Anten-Truyền sóng

Các thông số cơ bản của anten (phần 2)

Nội dung

Đồ thị bức xạ.Mật độ công suất bức xạ.Cường độ bức xạ.Hệ số định hướng.Độ lợi.Hiệu suất anten.…

Mật độ công suất bức xạ (Radiation Power Density)Vec-tơ Poynting tức thời được xác định như sau:

Thứ nguyên là mật độ công suất

Công suất đi qua toàn bộ môt bề mặt kín S:

Tổng công suất tức thời

Vec-tơ đơn vị trên bề mặt S

Diện tích vi phân

Mật độ công suất bức xạ (2)Biểu diễn trong miền thời gian:

Mật độ cong suất trung bình:

Công suất bức xạ của anten có thể được tính như sau:

Wrad Wav ở vùng xa và được gọi là mật độ bức xạ (radiation density)

Nhận xét: Công suất bức xạ của anten có thể được tính từ mật độ bức xạ (nghĩa là từ E và H).

Nội dung

Đồ thị bức xạ.Mật độ công suất bức xạ.Cường độ bức xạ.Hệ số định hướng.Các kỹ thuật số học.Độ lợi.Hiệu suất anten.…

Cường độ bức xạ (radiation intensity)Định nghĩa: cường độ bức xạ ở một hướng cho trước được xác định là công suất được bức xạ từ anten trên một đơn vị góc khối

Ở vùng xa:

Cường độ bức xạ (2)

Công suất bức xạ của anten có thể được tính như sau:

Nhận xét:

- Công suất bức xạ của anten có thể được tính từ cường độ bức xạ (nghĩa là từ E và H).

- Cường độ bức xạ phụ thuộc hướng khảo sát (,).

- Cường độ bức xạ ko phụ thuộc cự ly r từ điểm khảo sát tới anten.

Nội dung

Đồ thị bức xạ.Mật độ công suất bức xạ.Cường độ bức xạ.Hệ số định hướng.Độ lợi.Hiệu suất anten.…

Hệ số định hướng (Directivity): định nghĩa

Định nghĩa: Hệ số định hường của anten được định nghĩa như là tỉ số của của cường độ bức xạ ở một hướng cho trước trên cường độ bức xạ trung bình ở mọi hướng.

Cường độ bức xạ ở một hướng cho trước

Cường độ bức xạ trung bình ở mọi hướng

Cường độ bức của anten vô hướng cùng

cong suất

Hệ số định hướng (2): hệ số định hướng cực đạiNếu hướng ko được xác định, hệ số định hướng ám chỉ hướng cực đại:

Dimensionless = không thứ nguyên

Hệ số định hướng (3): hệ số định hướng từng phầnVới anten có các thành phần phân cực trực giao, hệ số định hướng từng phần (partial directivity) của anten được xác định như sau:

Hệ số định hướng (4): Hệ số định hướng của anten dipole /2 và anten vô hướng

Đồ thị 2 chiều Đồ thị 3 chiều

Hệ số định hướng (5): Đồ thị định hướng (Directional patterns), góc khối bức xạ (1)

Góc khối bức xạ với đồ thị ko đối xứng

Góc khối bức xạ với đồ thị đối xứng

Góc khối bức xạ (beam solid angle), ký hiệu: A

Định nghĩa:

Xấp xỉ Kraus:

Giả sử các búp phụ rất bé so với búp chính.

Hoặc xấp xỉ Tai & Pereira:

Hệ số định hướng (5): Đồ thị định hướng (Directional patterns), góc khối bức xạ (2)

Hệ số định hướng (6): đồ thị đẳng hướng (1)

Đồ thị đẳng hướng có búp phụ

Đồ thị đẳng hướng không có búp phụ

Đồ thị được xấp xỉ theo biểu thức

Tính theo McDonald:

Tính theo Pozar:

Hệ số định hướng (6): đồ thị đẳng hướng (2)

Hệ số định hướng (7): Tính bằng phương pháp số

Dùng cho những anten có đồ thị bức xạ phức tạp

Bài tập lớn, lập trình trên máy tính!!!

Nội dung

Đồ thị bức xạ.Mật độ công suất bức xạ.Cường độ bức xạ.Hệ số định hướng.Độ lợi.Hiệu suất anten.…

Độ lợi (Gain) (1): Định nghĩaĐộ lợi tuyệt đối của anten (ở một hướng cho trước) được định nghĩa như là tỉ số của của cường độ bức xạ trên cường độ bức xạ đo được nếu công suất nhận bởi anten được bức xạ vô hướng.

Độ lợi tương đối của anten (ở một hướng cho trước) được định nghĩa là tỉ số độ lợi công suất của ở hướng cho trước trên độ lợi công suất của anten tham khảo ở hướng đó.

Trong hầu hết trường hợp anten tham khảo là anten vô hướng ko tổn hao:

Độ lợi (2): độ lợi vs. hệ số định hướng

Hiệu suất bức xạ của anten

Độ lợi (3): độ lợi từng phần

Tương tự hệ số định hướng từng phần cho các thành phần trực giao, độ lợi từng phần:

Tính theo dB:

Nội dung

Đồ thị bức xạ.Mật độ công suất bức xạ.Cường độ bức xạ.Hệ số định hướng.Độ lợi.Hiệu suất anten.…

Hiệu suất anten (antenna efficiency)

Hiệu suất tổng thể: