Στο διάγραμμα ακτινοβολίας μιας κεραίας, ο κύριος λοβός αντιπροσωπεύει την κύρια δέσμη της κεραίας, μέσω της οποίας ακτινοβολείται η μέγιστη και πιο συγκεντρωμένη ενέργεια.
Το πλάτος δέσμης είναι το γωνιακό πλάτος του ανοίγματος μέσω του οποίου ακτινοβολείται το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος. Οι δύο κύριες παράμετροι που χρησιμοποιούνται για τον χαρακτηρισμό του πλάτους δέσμης είναι το πλάτος δέσμης μισής ισχύος (HPBW) και το πρώτο μηδενικό πλάτος δέσμης (FNBW).
Μισού πλάτους δέσμης ισχύος (HPBW)
Σύμφωνα με τον τυπικό ορισμό, η γωνιακή απόσταση πάνω από την οποία το πλάτος του διαγράμματος ακτινοβολίας μειώνεται κατά 50% (δηλαδή, -3 dB) από την κορυφή του κύριου λοβού ονομάζεται πλάτος δέσμης μισής ισχύος.
Με άλλα λόγια, το πλάτος δέσμης είναι η περιοχή στην οποία η κεραία ακτινοβολεί το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος της, η οποία αντιστοιχεί στην περιοχή κοντά στην μέγιστη ισχύ. Το πλάτος δέσμης μισής ισχύος είναι το γωνιακό εύρος εντός του οποίου η σχετική ισχύς στο ενεργό πεδίο ακτινοβολίας της κεραίας υπερβαίνει το 50% της μέγιστης ισχύος.
Γεωμετρική Ερμηνεία του HPBW
Στο διάγραμμα ακτινοβολίας, σχεδιάστε μια γραμμή από την αρχή των αξόνων προς κάθε πλευρά του κύριου λοβού στα σημεία μισής ισχύος. Η γωνία μεταξύ αυτών των δύο διανυσμάτων είναι το πλάτος δέσμης μισής ισχύος (HPBW). Το ακόλουθο σχήμα βοηθά στην απεικόνιση αυτής της έννοιας.
Το σχήμα δείχνει τον κύριο λοβό της κεραίας και τα σημεία μισής ισχύος στον κύριο λοβό.
Μαθηματική έκφραση
Ένας κατά προσέγγιση τύπος για το πλάτος δέσμης μισής ισχύος είναι:
όπου:
•λ είναι το μήκος κύματος λειτουργίας,
•D είναι η διάσταση του ανοίγματος της κεραίας (συνήθως διάμετρος ή μήκος πλευράς).
Η μονάδα μισού πλάτους δέσμης (HPBW) είναι το ακτίνιο ή ο βαθμός.
Πρώτο Μηδενικό Πλάτος Δέσμης (FNBW)
Σύμφωνα με τον τυπικό ορισμό, η γωνιακή απόσταση μεταξύ των πρώτων μηδενικών σημείων δίπλα στον κύριο λοβό ονομάζεται πρώτο πλάτος δέσμης μηδενικών σημείων.
Με απλά λόγια, το FNBW είναι το γωνιακό άνοιγμα μεταξύ των πρώτων μηδενικών σημείων του μοτίβου εκατέρωθεν της κύριας δοκού.
Γεωμετρική Ερμηνεία του FNBW
Από την αρχή του διαγράμματος ακτινοβολίας, σχεδιάστε γραμμές εφαπτόμενες στην κύρια δέσμη σε κάθε πλευρά. Η γωνία μεταξύ αυτών των δύο εφαπτόμενων γραμμών είναι το πρώτο μηδενικό πλάτος δέσμης (FNBW). Το ακόλουθο σχήμα βοηθά στην καλύτερη απεικόνιση αυτής της έννοιας.
Το παραπάνω σχήμα δείχνει το πλάτος δέσμης μισής ισχύος (HPBW) και το πρώτο πλάτος δέσμης μηδενικής ισχύος (FNBW) σε ένα διάγραμμα ακτινοβολίας, με τον κύριο λοβό και τους πλευρικούς λοβούς να υποδεικνύονται.
Μαθηματική έκφραση
Η σχέση μεταξύ του πρώτου μηδενικού πλάτους δέσμης (FNBW) και του πλάτους δέσμης μισής ισχύος (HPBW) μπορεί να προσεγγιστεί ως εξής:
Αντικαθιστώντας HPBW ≈ 70λ/D, λαμβάνουμε:
όπου λ είναι το μήκος κύματος και D είναι η διάσταση του ανοίγματος της κεραίας.
Μονάδα
Η μονάδα του Πρώτου Μηδενικού Πλάτους Δέσμης (FNBW) είναι το ακτίνιο (rad) ή ο βαθμός (°).
Αποτελεσματικό Μήκος και Αποτελεσματική Περιοχή
Μεταξύ των παραμέτρων της κεραίας, το ενεργό μήκος και η ενεργή επιφάνεια είναι επίσης σημαντικές μετρήσεις που βοηθούν στην αξιολόγηση της απόδοσης της κεραίας.
Αποτελεσματικό μήκος
Το ενεργό μήκος μιας κεραίας χρησιμοποιείται για να χαρακτηρίσει την απόδοση πόλωσής της.
ΟρισμόςΤο ενεργό μήκος είναι ο λόγος του πλάτους τάσης ανοιχτού κυκλώματος στους ακροδέκτες της κεραίας λήψης προς το πλάτος της έντασης του προσπίπτοντος ηλεκτρικού πεδίου στην ίδια κατεύθυνση πόλωσης με την κεραία. Όταν ένα προσπίπτον κύμα φτάσει στην είσοδο της κεραίας, διαθέτει μια ορισμένη ένταση ηλεκτρικού πεδίου της οποίας το πλάτος εξαρτάται από την πόλωση της κεραίας. Αυτή η πόλωση θα πρέπει να ταιριάζει με το πλάτος τάσης στους ακροδέκτες του δέκτη για βέλτιστη λήψη σήματος.
Μαθηματική έκφραση
Η μαθηματική έκφραση για το ενεργό μήκος είναι:
όπου:
•le είναι το ενεργό μήκος της κεραίας,
•Voc είναι το πλάτος τάσης ανοιχτού κυκλώματος στους ακροδέκτες της κεραίας λήψης,
•Ei είναι το πλάτος της έντασης του προσπίπτοντος ηλεκτρικού πεδίου στην ίδια κατεύθυνση πόλωσης με την κεραία.
Ενεργός Περιοχή
Ορισμός: Η ενεργός περιοχή είναι το τμήμα της περιοχής μιας κεραίας λήψης που απορροφά ενέργεια από το προσπίπτον κύμα και τη μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα. Είναι γενικά μικρότερη από την φυσική περιοχή ανοίγματος της κεραίας.
Κατά τη λήψη, ολόκληρη η φυσική περιοχή της κεραίας εκτίθεται στο προσπίπτον ηλεκτρομαγνητικό μέτωπο κύματος, αλλά μόνο ένα μέρος της συλλαμβάνει αποτελεσματικά το σήμα. Αυτό το μέρος ονομάζεται ενεργός περιοχή.
Ο λόγος που χρησιμοποιείται μόνο ένα κλάσμα της ενέργειας του μετώπου κύματος είναι ότι ένα μέρος του προσπίπτοντος κύματος σκεδάζεται από την κεραία, ενώ ένα άλλο μέρος μπορεί να διαχυθεί ως θερμότητα. Επομένως, υπό ιδανικές συνθήκες χωρίς απώλειες, η περιοχή που, όταν πολλαπλασιάζεται με την πυκνότητα προσπίπτουσας ισχύος, δίνει τη μέγιστη δυνατή ισχύ από την κεραία ονομάζεται ενεργός περιοχή.
Η ενεργός περιοχή συνήθως συμβολίζεται μεΆεφ.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις κεραίες, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:
Ώρα δημοσίευσης: 30 Απριλίου 2026
