Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Параметры антенны

Лекция 19

Расчет линии радиосвязи при работе прямым лучом

Параметры антенны

Направленные свойства антенны оцениваются по ширине диаграммы направленности, определяемой углом Θ, коэффициентом направленного действия К_Н, коэффициентом усиления К_А и эффективной площадью S_А. Внутри угла Θ сосредоточена большая часть энергии, излучаемая антенной. Под К_Н понимают отношение мощности излучения в главном лепестке антенны к мощности излучения изотропного источника, равномерно излучающего сигнал по всем направлениям. При отсутствии потерь в антенне ее коэффициент усиления К_А=К_Н. В этом случае параметры, определяющие направленные свойства антенны, связаны между собой следующими соотношениями

(4.5)

(4.6)

где S_A - в м ², Θ - в град., λ- длина волны в м.

Коэффициент усиления антенны в децибелах:

K_AД (дБ) =10 lg K_A.

Рис.4.11

Известно большое количество различного вида антенн. Две из них – одно- и двухзеркального типа с параболическим отражателем (рис.4.11) – широко используются в системах космической радиосвязи и радиоастрономии. В однозеркальной антенне (рис.4.11,а) излучатель располагается в фокусе параболы, благодаря чему образуется плоский волновой фронт, отражаемый параболическим зеркалом диаметром D.

В двухзеркальной антенне осуществляется последовательное переотражение от двух зеркал – вспомогательного и основного с соответствующими профилями, благодаря чему так же формируется плоский фронт волны (рис.4.11,б). Прообразом такой антенны служит оптический телескоп, созданный еще в XVII веке. Фотография двухзеркальной антенны приведена на рис.4.12. Эффективная площадь зеркальной антенны ориентировочно равна геометрической площади круга S_A = (π/4) D², где D – диаметр основного зеркала.

Рис.4.12

Из (4.5) и (4.6) следует, что чем больше площадь антенны, тем можно получить более узкий луч диаграммы направленности и больший коэффициент усиления. Так, например, при длине волны λ=10 см для зеркальной антенны с параболическим отражателем диаметром 5 м (рис.4.11) получим: S_A≈80 м ² и согласно (4.5) коэффициент усиления антенны К_A= 10⁵ или 50 дБ при ширине луча Θ=0,6⁰.

Конечная цель расчета радиолинии состоит в определении мощности радиопередатчика, обеспечивающей устойчивую радиосвязь при передаче требуемого объема информации с заданной скоростью.

Предположим, что точечный источник равномерно излучает сигнал мощностью Р_изл по всей сфере. Тогда на расстоянии R на площадке размером S_A мощность сигнала составит:

Р_изл - излучаемая источником мощность сигнала, Вт

S_ПР- площадь приемной антенны, м²

R- расстояние между излучателем и приемником, м

Индекс А означает радиопередатчик

Р_А – мощность радиопередатчика, Вт

К_A- коэффициент усиления антенны радиопередатчика

где r_A - радиус отражателя передающей антенны, м

Пример

В_пот =2 - дополнительные потери в канале радиосвязи из-за атмосферы

и других факторов

Чувствительность радиоприемника

1а.е.=150 млн.км=150*10⁹ м

Требуемая площадь отражателя наземной антенны