Tato kapitola pojednává o parametrech vyzařovacích paprsků antény, které nám pomáhají porozumět specifikacím paprsků.
Plocha paprsku
Podle standardní definice: „Pokud intenzita záření P(θ,ϕ) zůstává na své maximální hodnotě v prostorovém úhlu ΩA a jinde je nulová, pak je plocha paprsku prostorový úhel, kterým prochází veškerý výkon vyzařovaný anténou.“
Vyzařovaný paprsek z antény je emitován v určitém prostorovém úhlu, kde je intenzita záření maximální. Tento prostorový úhel paprsku se nazývá plocha paprsku a označuje se ΩA.
V rámci tohoto prostorového úhlu ΩA by měla být intenzita záření P(θ,ϕ) konstantní a maximální a nulová jinde. Celkový vyzářený výkon je tedy dán vztahem:
Vyzařovaný výkon=P(θ,ϕ)⋅ΩA(watty)
Úhel paprsku se obecně vztahuje k prostorovému úhlu mezi body polovičního výkonu hlavního laloku.
Matematický výraz
Matematický výraz pro plochu nosníku je:
kde diferenciální prostorový úhel je:
dΩ=sinθdθdϕ
Zde Pn(θ,ϕ) je normalizovaná intenzita záření.
• ΩA představuje úhel paprsku (plochu paprsku).
• θ je funkcí úhlové polohy.
• ϕ je funkcí radiální vzdálenosti.
Jednotka
Jednotkou plochy paprsku jesteradián (sr).
Účinnost paprsku
Podle standardní definice: „Účinnost paprsku je poměr plochy hlavního paprsku k celkové vyzařované ploše paprsku.“
Energie vyzařovaná anténou závisí na její směrovosti. Směr, ve kterém anténa vyzařuje největší výkon, má nejvyšší účinnost, zatímco část energie se ztrácí v postranních lalocích. Poměr maximální vyzařované energie v hlavním paprsku k celkové vyzařované energii s minimálními ztrátami se nazývá účinnost paprsku.
Matematický výraz
Matematický výraz pro účinnost paprsku je:
kde
•ηB je účinnost paprsku (bezrozměrná),
• ΩMB je prostorový úhel (plocha paprsku) hlavního paprsku,
• ΩA je prostorový úhel celkového vyzářeného paprsku.
Polarizace antény
Antény mohou být navrženy s různou polarizací podle požadavků aplikace, například s lineární nebo kruhovou polarizací. Typ polarizace určuje charakteristiky paprsku a stav polarizace antény během příjmu nebo vysílání.
Lineární polarizace
Při vysílání nebo přijímání elektromagnetické vlny se může směr jejího šíření měnit. Lineárně polarizovaná anténa udržuje vektor elektrického pole omezený na pevnou rovinu, čímž koncentruje energii v určitém směru a potlačuje ostatní směry. Lineární polarizace tak pomáhá zlepšit směrovost antény.
Kruhová polarizace
V kruhově polarizované vlně se vektor elektrického pole v čase otáčí, přičemž jeho ortogonální složky mají stejnou amplitudu a jsou fázově mimo osu, což vede k absenci pevného směru. Kruhová polarizace účinně zmírňuje efekty vícecestného šíření, a proto se široce používá v satelitní komunikaci, jako je GPS.
Horizontální polarizace
Horizontálně polarizované vlny jsou náchylnější k odrazu od zemského povrchu, což způsobuje útlum signálu, zejména na frekvencích pod 1 GHz. Horizontální polarizace se běžně používá pro přenos televizního signálu k dosažení lepšího poměru signálu k šumu.
Vertikální polarizace
Vertikálně polarizované nízkofrekvenční vlny jsou výhodné pro šíření pozemních vln. Ve srovnání s horizontální polarizací jsou vertikálně polarizované vlny méně ovlivněny odrazy od povrchu, a proto se široce používají v mobilní komunikaci.
Každý typ polarizace má své výhody a omezení. Návrháři RF systémů si mohou volně zvolit vhodnou polarizaci podle specifických systémových požadavků.
Chcete-li se dozvědět více o anténách, navštivte prosím:
Čas zveřejnění: 24. dubna 2026
