Säteilykuvio

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 13. tammikuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 15 muokkausta .

Säteilykuvio (antennit) - graafinen esitys antennin vahvistuksen tai antennin suuntaavuuden riippuvuudesta antennin suunnasta tietyssä tasossa [1] . Termi "säteilykuvio" soveltuu myös muihin laitteisiin, jotka lähettävät erilaisia signaaleja, kuten akustisia järjestelmiä . Antennikuvio määrittää myös antennin kuolleen kulman sijainnin ja koon .

Perusteet

Antennin suuntauskuviota (DN) kentällä kutsutaan usein antennin kaukovyöhykkeellä luoman sähkömagneettisen kentänvoimakkuusvektorin sähkökomponentin kompleksisen amplitudin moduulin riippuvuudeksi kulmakoordinaateista ja havainnosta . piste vaaka- ja pystytasossa, eli riippuvuus . ${\bar {E}}$ $\theta$ $\phi$ $E(\theta ,\phi )$

DN on merkitty symbolilla . DN on normalisoitu - kaikki arvot jaetaan maksimiarvolla ja normalisoitu DN on merkitty symbolilla . Ilmeisesti . $f(\theta,\phi)$ $E(\theta ,\phi )$ $E_m$ $F(\theta,\phi)$ $0\leq F(\theta ,\phi )\leq 1$

On myös mahdollista määritellä DN kompleksiseksi suureksi. Tässä tapauksessa, kuten yllä, DN on:

{\stackrel {\circ }{F}}\left(\theta ,\phi \right)={\frac {({\stackrel {\circ }{E))}_{m}\left(\theta , \phi \right)}{\max _{{\theta ,\phi }}\left[\left|({\stackrel {\circ }{E))}_{m}(\theta ,\phi )\ oikea|\oikea]}}

missä on vektorin kompleksiamplitudi kaukovyöhykkeen pisteessä . ${{\stackrel {\circ }{E}}}_{m}$

RP:lle on ominaista sen kaukokeilan leveys 0,5 tasolla sen maksimiarvosta tehon ja vahvistuksen suhteen , jotka liittyvät suhteisiin: $\Theta _{A}$ $G$

G={\frac {4\pi S_{A}}{\lambda ^{2}}}

... _ _

S_{A}={\frac {\pi d_{{A}}^{{2}}}{4}}

\Theta _{A}={\frac {\lambda }{d_{{A))))

missä ovat antennin aukon tehollinen pinta-ala ja pituus . $S_{A}$ $d_{A}$

RP:t kuvataan yleensä paitsi tasossa, myös kolmiulotteisessa esityksessä. Niiden tarkastelun yksinkertaistamiseksi otetaan kaksi RP-projektiota:

vaakasuora (atsimuutti)
pystysuorassa (korkeudessa)

Kun projektioita tarkastellaan yhdessä, kokonaiskuva itse RP:stä tulee selvemmäksi ja, kuten käytäntö vahvistaa, näiden tietojen perusteella voidaan arvioida antennin tehokkuutta suhteessa tietyn ongelman ratkaisemiseen.

On olemassa amplitudi , vaihe Δω(θ, φ) ja polarisaatio ↑↓(θ, φ) RP:t. $A(\theta,\phi)$ ${\bar {P}}$

Säteilykuvion muodon mukaan antennit jaetaan yleensä kapeasti suuntautuviin ja laajasti suuntautuviin . Kapeasti suunnatuilla antenneilla on yksi korostunut maksimi, jota kutsutaan pääkeilaksi, ja sivumaksimi (yleensä negatiivinen vaikutus), jonka amplitudia pyritään pienentämään. Kapeasti suunnattuja antenneja käytetään radiosäteilyn tehon keskittämiseen yhteen suuntaan radiolaitteiden kantaman lisäämiseksi sekä tutkan kulmamittausten tarkkuuden parantamiseksi . Laajimmin suunnatuilla antenneilla on ainakin yhdessä tasossa säteilykuvio, jonka ne pyrkivät tuomaan lähemmäksi pyöreää. Niille löytyy käyttöä esimerkiksi televisio- ja radiolähetyksissä. Usein säteilykuvion keiloja kutsutaan antennisäteiksi .

Antennin säteilykuvio määräytyy sähkömagneettisen kentän komponenttien amplitudi-vaihejakauman perusteella antennin aukossa - jokin sen suunnitteluun liittyvä ehdollinen suunnittelutaso. Vaaditulla säteilykuviolla varustetun antennin kehittäminen rajoittuu siten tehtävään tuottaa haluttu kuva sähkömagneettisesta kentästä aukkotasossa. On olemassa perustavanlaatuisia rajoituksia, jotka käänteisesti yhdistävät keilan leveyden antennin suhteelliseen kokoon, eli kokoon jaettuna aallonpituudella . Siksi kapeat säteet vaativat suurempia antenneja tai lyhyempiä aallonpituuksia. Toisaalta keilan maksimaalinen kaventuminen tietyllä antennikoolla johtaa sivukeilojen tason nousuun. Siksi tässä vaiheessa on tarpeen tehdä hyväksyttävä kompromissi.

DN mitataan yleensä vaaka- tai pystytasoissa, säteilyttimillä - E- tai H-tasoilla.

Antennikuviolla on vastavuoroisuusominaisuus, eli sillä on samanlaiset ominaisuudet lähetyksessä ja vastaanottamisessa samalla aallonpituusalueella.

Kokeellinen tutkimus

Pienten antennien RP:n tutkimus suoritetaan kaiuttomissa kammioissa . Jos käytät suuria antenneja, jotka eivät mahdu kameraan, käytä niiden pienempiä malleja; säteilyn aallonpituus pienenee myös vastaavan määrän kertoja.

Radioteleskooppien säteilykuvion rakentamisessa valitaan kirkas pistelähde taivaalta (usein aurinko ). Seuraavaksi suoritetaan sarja havaintoja eri kulmista, mikä mahdollistaa suunnan mukaisen intensiteettijakauman eli halutun säteilykuvion muodostamisen.

Beamforming

Antennien keilanmuodostus voidaan tehdä analogisesti tai digitaalisesti.

Digitaalista menetelmää käytetään digitaalisissa antenniryhmissä . Digitaalinen keilanmuodostus tarkoittaa säteilykuvion digitaalista synteesiä vastaanottotilassa sekä tietyn sähkömagneettisen kentän jakauman muodostamista antenniryhmän aukkoon lähetystilassa [2] [3] [4] .

Nopeaan Fourier-muunnosoperaatioon perustuva digitaalinen säteenmuodostus [5] [6] [7] on yleisimmin käytetty .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ GOST 24375-80. Radioviestintä. Termit ja määritelmät
↑ Slyusar, V.I. Digitaalisen kaavion muodostamisen piiri. Modulaariset ratkaisut. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2002. - nro 1. C. 46 - 52. (2002). Haettu 3. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. toukokuuta 2021. (määrätön)
↑ Slyusar, V.I. Modulaariset ratkaisut digitaalisissa kaaviopiireissä. . Izvestija vuzov. Ser. Radioelektroniikka - Osa 46, nro 12. C. 48 - 62. (2003). Haettu 3. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2019. (määrätön)
↑ Slyusar, V.I. Digitaalisten antenniryhmien piirit. Mahdollisuuden rajat. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2004. - nro 8. C. 34 - 40. (2004). Haettu 3. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 17. toukokuuta 2017. (määrätön)
↑ Slyusar V.I. Kulmakoordinaattien mittausten tarkkuus lineaarisella digitaalisella antenniryhmällä, joissa on epäidenttiset vastaanottokanavat.// Korkeakoulujen uutisia. Radioelektroniikka. - 1999. - Osa 42, nro 1 - C. 18. - [1] .
↑ Slyusar V.I., Dubik A.N. Monipulssisignaalin lähetysmenetelmä MIMO-järjestelmässä. Radioelectronics. - 2006. - Volume 49, No. 3. - S. 75 - 80. [2] Arkistokopio , päivätty 3. maaliskuuta 2019 Wayback Machinessa
↑ Slyusar V.I., Dubik A.N., Voloshko S.V. MIMO-menetelmä telekooditietojen siirtoon.// Korkeakoulujen uutisia. Radioelectronics. - 2007. - Volume 50, No. 3. - S. 61 - 70. [3] Arkistokopio , päivätty 3. maaliskuuta 2019 Wayback Machinessa

Kirjallisuus

Lavrov, A.S. Antennisyöttölaitteet: oppikirja. käsikirja yliopistoille / A. S. Lavrov, G. B. Reznikov. - M . : "Neuvostoliiton radio", 1974. - 368 s.
Dudnik, P.I. Monitoimiset tutkajärjestelmät: oppikirja. käsikirja yliopistoille / P. I. Dudnik, A. R. Ilchuk [ja muut]. — M .: Drofa, 2007. — 283 s. - ISBN 978-5-358-00196-1 .
Mahafza, BR Tutkajärjestelmien analyysi ja suunnittelu MATLABin avulla / Bassem R. Mahafza. - CHAPMAN & HALL / CRC, 2000. - 532 s. — ISBN 1-58488-182-8 .

Linkit

Erityyppisten antennien säteilykuviot .
Kaksitieinen säteilykuvio , joka saadaan eri ääni- ja vastaanottosuunnilla

radioastronomia

Peruskonseptit

radioteleskoopit

yhdellä aukolla	RATAN-600 Arecibo Vihreä pankki Dmitrov RT-7.5 Lovell Merkki 2 TNA-400 P-400 RT-70 Effelsberg NOPEASTI
Interferometrit	ALMA ATA EVN MERLIN VLA VLBA Kvasaari WSRT EHT
Ehdotettu / rakenteilla	SKA MeerKAT ASKAP
Avaruus	Radioastron KRT-10 HALCA

Persoonallisuudet

liittyvät aiheet

Luokka: Radioastronomia