aðal

Loftnetskenning - Geislabreidd

Í geislunarmynstri loftnets táknar aðalblaðið aðalgeisla loftnetsins, þar sem mesta og einbeittasta orkan er geisluð.

Geislabreidd er hornbreidd opnunarinnar þar sem meirihluti aflsins er geislaður. Helstu færibreyturnar tvær sem notaðar eru til að lýsa geislabreidd eru hálf-afls geislabreidd (HPBW) og fyrsta núllgeislabreidd (FNBW).

Hálf-afls geislabreidd (HPBW)

Samkvæmt staðlaðri skilgreiningu er hornfjarlægðin þar sem sveifluvídd geislunarmynstursins lækkar um 50% (þ.e. -3 dB) frá tindi aðallobsins kölluð hálf-afls geislabreidd.

Með öðrum orðum er geislabreiddin það svæði þar sem loftnetið geislar mestum afli sínu út, sem samsvarar svæðinu nálægt hámarksafli. Hálfs afls geislabreiddin er hornsviðið þar sem hlutfallslegt afl í virku geislunarsviði loftnetsins fer yfir 50% af hámarksafli.

Rúmfræðileg túlkun á HPBW

Dragðu línu á geislunarmynstrinu frá upphafspunkti að hvorri hlið aðalblaðsins við hálfaflspunktana. Hornið á milli þessara tveggja vigra er hálfaflsgeislabreiddin (HPBW). Eftirfarandi mynd hjálpar til við að útskýra þetta hugtak.

hálfur_aflpunktur

Myndin sýnir aðalloba loftnetsins og hálfaflpunktana á aðallobanum.

Stærðfræðileg tjáning
Áætluð formúla fyrir hálfa geislabreidd er:

caf2eef9d243a25ea73ac5cc15426abb

hvar:

•λ er rekstrarbylgjulengdin,

•D er opnunarvídd loftnetsins (venjulega þvermál eða hliðarlengd).

Einingin fyrir hálfa geislabreidd (HPBW) er radíanar eða gráður.

Fyrsta núllgeislabreidd (FNBW)

Samkvæmt staðlaðri skilgreiningu er hornfjarlægðin milli fyrstu núllpunktanna sem liggja að aðalblaðinu kölluð fyrsta núllgeislabreidd.

Einfaldlega sagt er FNBW hornbilið milli fyrstu mynsturnúllanna hvoru megin við aðalgeislann.

Rúmfræðileg túlkun á FNBW

Frá upphafspunkti geislunarmynstursins skal draga línur sem snerta aðalgeislann hvoru megin. Hornið á milli þessara tveggja snertalína er fyrsta núllgeislabreiddin (FNBW). Eftirfarandi mynd hjálpar til við að útskýra þetta hugtak betur.

hálf_afls_geisla_breidd

Myndin hér að ofan sýnir hálfaflsgeislabreidd (HPBW) og fyrstu núllgeislabreidd (FNBW) á geislunarmynstri, þar sem aðalblað og hliðarblað eru merkt.

Stærðfræðileg tjáning

Sambandið milli fyrstu núllgeislabreiddarinnar (FNBW) og hálfs geislabreiddarinnar (HPBW) má nálga sem:

b9c78df2a7dd9bbe0af8028f8abc8171

Ef við setjum HPBW ≈ 70λ/D fáum við:

9fbe819f73d9156af6f35162a47410b6

þar sem λ er bylgjulengdin og D er ljósopsstærð loftnetsins.

Eining

Einingin fyrir fyrstu núllgeislabreidd (FNBW) er radíanar (rad) eða gráður (°).

Virk lengd og virkt svæði
Meðal loftnetsbreytna eru virk lengd og virkt flatarmál einnig mikilvægir mælikvarðar sem hjálpa til við að meta afköst loftnetsins.

Virk lengd
Virk lengd loftnets er notuð til að lýsa pólunarhagkvæmni þess.

SkilgreiningVirk lengd er hlutfall spennuvíddar í opnu rásarsviði við móttökuloftnetstengi og víddar innfallandi rafsviðsstyrks í sömu pólunarstefnu og loftnetið. Þegar innfallandi bylgja nær loftnetsinntakinu hefur hún ákveðinn rafsviðsstyrk sem er háður pólun loftnetsins. Þessi pólun ætti að passa við spennuvíddina við móttökutengi til að fá bestu mögulegu móttöku merkisins.

Stærðfræðileg tjáning
Stærðfræðilega jöfnunin fyrir virka lengd er:

46fef88d02db89f63319d9d9e3c02ad6

hvar:

•le er virk lengd loftnetsins,

•Voc er spennuvídd í opnu rásarsviði við móttökuloftnetstengi,

•Ei​ er sveifluvídd innfallandi rafsviðsstyrks í sömu pólunarátt og loftnetið.

Virkt svæði

Skilgreining: Virkt flatarmál er sá hluti flatarmáls móttökuloftnets sem gleypir orku frá innfallandi bylgjufronti og breytir henni í rafmerki; það er almennt minna en raunverulegt opnunarflatarmál loftnetsins.

Við móttöku verður allt svæðið á loftnetinu fyrir rafsegulbylgjunni, en aðeins hluti þess nær að fanga merkið á áhrifaríkan hátt. Þessi hluti er kallaður virkt svæði.

Ástæðan fyrir því að aðeins brot af bylgjuorkunni nýtist er sú að hluti innfallandi bylgjunnar dreifist af loftnetinu, en annar hluti getur losnað sem hiti. Þess vegna, við kjöraðstæður án taps, er það svæði sem, þegar það er margfaldað með innfallandi aflsþéttleika, gefur hámarksafl frá loftnetinu kallað virkt svæði.

Virkt svæði er almennt táknað meðAeff.

Til að læra meira um loftnet, vinsamlegast farðu á:


Birtingartími: 30. apríl 2026

Sækja vörugagnablað