Что такое диаграмма направленности антенны?

Что такое антенный рисунок?

Диаграмма модели антенны, также известная как схема излучения или схема дальнего поля, не обеспечивает увеличение антенны; она дает коэффициент направленности.Прибыль антенны = коэффициент направляемости × эффективность антенныСледовательно, коэффициент направленности всегда больше, чем прибыль.

G=D*N%.

Поскольку эффективность антенны обычно не составляет 100%, G < d. При расчете направленности антенны D обычно используется ширина луча главной доли, как показано в схеме излучения,Например, половинная мощность лучевой ширины, то есть, ширина луча, при которой уровень сигнала падает на 3 дБ.

Приобретение антенны

Увеличение мощности антенны относится к соотношению плотности мощности сигнала, генерируемой фактической антенной, к плотности, генерируемой идеальным излучающим элементом в одной и той же точке в пространстве.в условиях равной входной мощностиЭто количественно описывает степень, в которой антенна концентрирует излучение входной мощности.чем узче главная доля и чем меньше боковые доли, чем выше прибавка, тем выше прибавка антенны.это один из самых важных параметров при выборе антенны базовой станцииКак правило, увеличение усиления в первую очередь зависит от уменьшения ширины луча в вертикальной плоскости, сохраняя всенаправленную производительность излучения в горизонтальной плоскости.Повышение антенны имеет решающее значение для качества работы систем мобильной связиУвеличение усиления может расширить покрытие сети в определенном направлении или увеличить маржу усиления в пределах определенной области.Поскольку любая клеточная система является двунаправленным процессом, увеличение усиления антенны одновременно уменьшает бюджетную маржу усиления для двунаправленной системы.dBi представляет собой прирост относительно точечной антенны, который равномерно излучается во всех направлениях; dBd представляет собой прирост относительно симметричной дипольной антенны, где dBi = dBd + 2.15При одинаковых условиях, чем выше усиление, тем дальше распространяются радиоволны.Всенаправленная базовая станция 11 дБИ.

Характеристики параметров модели антенны:

Для облегчения сравнения характеристик радиационного рисунка различных антенн необходимо определить определенные характеристические параметры, в частности: ширина главной доли, уровень боковой доли,соотношение передний и задний, и директивность, среди прочего.
1Ширина основной доли: физическая величина, которая измеряет остроту максимальной области излучения антенны.Обычно она определяется как ширина между двумя точками половины мощности главной доли в модели излучения антенны..
2Уровень боковой доли: относится к уровню первой боковой доли, ближайшей к главной доле и имеющей самый высокий уровень; он обычно выражается в децибелах.
3Соотношение переднее-заднее: это соотношение уровня излучения в направлении максимального излучения (вперед) к уровню излучения в противоположном направлении (назад), обычно измеряемое в децибелах.
4Коэффициент направления: на заданном расстоянии от антенны this is the ratio of the radiation power flux density in the direction of maximum radiation to the radiation power flux density of an ideal omnidirectional antenna with the same radiation power at the same distance.

Описание модели антенны

Антенный шаблон представляет собой графическое представление отношений между характеристиками излучения антенны (амплитуда поля, фаза и поляризация) и пространственными углами.Полный рисунок - это трехмерная пространственная фигура., как показано на рисунке 3.1Он составляется путем измерения характеристик излучения точку за точкой на сферической поверхности с достаточно большим радиусом r.с центром фазы антенны как центром сферы (происхождение системы координат). Измерение амплитуды поля дает модель амплитуды поля; измерение мощности дает модель мощности; измерение поляризации дает модель поляризации;и измерение фазы дает фазовую картинуЕсли не указано иное, все ссылки на "паттерны" в этой книге относятся к шаблонам амплитуды поля.В целом достаточно измерить рисунки в горизонтальной и вертикальной плоскостях (i. т.е. плоскости XY и XZ)

Антенные излучения могут быть изображены с использованием полярных координат или картезианских координат.позволяет непосредственно наблюдать характеристики пространственного распределения поля излучения антенны с графикаОднако, когда главная доля антенны узкая, а боковые доли низкие, метод картезианских координат имеет большие преимущества.Это происходит потому, что как горизонтальная ось (представляющая угол), так и вертикальная ось (представляющая интенсивность излучения) могут быть выбраны произвольно; например, даже ширина основной доли менее 1° может быть четко представлена, тогда как это невозможно с полярными координатами.На рисунке 2 показаны два координатных представления одного и того же антенного рисунка.

Представление схемы направления на рисунке 2: а) полярные координаты; б) прямоугольные координаты

Полярные узоры обычно изображаются на нормализованной шкале,что означает, что радиальная длина (в полярных координатах) или y-координаты (в картезианских координатах) выражается как относительная сила поля E ((θ, φ) /Emax, где E ((θ, φ) - интенсивность поля в любом направлении, а Emax - интенсивность поля в направлении максимального излучения.Для антенн с чрезвычайно низким уровнем боковых долей, уровень излучения обычно выражается в децибелах, при этом нормализованный максимум устанавливается на 0 дБ.На рисунке 3 показана схема излучения одной и той же антенны, выраженная как в нормализованной интенсивности поля, так и в децибелах в картезианских координатах.