Антеннанын кабыл алуу күчүн эсептөө үчүн пайдалуу параметр болуп саналатнатыйжалуу аймакженатыйжалуу диафрагма.Кабыл алуу антеннасы сыяктуу поляризациялуу учак толкуну антеннага түштү деп ойлойлу.Андан ары толкун антеннанын максималдуу нурлануу багытында (эң көп күч ала турган багыт) антеннага барат деп ойлойлу.
Андан кийиннатыйжалуу диафрагмапараметр берилген бир тегиз толкундан канча күч алынганын сүрөттөйт.болсунpтегиз толкундун кубаттуулугунун тыгыздыгы (Вт/м^2 менен).ЭгердеP_tантеннанын кабыл алгычында жеткиликтүү болгон антенналардын терминалдарындагы кубаттуулукту (Ватт менен) көрсөтөт, анда:
Демек, эффективдүү аймак жөн гана учак толкунунан канча күч алынып, антенна тарабынан жеткирилгенин көрсөтөт.Бул аймак антеннага таандык жоготууларга (омдук жоготуулар, диэлектрдик жоготуулар ж.
Кандайдыр бир антеннанын эң жогорку антеннанын пайдасына (G) карата эффективдүү апертурага жалпы байланыш төмөнкүчө берилет:
Натыйжалуу апертураны же эффективдүү аймакты иш жүзүндөгү антенналарда берилген эффективдүү апертурасы бар белгилүү антенна менен салыштыруу же ченелген пайданы жана жогорудагы теңдемени колдонуу менен эсептөө аркылуу өлчөөгө болот.
Натыйжалуу диафрагма учак толкунунан алынган кубаттуулукту эсептөө үчүн пайдалуу түшүнүк болот.Муну иш жүзүндө көрүү үчүн, Friis берүү формуласынын кийинки бөлүгүнө өтүңүз.
Friis берүү теңдемеси
Бул баракта биз антенна теориясынын эң негизги теңдемелеринин бири менен тааныштырабызFriis Transmission Equation.Friis Transmission Equation бир антеннадан алынган кубаттуулукту эсептөө үчүн колдонулат (пайда мененG1), башка антеннадан берилгенде (пайда мененG2), аралык менен бөлүнгөнR, жана жыштыкта иштейтfже толкун узундугу ламбда.Бул баракты бир нече жолу окуу керек жана толук түшүнүү керек.
Friis трансмиссия формуласынын туундусу
Friis теңдемесин чыгарууну баштоо үчүн, бош мейкиндикте (жакын жерде эч кандай тоскоолдуктар жок) аралык менен бөлүнгөн эки антеннаны карап көрүңүз.R:
Жөнөтүүчү антеннага （）Ватт жалпы кубаттуулук берилет деп ойлойлу.Азыркы учурда, берүү антеннасы бардык багыттуу, жоготуусуз жана кабыл алуучу антенна берүү антеннасынын алыскы талаасында деп ойлойлу.Андан кийин кубаттуулуктун тыгыздыгыpКабыл алуу антеннасынын аралыкка түшкөн учак толкунунун (квадрат метрине Ватт менен).Rберүү антеннасынан берилет:
Сүрөт 1. Берүү (Tx) жана Кабыл алуу (Rx) антенналары менен бөлүнгөнR.
Эгерде жөнөтүүчү антеннада （ ） менен берилген кабыл алуучу антенна багытында антенна жогорулашына ээ болсо, анда жогорудагы кубаттуулуктун тыгыздыгы теңдемеси болуп калат:
Чыныгы антеннанын багыттуулугуна жана жоготууларына пайда факторлору.Кабыл алуу антеннасынын эффективдүү апертурасы бар деп ойлойлу（ ）.Анда бул антенна ( ) тарабынан алынган кубаттуулук төмөнкүчө берилет:
Анткени ар кандай антенна үчүн эффективдүү апертура төмөнкүчө чагылдырууга болот:
Натыйжада алынган күч төмөнкүчө жазылышы мүмкүн:
Теңдеме 1
Бул Friis Transmission Formula деп аталат.Ал бош мейкиндик жолунун жоготууларын, антенналардын өсүшүн жана толкун узундугун кабыл алуу жана өткөрүү ыйгарым укуктарына байланыштырат.Бул антенна теориясынын негизги теңдемелеринин бири жана эстен чыгарбоо керек (ошондой эле жогорудагы туунду).
Friis берүү теңдемесинин дагы бир пайдалуу формасы [2] теңдемеде берилген.Толкун узундугу жана жыштыгы f жарыктын ылдамдыгы менен байланыштуу болгондуктан (жыштык бетине киришти караңыз), бизде жыштык боюнча Friis өткөрүү формуласы бар:
Теңдеме 2
[2] теңдемеси жогорку жыштыктарда көбүрөөк кубат жоголот.Бул Friis өткөрүү теңдемесинин негизги натыйжасы.Бул белгилүү бир пайдалары бар антенналар үчүн энергияны өткөрүү төмөнкү жыштыктарда эң жогору болот дегенди билдирет.Кабыл алынган жана берилген күчтүн ортосундагы айырма жол жоготуу деп аталат.Башкача айтканда, Friis Transmission Equation жогорку жыштыктар үчүн жол жоготуу жогору экенин айтат.Friis Transmission Формуласынан алынган бул жыйынтыктын маанилүүлүгүн баалоого болбойт.Ушундан улам уюлдук телефондор көбүнчө 2 ГГцден азыраак иштешет.Жогорку жыштыктарда көбүрөөк жыштык спектри болушу мүмкүн, бирок ага байланыштуу жолдун жоголушу сапаттуу кабыл алууга мүмкүндүк бербейт.Friss өткөрүү теңдемесинин дагы бир натыйжасы катары, сизден 60 ГГц антенналар жөнүндө сурады дейли.Бул жыштык өтө жогору экенин белгилеп, сиз жол жоготуу узак аралыктагы байланыш үчүн өтө жогору болот деп айта аласыз - жана сиз таптакыр туура.Өтө жогорку жыштыктарда (60 ГГц кээде мм (миллиметрдик толкун) аймагы деп аталат) жолдун жоготуусу өтө жогору, ошондуктан чекиттен чекитке гана байланыш болушу мүмкүн.Бул кабыл алгыч жана өткөргүч бир бөлмөдө жана бири-бирине карама-каршы турганда пайда болот.Friis Transmission Формуласынын дагы бир натыйжасы катары, уюлдук телефон операторлору 700 МГц жыштыкта иштеген жаңы LTE (4G) диапазонуна кубанычта деп ойлойсузбу?Жооп ооба: бул адаттагыдай иштеген антенналарга караганда төмөн жыштык, бирок [2] теңдемеден биз жолдун жоготуусу да азыраак болорун белгилейбиз.Демек, алар бул жыштык спектри менен "көбүрөөк жерди камтый" алышат жана Verizon Wireless компаниясынын аткаруучусу жакында бул "жогорку сапат спектри" деп атады, дал ушул себептен.Кошумча эскертүү: Башка жагынан алганда, уюлдук телефон өндүрүүчүлөрү чоңураак толкун узундуктагы антеннаны компакттуу түзүлүшкө (төмөнкү жыштык = чоңураак толкун узундугу) туура келиши керек, антенна дизайнеринин иши бир аз татаалдашып кетти!
Акыр-аягы, антенналар поляризацияга дал келбесе, жогоруда алынган кубаттуулукту бул дал келбести туура эсепке алуу үчүн поляризацияны жоготуу факторуна (PLF) көбөйтүүгө болот.Жогорудагы [2] теңдемени поляризациянын дал келбестигин камтыган жалпыланган Friis өткөрүү формуласын чыгаруу үчүн өзгөртсө болот:
Теңдеме 3
Посттун убактысы: Январь-08-2024
