Коефіцієнт направленої дії і коефіцієнт посилення. - Будова та можливості дзеркальних антен
Коефіцієнт направленої дії параболічної антени зручно визначити через ефективну поверхню
,
Де - геометрична площа розкриву, - коефіцієнт використання поверхні розкриву.
Коефіцієнт використання площі розкриву дзеркала повністю визначається характером розподілу поля в розкриві. Як відомо, для будь-яких майданчиків, порушуваний синфазний, його величина визначається формулою
.
У разі параболоїдного дзеркала маємо
Тоді, підставивши значення, отримаємо
.
Для наближеного розрахунку можна нехтувати залежністю розподілу поля від і вважати, як ми це робимо в апертурному методі розрахунку, що амплітуда поля в розкриві є функцією тільки координати : . В цьому випадку формула спрощується і набирає вигляду
.
Дана формула в більшості випадків дає цілком задовільну точність і може бути прийнята за розрахункову.
Як приклад розраховуємо для двох випадків:
Амплітуда поля в розкриві незмінна ;
Амплітуда поля змінюється згідно із законом, тобто на краях дзеркала поле дорівнює нулю.
Розрахунок по формулі дає для першого випадку і для другого.
У реальних антенах величина залежить від типу опромінювача і форми (тобто глибини) дзеркала.
На малюнку показана залежність коефіцієнта використання поверхні розкриву від кута розкриву для випадку, коли опромінювачем є диполь з дисковим рефлектором. Розподіл поля в розкриві дзеркала, що опромінюється таким опромінювачем, є типовим для багатьох практичних випадків.
З приведеного малюнка видно, що коефіцієнта досягає одиниці, коли Це пояснюється тим, що поле в розкриві дуже дрібних дзеркал близько до рівномірного. Із збільшення глибини дзеркала коефіцієнт досить швидко падає.
Коефіцієнт направленої дії, визначуваний як
,
Не враховує втрат енергії на розсіювання, тобто втрат енергії, що проходить від опромінювача мимо дзеркала.
Тому КНД параболічних дзеркал на відміну від рупорних антен не є параметром, що достатньо повно характеризує виграш, що отримується від застосування направленої антени. Для повнішої характеристики слід використовувати такий параметр, як коефіцієнт посилення антени
,
Де - коефіцієнт корисної дії.
Тепловим втратам електромагнітної енергії на поверхні дзеркала можна нехтувати. Тоді під К. К.Д. параболічної антени слід розуміти відношення потужності, падаючої на поверхню дзеркала, до повної потужності випромінювання опромінювача :
Для визначення цього відношення оточимо опромінювач сферою радіусом. Елемент поверхні сфери рівний. Повна потужність випромінювання опромінювача визначається виразом
,
Де - амплітуда напруженості поля у напрямі максимального випромінювання опромінювача; - нормована діаграма спрямованості опромінювача.
Відповідно потужність випромінювання, що потрапляє на дзеркала буде
.
Таким чином, коефіцієнт корисної дії параболічної антени рівний. З цього виразу видно, що К. К.Д. цілком визначається діаграмою спрямованості опромінювача і величиною.
Очевидно, чим більше кут, тобто чим глибше дзеркало, тим велика частина енергії, що випромінює, потрапляє на дзеркало і, отже, тим більше К. К.Д.. Таким чином, характер зміни функції протилежний характеру зміни функції.
Обчислимо К. К.Д. для випадку, коли опромінювачем є диполь з дисковим рефлектором. Діаграма такого опромінювача може бути виражена таким чином
.
Для подальших обчислень необхідно виразити кут через кути і. Для цього розглянемо малюнок, на якому площина паралельна площині розкриву і проходить через крапку на його поверхні, а вісь співпадає з віссю диполя і паралельна осі. З рисунка 4 видно, що
.
Звідси.
Таким чином
.
У останній формулі інтеграція по проводиться від 0 до, оскільки ми вважаємо, що опромінювач випромінює тільки в передню півсферу.
Інтеграція в цьому випадку спроститься, а результат зміниться трохи, якщо покласти.
В цьому випадку інтеграл легко береться і ККД виявляється рівним
.
Отримана формула дає просту залежність ККД параболічної антени від кута розкриву дзеркала для випадку, коли опромінювач є електричним диполем з дисковим рефлектором. Внаслідок цього остання формула може бути використана для орієнтовної оцінки ККД параболічних антен в багатьох практичних випадках.
Коефіцієнт посилення дзеркальної антени згідно пропорційний твору. Унаслідок різного характеру залежності співмножників від цей твір повинен мати максимум.
В деяких випадках під терміном коефіцієнт використання поверхні (КІП) розуміється величина, а твір. У реальних параболічних антенах значення має величину.
Похожие статьи
-
Апертурний метод розрахунку поля випромінювання - Будова та можливості дзеркальних антен
У апертурному полі випромінювання дзеркальної антени знаходиться по відомому полю в її розкриві. У цьому методі, як випромінююча розглядається плоска...
-
Принцип дії простої дзеркальної антени приведений на рисунку 2: Рисунок 2. Принцип дії простої дзеркальної антени 1 - дзеркало, 2 - опромінювач, 3 -...
-
Загальні відомості про дзеркальні антени - Будова та можливості дзеркальних антен
Дзеркальні антени являють собою сукупність металевого відбивача і первинного випромінювача. Такі антени використовуються в багатьох галузях радіотехніки,...
-
Порядок розрахунку ромбічної антени - Будова та технічні характеристики ромбічних антен
1. Опір випромінювання (в омах) ; 2. Коефіцієнт корисної дії (ККД) ; = 600...800 Ом. 3. Коефіцієнт направленої дії (КНД) ; 4. Коефіцієнт підсилення . 5....
-
Загальні відомості про ромбічні антени - Будова та технічні характеристики ромбічних антен
Ромбічні антени є гостронаправленними діапазонними антенами, що використовуються для радіозв'язку на коротких хвилях. Найпростіша ромбічна антена...
-
Визначення діаметра розкриву антени Дзеркальна антена - спрямована антена, яка містить первинний випромінювач і відбивач антени у вигляді металевої...
-
Види і характеристики радіо - і телевізійних антен
Види і характеристики радіо - і телевізійних антен Приймальні телевізійні антени перетворять енергію електромагнітних хвиль у ВЧ-енергію, що поступає по...
-
Інженерний розрахунок просторової діаграми спрямованості параболічної антени зводиться до визначення діаграми спрямованості ідеальної круглої синфазної...
-
Як правило, на будинках в садоводствах, що знаходяться на відстані не більше 20 км. від ТЦ і активних ретрансляторів, використовуються однопрограммниє і...
-
Дзеркальні антени мають найбільший КСД при синфазному збудженні розкриву (плоский фазовий фронт хвилі). Параболічний профіль дзеркала забезпечує однакові...
-
Порівняльна характеристика антен - Розразунок рупорно-параболічної антени
Для проектування антен СВЧ () необхідно розглянути різні їхні модифікації в даному діапазоні. Для таких антен пред'являються наступні основні вимоги: -...
-
Вступ, Приймальні супутникові антени. Параболічні антени - Супутникові системи зв'язку
Ознайомитися з сучасними супутниковими системами зв'язку, з технічними можливостями виведення супутника на навколоземну орбіту, а також з його...
-
Антеною називається радіотехнічний пристрій, який призначений для випромінювання і приймання електромагнітних хвиль. Антена є однією з найважливіший...
-
Динамічна характеристика автомобіля є графічним зображенням залежності динамічного фактора D автомобіля від швидкості його руху на всіх передачах при...
-
Загальні відомості про телевізійні антени - Технічні характеристики телевізійних антен
Приймальні телевізійні антени перетворять енергію електромагнітних хвиль у ВЧ-енергію, що поступає по фідеру (звичайно це коаксіальний кабель) до...
-
Розрахунок конструкції антени і її геометричних розмірів - Розразунок рупорно-параболічної антени
Коефіцієнт використання поверхні розкрива для РПА v=0.6-0.75 Коефіцієнт спрямованої дії визначається зі співвідношення: Знайдемо звідси S: (беремо...
-
Визначення необхідного коефіцієнта підсилення антени - Розразунок рупорно-параболічної антени
Раніше було отримано, що: Робочий діапазон частот визначимо, як: , саме ці частоти були обрані як граничні, оскільки ширина смуги спектра стосовно...
-
Оптичний випромінювання магнітоплазмовий компресор Для кількісної оцінки величини енергії, затрачуваної на досягнення бактерицидного ефекту, вводиться...
-
Характеристики направленості антени Характеристики направленності РПА в першому наближенні можна розраховувати в площинах Е и Н відповідно по формулах...
-
Послідовність розрахунку наступна: 1. Визначають параметри, які повинен мати спроектований ЕРЕ: смуга пропускання фільтру = f A - f В , Середня частота...
-
ВСТУП, РОЗРАХУНОК ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ - Розрахунок ромбічної антени для магістрального зв'язку
Горизонтальна ромбічна антена є однією із основних типів антен декаметрового діапазону. Початок її використання відноситься до 30-их років, а подальше...
-
Для відкритих трас множник послаблення може бути розрахований за наступною формулою: - модуль коефіцієнта відбиття, величина якого залежить від характеру...
-
ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ WINDOWS, Загальні відомості. Головне меню - Будова ПК і принципи роботи з ним
Загальні відомості. Головне меню Windows - це багатоцільова операційна система, яка забезпечує одночасну роботу кількох додатків (програм). Порівняно з...
-
Використання функціональних клавіш - Будова ПК і принципи роботи з ним
В нижньому рядку екрана Vc(NC) виводить підказки значень функціональних клавіш F1 - F12 . Нижче коротко описано їх призначення. F1 Help Допомога Коротка...
-
Панелі Volkov (Norton) Commander - Будова ПК і принципи роботи з ним
Якщо на екран виведено дві панелі VC (рис.4.1), то одна з них є Активною , а інша Неактивною . Заголовок активної панелі виділяється світлішим кольором....
-
ПРОГРАМА-ОБОЛОНКА VOLKOV (NORTON) COMMANDER - Будова ПК і принципи роботи з ним
Програма Norton Commander ( NC ), розроблена фірмою Peter Norton Computing (у 1992 р. ця фірма приєдналася до корпорації Symantec), є однією з найбільш...
-
Робота з клавіатурою Клавіатура призначена для вводу інформації від користувача до комп'ютера. При натисканні чи відпусканні кожної клавіші мікропроцесор...
-
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КОМП'ЮТЕР - Будова ПК і принципи роботи з ним
Комп'ютер або інакше електронно-обчислювальна машина (ЕОМ) - пристрій для проведення обчислень. (англ. compute - обчислювати). Проте комп'ютер принципово...
-
Мікропроцесор, Функції і будова мікропроцесора - Апаратні засоби ІВМ-сумісних
Мікропроцесор - центральний пристрій ЕОМ (або обчислювальної системи), що виконує арифметичні і логічні операції, задані програмою перетворення...
-
Тип екскаватора - одноковшовий універсальний неповноповоротний на пневмоколісному ходу Номінальна потужність двигуна, квт (л. с.) - 44+3 (60+5) Швидкість...
-
Призначення та будова ГРМ системи живлення КАМАЗа 5320 Призначення газорозподільного механізму КАМАЗа-5320 Механізм газорозподілу призначений для...
-
Рис.1.2- Схема системи живлення карбюраторного двигуна: 1 - фільтр-відстійник; 2 - кран; 3 - горловина для заливу палива; 4 - бак; 5- повітроочисник; 6 -...
-
ПРОГРАМА WINDOWS EXPLORER (ПРОВІДНИК) - Будова ПК і принципи роботи з ним
Для зручної роботи з файлами, папками, дисками та іншими об'єктами у Windows Створено спеціальну програму Windows Explorer ( Проводник ). Як і Volkov...
-
Структура типового вікна - Будова ПК і принципи роботи з ним
Вся робота з операційною системою Windows Та її додатками відбувається у вікнах. Розглянемо детальніше структуру типового вікна. Вікно вміщує Рядок...
-
Основні поняття - Будова ПК і принципи роботи з ним
При роботі з операційними системами Windows Використовують ряд нових понять і термінів. Наприклад, широко вживаним є поняття Об Єкт . Під цим терміном...
-
Зовнішня швидкісна характеристика двигуна - це сукупність залежностей потужності, крутного моменту та питомої витрати палива від частоти обертання...
-
Швидкі технологічні зміни 90-х зародили великий оптимізм по відношенню до можливого впливу ІКТ на людський добробут. Однак, досі не повністю зрозуміло,...
-
Можливості IP-телебачення - IP-телебачення: сучасний стан, перспективи розвитку
Можливості протоколу IP дозволяють надавати широкий пакет інтерактивних і інтегрованих послуг, таких, наприклад, як: Live TV ("власне IP-телебачення")....
-
Одним з найважливіших вимог, що пред'являються до підлаштування конденсаторів, є плавність установки ємності і надійність фіксації, тобто збереження...
-
Будова і принцип дії діапроекторів - Проектори: основні характеристики
Особливу схему діапроекції мають кодоскопи (графопроектори). Освітлювально-проекційна система кодопроектора розташована вертикально, а об'єкт проекції -...
Коефіцієнт направленої дії і коефіцієнт посилення. - Будова та можливості дзеркальних антен