Антена, як будь перетворювач енергії, характеризується коефіцієнтом корисної дії (ККД).
Коефіцієнт корисної дії - це відношення потужності випромінювання до всієї активної потужності, одержуваної антеною:
. (8)
Звідси випливає, що для збільшення ККД антени необхідно зменшувати опір втрат і збільшувати опір випромінювання антени. ККД сучасних антен різних діапазонів і типів досить широкий: від 25 до 95%.
Діюча довжина передавальної антени - це коефіцієнт, що має розмірність довжини, який пов'язує між собою амплітуду напруженості поля в точці, що знаходиться в далекій зоні в напрямку максимуму випромінювання передавальної антени, з максимальною напругою на затискачах антени:
(9)
Цей параметр відноситься тільки до антен лінійного типу і характеризує їх енергетичну ефективність по перетворенню енергії струмів високої частоти в лінії передачі в енергію електромагнітного поля (ЕМП) випромінюваної хвилі. Діюча довжина передавальної антени залежить від її геометричній довжини і від закону розподілу амплітуди і фази струму уздовж антени:
(10)
З даного виразу випливає: при рівномірному і синфазном законі розподілу струму по антені, діюча довжина антени збігається з геометричною; чим більш нерівномірно і несінфазно розподіл струму уздовж антени, тим менший відсоток від геометричної довжини антени становить діюча. Тому в загальному випадку діюча довжина лежить в межах від нуля до геометричній довжини:. Фізичний сенс діючої довжини передавальної антени - це така геометрична довжина лінійної антени з рівномірним і синфазним розподілом струму уздовж неї, при якому ця антена створює в точці, що знаходиться в далекій зоні у напрямку максимуму випромінювання, таку ж напруженість поля, як і реальна антена з нерівномірним і несінфазним розподілом струму по довжині.
У свою чергу, закон розподілу струму уздовж передавальної антени залежить від типу антени і її конструктивного виконання.
Ефективна площа розкриву передавальної антени (ЕПР) - це коефіцієнт, що має розмірність площі, який пов'язує між собою щільність потоку потужності, створюваної передавальною антеною в точці простору, що знаходиться в далекій зоні в напрямку максимуму випромінювання, і активну потужність, подводимую до антени від генератора:
(11)
Цей параметр відноситься тільки до антен апертурного типу і характеризує їх енергетичну ефективність по перетворенню енергії струмів високої частоти в лінії передачі в енергію випромінюваної хвилі. Ефективна площа передавальної антени залежить від її геометричній площі і від закону розподілу амплітуди і фази поля по розкриву антени E (x, y):
(12)
З даного виразу випливає:
? при рівномірному і синфазном законі розподілу поля в розкриві апертурной антени ефективна площа розкриву збігається з його геометричною площею;
? чим більше нерівномірність і несінфазность у розподілі поля по розкриву, тим менший відсоток від геометричної площі розкриву антени становить ефективна. Тому в загальному випадку ефективна площа лежить в межах від нуля до геометричній площі розкриву: 0 lt; lt; S. Фізичний сенс ефективної площі розкриву передавальної антени - це така геометрична площа розкриву апертурной антени з рівномірним і синфазним розподілом поля в її розкриві, при якому ця антена створює в точці, що знаходиться в далекій зоні у напрямку максимуму ДН таку ж щільність потоку потужності, як і реальна антена з нерівномірним і несінфазним розподілом поля в її розкриві.
Величина, що дорівнює відношенню ЕПР до геометричної площі раcкрива антени, називається коефіцієнтом використання площі (КВП):
(13)
Цей коефіцієнт характеризує ефективність використання площі розкриву апертурной антени при випромінюванні енергії електромагнітного поля і враховує несінфазность і нерівномірність збудження поверхні розкриву.
1.3 Діапазонні і поляризаційні властивості передавальних антен
Діапазонні властивості
Діапазон робочих частот (смугою пропускання) антени називається інтервал частот від f до f, в межах якого всі параметри антени не виходять з заданих меж:
(14)
Діапазон робочих частот антени найчастіше виражають у відсотках до середньої частоти діапазону
(15)
якщо?/ Lt; 10%, то антена - вузькосмуговий;
якщо 10% lt; ?/ Lt; 100%, то антена - широкосмугова;
якщо?/ Gt; 100%, то антена - широкодіапазонна.
Діапазон робочих частот широкодіапазонних антен оцінюють спеціальним параметром - коефіцієнтом перекриття діапазону
. (16)
Поляризаційні властивості
Під поляризацією ЕМВ розуміють орієнтацію в просторі вектора напруженості ...
