Teoria da Antena - Parâmetros
A intensidade da radiação de uma antena está intimamente relacionada com a direção do feixe focado e a eficiência do feixe nessa direção. Neste capítulo, vamos dar uma olhada nos termos que tratam desses tópicos.
Diretividade
De acordo com a definição padrão, "A razão da intensidade máxima de radiação da antena em questão para a intensidade de radiação de uma antena isotrópica ou de referência, irradiando a mesma potência total é chamada de directivity. ”
Uma antena irradia energia, mas a direção em que ela irradia é muito importante. A antena, cujo desempenho está sendo observado, é denominada comosubject antenna.
Está radiation intensityestá focado em uma direção específica, enquanto está transmitindo ou recebendo. Portanto, diz-se que a antena tem seudirectivity nessa direção particular.
A razão entre a intensidade da radiação em uma determinada direção de uma antena e a intensidade da radiação calculada em todas as direções é denominada diretividade.
Se essa direção particular não for especificada, então a direção em que a intensidade máxima é observada pode ser tomada como a diretividade daquela antena.
A diretividade de uma antena não isotrópica é igual à razão entre a intensidade da radiação em uma determinada direção e a intensidade da radiação da fonte isotrópica.
Expressão Matemática
A potência irradiada é função da posição angular e da distância radial do circuito. Portanto, é expresso considerando ambos os termosθ e Ø.
$$ Diretividade = \ frac {Máximo \ radiação \ intensidade \ de \ assunto \ antena} {Radiação \ intensidade \ de \ uma \ isotrópica \ antena} $$ $$ D = \ frac {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max} (de \ assunto \ antena)} {\ phi_ {0} (de \ uma \ isotrópica \ antena)} $$Onde
$ {\ phi (\ theta, \ phi) _ {max}} $ é a intensidade máxima de radiação da antena em questão.
$ {\ phi_ {0}} $ é a intensidade da radiação de uma antena isotrópica (antena com perdas zero).
Eficiência de abertura
De acordo com a definição padrão, “Aperture efficiency de uma antena, é a proporção da área de radiação efetiva (ou área efetiva) para a área física da abertura. ”
Uma antena tem uma abertura pela qual a energia é irradiada. Essa radiação deve ser eficaz com perdas mínimas. A área física da abertura também deve ser levada em consideração, pois a eficácia da radiação depende da área da abertura, fisicamente na antena.
Expressão Matemática
A expressão matemática para eficiência de abertura é a seguinte -
$$ \ varejpsilon_ {A} = \ frac {A_ {eff}} {A_ {p}} $$Onde
$ \ varepsilon_ {A} $ é a eficiência de abertura.
$ {A_ {eff}} $ é a área efetiva.
$ {A_ {p}} $ é a área física.
Eficiência da antena
De acordo com a definição padrão, “Antenna Efficiency é a razão entre a potência irradiada da antena e a potência de entrada aceita pela antena. ”
Simplesmente, uma antena se destina a irradiar potência fornecida em sua entrada, com perdas mínimas. A eficiência de uma antena explica o quanto uma antena é capaz de fornecer sua saída de forma eficaz com perdas mínimas na linha de transmissão.
Isso também é chamado de Radiation Efficiency Factor da antena.
Expressão Matemática
A expressão matemática para a eficiência da antena é fornecida abaixo -
$$ \ eta_ {e} = \ frac {P_ {rad}} {P_ {input}} $$Onde
$ \ eta_ {e} $ é a eficiência da antena.
$ {P_ {rad}} $ é a potência irradiada.
$ {P_ {input}} $ é a potência de entrada da antena.
Ganho
De acordo com a definição padrão, “Gain de uma antena é a relação entre a intensidade da radiação em uma determinada direção e a intensidade da radiação que seria obtida se a potência aceita pela antena fosse irradiada isotropicamente ”.
Simplesmente, o ganho de uma antena leva em consideração a diretividade da antena junto com seu desempenho efetivo. Se a potência aceita pela antena foi irradiada isotropicamente (ou seja, em todas as direções), então a intensidade de radiação que obtemos pode ser tomada como referencial.
O termo antenna gain descreve quanta energia é transmitida na direção do pico de radiação para uma fonte isotrópica.
Gain geralmente é medido em dB.
Ao contrário da diretividade, o ganho da antena leva as perdas que ocorrem também em consideração e, portanto, foca na eficiência.
Expressão Matemática
A equação de ganho, G, é mostrada abaixo.
$$ G = \ eta_ {e} D $$Onde
G é o ganho da antena.
$ \ eta_ {e} $ é a eficiência da antena.
D é a diretividade da antena.
Unidades
A unidade de ganho é decibels ou simplesmente dB.