Anten

Anten karakteristiği, anten kazancı ve yönlülüğü

Antenin özel tasarımı sayesinde radyasyon yoğunluğu belirli bir uzaysal yönde yoğunlaştırılabilir. Kayıpsız anten yönlülüğünün ölçüsü anten kazancıdır. Antenin yönlülüğü ile yakından ilgilidir. Bir antenin yalnızca yön özelliklerini tanımlayan yönlülüğün aksine, anten kazancı aynı zamanda antenin verimliliğini de hesaba katar.

radyasyon

Bu nedenle gerçek yayılan gücü temsil eder. Bu genellikle vericinin sağladığı güçten daha azdır. Ancak bu gücün ölçülmesi yönlülüğe göre daha kolay olduğundan, anten kazancı yönlülüğe göre daha yaygın olarak kullanılır. Kayıpsız bir antenin dikkate alındığı varsayımı altında, yönlülük anten kazancına eşit olarak ayarlanabilir.

radyasyon

Referans anteni anten kazancını tanımlamak için kullanılır. Çoğu durumda, referans anteni, her yöne eşit bir şekilde yayılan, kayıpsız, varsayılan çok yönlü bir radyatör (izotropik radyatör veya anten) veya en azından atıfta bulunulduğu düşünülen düzlemde basit bir çift kutuplu antendir.

radyasyon

Ölçülecek anten için belirli bir mesafedeki bir noktada radyasyon yoğunluğu (birim alan başına güç) belirlenir ve referans anten kullanılarak elde edilen değerle karşılaştırılır. Anten kazancı iki radyasyon yoğunluğunun oranıdır.

radyasyon

Örneğin, eğer yönlü bir anten belirli bir uzaysal yönde izotropik bir antene göre 200 kat daha fazla radyasyon yoğunluğu üretiyorsa, G anten kazancının değeri 200 veya 23 dB olur.

radyasyon

Anten Kalıbı

Anten modeli, bir anten tarafından yayılan enerjinin mekansal dağılımının grafiksel bir temsilidir. Uygulamaya bağlı olarak, anten yalnızca belirli bir yönden almalı, diğer yönlerden (örneğin TV anteni, radar anteni) sinyalleri almamalı, diğer yandan bir araba anteni mümkün olan tüm yönlerden vericileri alabilmelidir.

radyasyon

Anten radyasyon modeli, bir antenin radyasyon karakteristiklerinin elemanlarının grafiksel bir temsilidir. Anten modeli genellikle bir antenin yön özelliklerinin grafiksel bir temsilidir. Enerji radyasyonunun göreceli yoğunluğunu veya anten yönünün bir fonksiyonu olarak elektrik veya manyetik alan kuvvetinin miktarını temsil eder. Anten diyagramları, örneğin bir radar anteninin yönünü grafiksel olarak görüntülemek ve dolayısıyla performansını tahmin etmek için bilgisayardaki simülasyon programları tarafından ölçülür veya oluşturulur.

radyasyon

Uçağın her yönüne eşit şekilde yayılan çok yönlü antenlerle karşılaştırıldığında, yönlü antenler tek yönü tercih eder ve dolayısıyla bu yönde daha düşük iletim gücüyle daha uzun bir menzil elde eder. Anten radyasyon modelleri, ölçümlerle belirlenen tercihleri ​​grafiksel olarak gösterir. Karşılıklılık nedeniyle antenin aynı gönderme ve alma özellikleri garanti edilir. Diyagram, alan gücü olarak iletim gücünün yön dağılımını ve alım sırasında antenin hassasiyetini gösterir.

radyasyon

Gerekli yönlendirme, antenin hedeflenen mekanik ve elektriksel yapısıyla elde edilir. Yönlülük, bir antenin belirli bir yönde ne kadar iyi alım veya iletim yaptığını gösterir. Azimutun (yatay çizim) ve yüksekliğin (dikey çizim) bir fonksiyonu olarak grafiksel bir gösterimle (anten modeli) temsil edilir.

radyasyon

Kartezyen veya kutupsal koordinat sistemlerini kullanın. Grafik gösterimlerdeki ölçümler doğrusal veya logaritmik değerlere sahip olabilir.

radyasyon

Birçok görüntüleme formatını kullanın. Kartezyen koordinat sistemleri ve kutupsal koordinat sistemleri çok yaygındır. Ana amaç, tam 360° temsil için yatay olarak (azimut) veya çoğunlukla yalnızca 90 veya 180 derece için dikey olarak (yükseklik) temsili bir radyasyon modelini göstermektir. Antenden gelen veriler Kartezyen koordinatlarda daha iyi temsil edilebilir. Bu veriler tablolar halinde de basılabildiğinden, genellikle kutupsal koordinatlarda daha açıklayıcı yörünge eğrisi gösterimi tercih edilir. Kartezyen koordinat sisteminin aksine bu doğrudan yönü gösterir.

radyasyon

Manipülasyon kolaylığı, şeffaflık ve maksimum çok yönlülük için radyasyon desenleri genellikle koordinat sisteminin dış kenarlarına göre normalleştirilir. Bu, ölçülen maksimum değerin 0° ile hizalandığı ve grafiğin üst kenarına işaret edildiği anlamına gelir. Radyasyon düzeninin diğer ölçümleri genellikle bu maksimum değere göre dB (desibel) cinsinden gösterilir.

radyasyon

Şekildeki ölçek farklılık gösterebilir. Yaygın olarak kullanılan üç tür çizim ölçeği vardır; doğrusal, doğrusal logaritmik ve değiştirilmiş logaritmik. Doğrusal ölçek, ana radyasyon ışınını vurgular ve genellikle ana lobun yüzde birinden daha az olduklarından genellikle tüm yan lobları bastırır. Ancak doğrusal-log ölçeği yan lobları iyi temsil eder ve tüm yan lobların seviyelerinin önemli olduğu durumlarda tercih edilir. Ancak ana lobun nispeten küçük olması nedeniyle kötü bir anten izlenimi veriyor. Değiştirilmiş logaritmik ölçek (Şekil 4), çok düşük seviyeli (<30 dB) yan lobları modun merkezine doğru sıkıştırırken ana ışının şeklini vurgular. Bu nedenle ana lob, en güçlü yan lobun iki katı kadar büyüktür ve bu da görsel sunum açısından avantajlıdır. Ancak bu temsil biçimi teknolojide nadiren kullanılır çünkü ondan doğru verileri okumak zordur.

radyasyon

radyasyon



yatay radyasyon modeli

Yatay anten diyagramı, antenin elektromanyetik alanının, anteni merkez alan iki boyutlu bir düzlem olarak ifade edilen plan görünümüdür.

Bu gösterimin amacı basitçe antenin yönlülüğünü elde etmektir. Tipik olarak -3 dB değeri de ölçekte kesikli daire olarak verilir. Ana lob ile bu daire arasındaki kesişme, antenin sözde yarı güçlü ışın genişliğine neden olur. Okunması kolay diğer parametreler, ilerleme/geri çekilme oranı, yani ana lob ile arka lob arasındaki oran ve yan lobların boyutu ve yönüdür.

radyasyon

radyasyon

Radar antenleri için ana lob ile yan lob arasındaki oran önemlidir. Bu parametre, radarın parazit önleme derecesinin değerlendirilmesini doğrudan etkiler.

radyasyon

dikey radyasyon modeli

Dikey bir desenin şekli, üç boyutlu bir şeklin dikey bir kesitidir. Gösterilen kutupsal çizimde (bir dairenin dörtte biri), anten konumu başlangıç ​​noktasıdır, X ekseni radar aralığıdır ve Y ekseni hedef yüksekliğidir. Anten ölçüm tekniklerinden biri, Intersoft Electronics'in RASS-S ölçüm aracını kullanarak güneş stroboskopik kaydıdır. RASS-S (Sahalar için Radar Analiz Destek Sistemi), çalışma koşulları altında halihazırda mevcut sinyallere bağlanarak bir radarın farklı unsurlarını değerlendiren, radar üreticisinden bağımsız bir sistemdir.

radyasyon

Şekil 3: Kosekant kare karakteristiğine sahip dikey anten modeli

Şekil 3'te ölçüm birimleri menzil için deniz mili, yükseklik için ise fittir. Tarihsel nedenlerden dolayı bu iki ölçü birimi hala hava trafik yönetiminde kullanılmaktadır. Bu birimler ikincil öneme sahiptir çünkü çizilen radyasyon miktarları göreceli seviyeler olarak tanımlanır. Bu, boresight'ın radar denklemi yardımıyla hesaplanan (teorik) maksimum menzil değerini elde ettiği anlamına gelir.

radyasyon

Grafiğin şekli yalnızca gerekli bilgileri sağlar! Mutlak değeri elde etmek için aynı koşullar altında ölçülen ikinci bir grafiğin olması gerekir. İki grafiği karşılaştırarak anten performansında aşırı artış veya düşüşler fark edebilirsiniz.

radyasyon

Radyaller, burada yarım derecelik adımlarla yükseklik açılarının işaretçileridir. X ve y eksenlerinin eşit olmayan ölçeklendirilmesi (birçok fit ve birçok deniz mili), yükseklik işaretleri arasında doğrusal olmayan boşluklara neden olur. Yükseklik doğrusal bir ızgara deseni olarak görüntülenir. İkinci (kesikli) ızgara, Dünya'nın eğriliğine yöneliktir.

radyasyon

Anten diyagramlarının üç boyutlu gösterimleri çoğunlukla bilgisayar tarafından oluşturulan görüntülerdir. Çoğu zaman simülasyon programları tarafından oluşturulurlar ve değerleri şaşırtıcı derecede gerçek ölçülen grafiklere yakındır. Gerçek bir ölçüm haritası oluşturmak, görüntünün her pikselinin kendi ölçüm değerini temsil etmesi nedeniyle büyük bir ölçüm çabası anlamına gelir.

radyasyon

Motorlu bir araçtaki bir radar anteninden gelen kartezyen koordinatlardaki anten modelinin üç boyutlu temsili.
(Güç mutlak seviyelerde verilir! Bu nedenle, çoğu anten ölçüm programı bu gösterim için bir uzlaşma seçer. Diyagramın anten boyunca yalnızca dikey ve yatay kısımları gerçek ölçümler olarak kullanılabilir.

radyasyon

Diğer tüm pikseller, dikey grafiğin tüm ölçüm eğrisinin yatay grafiğin tek ölçümüyle çarpılmasıyla hesaplanır. Gereken bilgi işlem gücü çok büyüktür. Sunumlarda hoş bir temsil dışında, iki ayrı grafikle (yatay ve dikey anten çizimleri) karşılaştırıldığında bu gösterimden yeni bir bilgi elde edilemeyeceğinden faydası sorgulanabilir. Tam tersine, özellikle çevre bölgelerde bu uzlaşmayla oluşturulan grafiklerin gerçeklikten önemli ölçüde sapması gerekir.

radyasyon

Ek olarak, 3 boyutlu grafikler Kartezyen ve kutupsal koordinatlarda temsil edilebilir.

radyasyon

Bir radar anteninin ışın genişliği genellikle yarı güçlü ışın genişliği olarak anlaşılır. Yayılan tepe yoğunluğu, bir dizi ölçümde (esas olarak yankısız bir odada) ve ardından tepe noktasının her iki yanında bulunan ve yarı güce yükseltilmiş tepe yoğunluğunu temsil eden noktalarda bulunur. Yarım güç noktaları arasındaki açısal mesafe ışın genişliği olarak tanımlanır. [1] Desibel cinsinden yarı güç −3 dB'dir, yani yarı güç ışınw

İlgili Mesajlar