天线理论-参数

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天线的辐射强度与波束聚焦的方向以及波束朝向该方向的效率密切相关。在本章中，让我们看一下涉及这些主题的术语。

方向性

根据标准定义，“在辐射相同总功率的情况下，目标天线的最大辐射强度与各向同性或参考天线的辐射强度之比称为方向性。 ”

天线辐射功率，但辐射方向非常重要。正在观察其性能的天线被称为目标天线。

在发射或接收时，其辐射强度集中在特定方向。因此，据说天线在该特定方向上具有方向性。

• 天线在给定方向上的辐射强度与所有方向上平均辐射强度的比率称为方向性。

• 如果未指定该特定方向，则可以将观察到最大强度的方向视为该天线的方向性。

• 非各向同性天线的方向性等于给定方向的辐射强度与各向同性源的辐射强度之比。

数学表达

辐射功率是角位置和距电路的径向距离的函数。因此，它是通过考虑术语θ和Ø来表达的。

$$方向性 = \frac{\主体\天线的最大\辐射\强度\}{\各向同性\天线的辐射\强度}$$ $$D = \frac{\phi(\theta,\phi) _{max}(来自\主体\天线)}{\phi_{0}(来自\一个\各向同性\天线)}$$

在哪里

• ${\phi(\theta,\phi)_{max}}$ 是目标天线的最大辐射强度。

• ${\phi_{0}}$ 是各向同性天线（零损耗天线）的辐射强度。

孔径效率

根据标准定义，“天线的孔径效率，是指有效辐射面积（或有效面积）与孔径物理面积的比值。”

天线具有一个孔径，通过该孔径辐射功率。这种辐射应该有效且损失最小。还应考虑孔径的物理面积，因为辐射的有效性取决于孔径的面积，物理上取决于天线。

数学表达

孔径效率的数学表达式如下 -

$$\varepsilon_{A} = \frac{A_{eff}}{A_{p}}$$

在哪里

• $\varepsilon_{A}$ 是孔径效率。

• ${A_{eff}}$ 是有效面积。

• ${A_{p}}$ 是物理区域。

天线效率

根据标准定义，“天线效率是天线的辐射功率与天线接受的输入功率的比值”。

简而言之，天线旨在以最小的损耗辐射其输入处给出的功率。天线的效率解释了天线能够以最小的传输线损耗有效地提供输出的能力。

这也称为天线的辐射效率因数。

数学表达

天线效率的数学表达式如下 -

$$\eta_{e} = \frac{P_{rad}}{P_{输入}}$$

在哪里

• $\eta_{e}$是天线效率。

• ${P_{rad}}$ 是辐射功率。

• ${P_{input}}$ 是天线的输入功率。

获得

根据标准定义，“天线的增益是指给定方向上的辐射强度与天线接受的功率各向同性辐射时所获得的辐射强度之比”。

简而言之，天线的增益考虑了天线的方向性及其有效性能。如果天线接受的功率是各向同性（即向各个方向）辐射的，那么我们得到的辐射强度就可以作为参考。

• 天线增益一词描述了在峰值辐射方向上向各向同性源传输了多少功率。

• 增益通常以dB为单位进行测量。

• 与方向性不同，天线增益还考虑了发生的损耗，因此重点关注效率。

数学表达

增益 G 的方程如下所示。

$$G = \eta_{e}D$$

在哪里

• G是天线的增益。

• $\eta_{e}$是天线的效率。

• D是天线的方向性。

单位

增益的单位是分贝或简称dB。