praecipuus

Theoria Antennae – Latitudo Fasciculi

In figura radiationis antennae, lobus principalis fasciculum antennae principalem repraesentat, per quem maxima et concentratissima energia radiatur.

Latitudo fasciculi est latitudo angularis aperturae per quam maxima pars potentiae radiatur. Duo parametri principales ad latitudinem fasciculi describendam adhibiti sunt Latitudo Fasciculi Dimidiae Potestatis (HPBW) et Latitudo Fasciculi Primae Nullius (FNBW).

Latitudo Fasciculi Dimidiae Potentiae (HPBW)

Secundum definitionem consuetam, separatio angularis super quam amplitudo formae radiationis 50% (i.e., -3 dB) a culmine lobi principalis cadit, latitudo fasciculi dimidiae potentiae appellatur.

Aliis verbis, latitudo fasciculi est regio super quam antenna maximam partem potentiae suae radiat, quae regioni prope potentiam maximam respondet. Latitudo fasciculi dimidiae potentiae est ambitus angularis intra quem potentia relativa in campo radiationis effectivo antennae 50% potentiae maximae excedit.

Interpretatio Geometrica HPBW

In figura radiationis, lineam ab origine ad utrumque latus lobi principalis in punctis dimidiae potentiae duc. Angulus inter hos duos vectores est latitudo fasciculi dimidiae potentiae (HPBW). Figura sequens hanc notionem illustrare adiuvat.

dimidium_punctum_potentiae

Figura lobum principalem antennae et puncta dimidiae potentiae in lobo principali ostendit.

Expressio Mathematica
Formula approximata pro latitudine fasciculi dimidiae potentiae est:

caf2eef9d243a25ea73ac5cc15426abb

ubi:

•λ est longitudo undae operativae,

• D est dimensio aperturae antennae (plerumque diameter vel longitudo lateris).

Unitas latitudinis fasciculi dimidiae potentiae (HPBW) est radians vel gradus.

Prima Latitudo Fasciculi Nullius (FNBW)

Secundum definitionem consuetam, separatio angularis inter primos valores nullos adiacentes lobo principali latitudo fasciculi primi nulli appellatur.

Simpliciter dictum, FNBW est spatium angulare inter primos nullos exemplaris utrinque trabis principalis.

Interpretatio Geometrica FNBW

Ab origine figurae radiationis, lineas tangentes ad fasciculum principalem in utroque latere duc. Angulus inter has duas lineas tangentes est prima latitudo fasciculi nullius (FNBW). Figura sequens hanc notionem clarius illustrare adiuvat.

latitudo_radii_dimidiae_potentiae

Figura supra latitudinem fasciculi dimidiae potentiae (HPBW) et primam latitudinem fasciculi nullam (FNBW) in forma radiationis ostendit, lobo principali et lobis lateralibus indicatis.

Expressio Mathematica

Relatio inter primam latitudinem fasciculi nullius (FNBW) et latitudinem fasciculi dimidiae potentiae (HPBW) sic approximari potest:

b9c78df2a7dd9bbe0af8028f8abc8171

Substituendo HPBW ≈ 70λ/D, obtinemus:

9fbe819f73d9156af6f35162a47410b6

ubi λ est longitudo undae et D est dimensio aperturae antennae.

Unitas

Unitas Primae Latitudinis Fasciculi Nulli (FNBW) est radians (rad) vel gradus (°).

Longitudo Efficax et Area Efficax
Inter parametros antennae, longitudo effectiva et area effectiva etiam sunt mensurae magni momenti quae adiuvant ad aestimandam efficaciam antennae.

Longitudo Efficax
Longitudo effectiva antennae ad efficientiam polarizationis eius describendam adhibetur.

DefinitioLongitudo effectiva est proportio amplitudinis tensionis in circuitu aperto ad terminales antennae recipientis ad amplitudinem roboris campi electrici incidentis in eadem directione polarizationis ac antenna. Cum unda incidens ingressum antennae attingit, certum roboris campi electrici possidet cuius amplitudo a polarizatione antennae pendet. Haec polarizatio amplitudini tensionis ad terminales recipientis congruere debet ad optimam receptionem signi.

Expressio Mathematica
Expressio mathematica longitudinis effectivae est:

46fef88d02db89f63319d9d9e3c02ad6

ubi:

•le est longitudo effectiva antennae,

•Voc est amplitudo tensionis in circuitu aperto ad terminales antennae recipientis,

•Ei est amplitudo roboris campi electrici incidentis in eadem directione polarizationis ac antenna.

Area Efficax

Definitio: Area effectiva est pars areae antennae recipientis quae energiam ex fronte undae incidentis absorbet et eam in signum electricum convertit; plerumque minor est quam area aperturae physicae antennae.

In receptione, tota area physica antennae fronti undae electromagneticae incidentis exponitur, sed tantum pars eius signum efficaciter capit. Haec pars area effectiva appellatur.

Causa cur tantum pars energiae frontis undae adhibeatur est quod pars undae incidentis ab antenna dispergitur, dum alia pars ut calor dissipari potest. Ergo, sub condicionibus idealibus sine iactura, area quae, cum per densitatem potentiae incidentis multiplicatur, maximam potentiam ab antenna obtinebilem dat, area effectiva appellatur.

Area effectiva vulgo denotatur perAeff.

Ut plura de antennis discas, quaeso visita:


Tempus publicationis: XXX Aprilis, MMXXVI

Accipe Schedam Datorum Producti