Sistemas de radar - Parâmetros da antena

A Antenna ou Aerial é um transdutor que converte energia elétrica em ondas eletromagnéticas e vice-versa.

Uma antena tem os seguintes parâmetros -

• Directivity
• Eficiência de abertura
• Eficiência da antena
• Gain

Agora, vamos discutir esses parâmetros em detalhes -

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. ”

Embora uma antena irradie poder, a direção em que ela irradia é importante. A antena em estudo é denominada comosubject Antenna. Sua intensidade de radiação é focada em uma determinada direção, enquanto está transmitindo ou recebendo. Conseqüentemente, diz-se que a Antena tem sua diretividade nessa direção específica.

• A proporção da intensidade de radiação em uma determinada direção de uma antena para a intensidade de radiação média em todas as direções, é denominada como Directivity.

• 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.

Mathematically, podemos escrever a expressão para Diretividade como -

$$ Diretividade = \ frac {U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right)} {U_0} $$

Onde,

$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ é a intensidade máxima de radiação da Antena em questão

$ U_0 $ é a intensidade de radiação de uma antena isotrópica.

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 irradia energia através de uma abertura. 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.

Mathematically, podemos escrever a expressão para eficiência de abertura $ \ epsilon_A $ como

$$ \ epsilon _A = \ frac {A_ {eff}} {A_p} $$

Onde,

$ 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 relação entre a potência irradiada da antena e a potência de entrada aceita pela antena. ”

Qualquer antena é projetada para irradiar potência com perdas mínimas, para uma determinada entrada. A eficiência de uma antena explica o quanto uma antena é capaz de entregar sua saída de forma eficaz com perdas mínimas na linha de transmissão. Também é chamadoRadiation Efficiency Factor da Antena.

Mathematically, podemos escrever a expressão para eficiência da antena como -

$$ \ eta _e = \ frac {P_ {Rad}} {P_ {em}} $$

Onde,

$ P_ {Rad} $ é a quantidade de energia irradiada

$ P_ {in} $ é a potência de entrada para a antena

Ganho

De acordo com a definição padrão, “Gain de uma antena é a razão 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, Gainde uma antena leva a diretividade da antena em consideração, juntamente com seu desempenho eficaz. 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.

• O ganho é geralmente medido em dB.

• Ao contrário da diretividade, o ganho da antena leva em consideração as perdas que ocorrem e, portanto, concentra-se na eficiência.

Mathematically, podemos escrever a expressão para ganho de antena $ G $ as -

$$ G = \ eta_eD $$

Onde,

$ \ eta_e $ é a eficiência da antena

$ D $ é a diretividade da antena