Основные параметры антенн

Коэффициент усиления (КУ) антенны - отношение мощности, подводимой к ненаправленной антенне с КУ=1 к мощности, подводимой к данной антенне при условии одинаковой напряженности поля в месте приема.

В общем случае КУ (в дальней зоне) определяется соотношением:

(16)

- эффективная площадь антенны - величина, характеризующая способность приемной антенны собирать падающее на неё электромагнитное излучение. Определяется как отношение мощности поступающей из антенны на вход приемника, согласованного с антенной, к плотности потока мощности радиоволны в точке приема.

В ближней зоне КУ:

(17)

Диаграмма направленности антенны (ДНА) - графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости (обычно в этих плоскостях расположены вектора и )

ДНА нормируется к максимальной интенсивности излучения (при ):

[дБ] (18)

- угловые координаты точки наблюдения - значение ДНА, - КУ антенны. Любая антенна излучает не только на основной поляризации, но и на ортогональной (кроссполяризации). На рис.4 показаны основные параметры ДНА.

Рис.4 Общий вид идеализированных ДНА на основной поляризации и кроссполяризации в прямоугольных координатах

Реальные ДНА имеют ассиметрию и изрезанность из-за неточностей антенны, факторов окружающей среды и т.д., это делает реальные ДНА сложными для математического описания. Для расчета ЭМС необходимо прибегать к усредненным математическим описаниям характеристик антенн, в том числе и ДНА. Для этого используются гарантированные огибающие ДНА, являющиеся результатом аппроксимации реальных ДНА. На рис.5 приведена аппроксимация реальной ДНА с помощью трех простых аналитических функций:

при

при (19)

Рис.5 Соотношение реальной и усредненной ДНА.

На рис.5 видно, что усредненная ДНА описывается простыми функциями, и обеспечивает определенный запас допустимой величины боковых лепестков ДНА.Достоинством гарантированных ДНА является их простой вид (рис.5) и универсальность использования для различных типов антенн.

Кроссполяризационная защита антенны - ослабление поля перекрестной поляризации. Определяется коэффициентом поляризационной защиты.

(20)

где - КУ антенны на основной поляризации, - КУ антенны на основе кроссполяризации.

Максимум зависимости наблюдается при . Для типовых директорных и параболических антенн , но может достигать 40 дБ и более.

Как видно из приведенных выше ДНА различных антенн, области боковых лепестков и задних лепестков . Это указывает на наличие энергетических потерь при приеме мешающих сигналов не на основной поляризации за пределами основных лепестков антенны.

Коэффициент защитного действия - характеризует разность КУ антенны в главном направлении и КУ с обратного направления и имеет вид:

(21)

Значения современных РЭС антенн 30..70дБ. В таблице приведены основные параметры ПА для рабочей частоты 7ГГц:

Таблица 1 Основные параметры параболических антенн

Из таблицы 1 видно, что при более высоком значении увеличивается значение (с 20 до 40дБ).