雷达系统 - 天线参数
天线或天线是一种换能器,可将电能转换为电磁波,反之亦然。
天线具有以下参数 -
- 方向性
- 孔径效率
- 天线效率
- 获得
现在,让我们详细讨论这些参数 -
方向性
根据标准定义,“辐射相同总功率的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”。
尽管天线辐射功率,但其辐射方向非常重要。所研究的天线称为主题天线。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。
在数学上,我们可以将方向性的表达式写为 -
$$方向性=\frac{U_{Max}\left (\theta,\phi\right )}{U_0}$$
在哪里,
$U_{Max}\left (\theta,\phi\right )$ 是目标天线的最大辐射强度
$U_0$ 是各向同性天线的辐射强度。
孔径效率
根据标准定义,“天线的孔径效率是有效辐射面积(或有效面积)与孔径物理面积的比值。”
天线通过孔径辐射功率。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)。
在数学上,我们可以将孔径效率 $\epsilon_A$ 的表达式写为
$$\epsilon_A=\frac{A_{eff}}{A_p}$$
在哪里,
$A_{eff}$ 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”。
对于给定的输入,任何天线都设计为以最小的损耗辐射功率。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程度。它也称为天线的辐射效率因子。
在数学上,我们可以写出天线效率的表达式