Технические характеристики антенн

Антенна является важнейшим элементом любой приемно-передающей радиостанции, в том числе и спутниковой, и в значительной мере определяет качество связи. Антенной называется устройство, предназначенное для излучения или приема электромагнитных волн.

Для оценки и сравнения между собой различных антенн вводится ряд характеристик, основными из которых являются:

• диаграмма направленности (ДН);
• ширина главного лепестка ДН (2q );
• уровень боковых лепестков ДН;
• коэффициент полезного действия (h );
• коэффициент направленного действия (D);
• коэффициент усиления (G).

Параметры антенн не зависят от способа их использования - на прием или передачу.

Диаграмма направленности - это зависимость напряженности поля от угловых координат в дальней зоне.

Дальняя зона - это такая область распространения радиоволн, где составляющие электромагнитного поля изменяются обратно пропорционально расстоянию от антенны. Обычно ДН строят в полярной системе координат и нормируют к максимальной величине напряженности поля Е/Emax.

Направление максимального излучения антенны является главным, поэтому и лепесток ДН называется главным, остальные лепестки - боковыми. Направления, в которых антенна не принимает (не излучает) называются нулями ДН. Ширина главного лепестка ДН - характеризует направленные свойства антенны. Как правило, для оценки берется угол, соответствующий уровню половинной мощности- 3 дБ (2q 0,5). Например, для параболических антенн ширина главного лепестка ДН прямо пропорциональна длине волны и обратно пропорциональна диаметру зеркала.

Уровень боковых лепестков ДН характеризует:

• степень помехозащищенности антенны
• потери мощности на побочные излучения

и зависит от конструктивных особенностей антенны и конструктивных факторов.

Коэффициент полезного действия антенны - это отношение излучаемой антенной мощности к мощности, подводимой к ней: Обычно для диапазона УКВ КПД составляет около 95-100%.

Коэффициентом направленного действия называют отношение мощности, излучаемое в данном направлении, к средней мощности излучения по всем направлениям:

Коэффициентом усиления антенны - называют отношение мощности, подводимой к ненаправленной (изотопной) антенне с КПД равным 1, к мощности, подводимой к данной антенне, при условии одинаковой напряженности поля в точке измерения: