşılık uydu antenleri yüksek yönlülüğe sahiptir.Bir uydu anteni sinyalleri sabit bir yönden alır.Örnek olarak, bir uydu TV anteni alırsanız, şirket size onu nereye doğrultmanız gerektiğini söyleyecek ve çanak istenilen sinyali alacaktır.
Anten türlerinin ve bunların yönelimlerinin bir listesiyle bitireceğiz.Bu size hangi yönlülüğün yaygın olduğuna dair bir fikir verecektir.
Anten tipi Tipik yönlendirme Tipik yönlendirme [desibel] (dB)
Kısa dipol anten 1,5 1,76
Yarım dalga dipol anten 1,64 2,15
Yama (mikroşerit anten) 3,2-6,3 5-8
Korna anteni 10-100 10-20
Çanak anten 10-10.000 10-40
Yukarıdaki verilerin gösterdiği gibi anten yönlülüğü büyük ölçüde değişir.Bu nedenle, özel uygulamanız için en iyi anteni seçerken yönlülüğü anlamak önemlidir.Bir yönde birden fazla yönden enerji göndermeniz veya almanız gerekiyorsa, düşük yönlülüğe sahip bir anten tasarlamalısınız.Düşük yönlü antenlere yönelik uygulama örnekleri arasında araba radyoları, cep telefonları ve bilgisayar kablosuz İnternet erişimi yer alır.Tersine, uzaktan algılama veya hedefli güç aktarımı yapıyorsanız, yüksek yönlü bir anten gerekli olacaktır.Yönü yüksek antenler, gücün istenilen yönden aktarımını maksimuma çıkaracak ve istenmeyen yönlerden gelen sinyalleri azaltacaktır.
Diyelim ki düşük yönlü bir anten istiyoruz.Bunu nasıl yapabiliriz?
Anten teorisinin genel kuralı, düşük yönlülük üretmek için elektriksel olarak küçük bir antene ihtiyaç duymanızdır.Yani toplam boyutu 0,25 - 0,5 dalga boyu olan bir anten kullanırsanız yönlülüğü en aza indirmiş olursunuz.Yarım dalga dipol antenler veya yarım dalga boylu slot antenler tipik olarak 3 dB'den daha az yönlülüğe sahiptir.Bu, pratikte elde edebileceğiniz yönlülük kadar düşüktür.
Sonuçta antenin verimliliğini ve bant genişliğini azaltmadan antenleri çeyrek dalga boyundan daha küçük yapamayız.Anten verimliliği ve anten bant genişliği gelecek bölümlerde tartışılacaktır.
Yüksek yönlülüğe sahip bir anten için birçok dalga boyu boyutunda antenlere ihtiyacımız olacaktır.Uydu çanak antenleri ve korna antenleri gibi yüksek yönlülüğe sahiptirler.Bunun nedeni kısmen birçok dalga boyu uzunluğunda olmalarıdır.
nedenmiş?Sonuçta bunun nedeni Fourier dönüşümünün özellikleriyle ilgilidir.Kısa bir darbenin Fourier dönüşümünü aldığınızda geniş bir spektrum elde edersiniz.Bir antenin radyasyon düzeninin belirlenmesinde bu benzetme mevcut değildir.Radyasyon modeli, anten boyunca akım veya voltaj dağılımının Fourier dönüşümü olarak düşünülebilir.Bu nedenle, küçük antenler geniş radyasyon modellerine (ve düşük yönlülüğe) sahiptir.Büyük tekdüze voltaj veya akım dağılımına sahip antenler Çok yönlü desenler (ve yüksek yönlülük).
E-mail:info@rf-miso.com
Telefon:0086-028-82695327
Web sitesi: www.rf-miso.com
Gönderim zamanı: Kasım-07-2023
