Ve vyzařovacím diagramu antény představuje hlavní lalok hlavní paprsek antény, kterým je vyzařována maximální a nejkoncentrovanější energie.
Šířka paprsku je úhlová šířka otvoru, skrze který je vyzařována většina výkonu. Dva hlavní parametry používané k charakterizaci šířky paprsku jsou šířka paprsku s polovičním výkonem (HPBW) a šířka paprsku první nuly (FNBW).
Šířka paprsku s polovičním výkonem (HPBW)
Podle standardní definice se úhlová vzdálenost, v níž amplituda vyzařovacího diagramu klesá o 50 % (tj. -3 dB) od vrcholu hlavního laloku, nazývá šířka paprsku s polovičním výkonem.
Jinými slovy, šířka paprsku je oblast, ve které anténa vyzařuje většinu svého výkonu, což odpovídá oblasti poblíž špičkového výkonu. Šířka paprsku s polovičním výkonem je úhlový rozsah, ve kterém relativní výkon v efektivním vyzařovacím poli antény přesahuje 50 % špičkového výkonu.
Geometrická interpretace HPBW
Na vyzařovacím diagramu nakreslete čáru od počátku souřadnic k oběma stranám hlavního laloku v bodech s polovičním výkonem. Úhel mezi těmito dvěma vektory je šířka paprsku s polovičním výkonem (HPBW). Následující obrázek pomáhá ilustrovat tento koncept.
Obrázek znázorňuje hlavní lalok antény a body polovičního výkonu na hlavním laloku.
Matematický výraz
Přibližný vzorec pro šířku paprsku s polovičním výkonem je:
kde:
•λ je provozní vlnová délka,
• D je rozměr otvoru antény (obvykle průměr nebo délka strany).
Jednotkou šířky paprsku s polovičním výkonem (HPBW) je radián nebo stupeň.
Šířka prvního nulového paprsku (FNBW)
Podle standardní definice se úhlová vzdálenost mezi prvními nulovými plochami sousedícími s hlavním lalokem nazývá šířka paprsku první nuly.
Jednoduše řečeno, FNBW je úhlová vzdálenost mezi prvními nulovými body vzoru na obou stranách hlavního nosníku.
Geometrická interpretace FNBW
Z počátku vyzařovacího diagramu nakreslete na každé straně čáry tečné k hlavnímu paprsku. Úhel mezi těmito dvěma tečnami je první nulová šířka paprsku (FNBW). Následující obrázek pomáhá tento koncept lépe ilustrovat.
Obrázek výše znázorňuje šířku paprsku s polovičním výkonem (HPBW) a první nulovou šířku paprsku (FNBW) na vyzařovacím diagramu s vyznačeným hlavním lalokem a postranními laloky.
Matematický výraz
Vztah mezi první nulovou šířkou paprsku (FNBW) a šířkou paprsku s polovičním výkonem (HPBW) lze aproximovat jako:
Dosazením HPBW ≈ 70λ/D získáme:
kde λ je vlnová délka a D je rozměr apertury antény.
Jednotka
Jednotkou šířky prvního nulového paprsku (FNBW) je radián (rad) nebo stupeň (°).
Efektivní délka a efektivní plocha
Mezi parametry antény patří efektivní délka a efektivní plocha také k důležitým metrikám, které pomáhají vyhodnotit výkon antény.
Efektivní délka
Efektivní délka antény se používá k charakterizaci její polarizační účinnosti.
DefiniceEfektivní délka je poměr amplitudy napětí naprázdno na svorkách přijímací antény k amplitudě dopadající intenzity elektrického pole ve stejném směru polarizace jako anténa. Když dopadající vlna dosáhne vstupu antény, má určitou intenzitu elektrického pole, jejíž amplituda závisí na polarizaci antény. Tato polarizace by měla odpovídat amplitudě napětí na svorkách přijímače pro optimální příjem signálu.
Matematický výraz
Matematický výraz pro efektivní délku je:
kde:
•le je efektivní délka antény,
•Voc je amplituda napětí naprázdno na svorkách přijímací antény,
•Ei je amplituda dopadající intenzity elektrického pole ve stejném směru polarizace jako anténa.
Efektivní plocha
Definice: Efektivní plocha je část plochy přijímací antény, která absorbuje energii z dopadající vlnoplochy a přeměňuje ji na elektrický signál; je obecně menší než plocha fyzické apertury antény.
Během příjmu je celá fyzická plocha antény vystavena dopadající elektromagnetické vlnoploše, ale pouze její část efektivně zachycuje signál. Tato část se nazývá efektivní plocha.
Důvod, proč se využívá pouze zlomek energie vlnoplochy, je ten, že část dopadající vlny je anténou rozptýlena, zatímco jiná část se může rozptýlit jako teplo. Proto se za ideálních podmínek bez ztrát plocha, která po vynásobení hustotou dopadajícího výkonu dává maximální dosažitelný výkon z antény, nazývá efektivní plocha.
Efektivní plocha se běžně označuje jakoAeff.
Chcete-li se dozvědět více o anténách, navštivte prosím:
Čas zveřejnění: 30. dubna 2026
