Mynd 1. Aðalgeisla- og hliðarspólusvæði notuð til að skilgreina skilvirkni loftnetsgeisla.
Hvað er skilvirkni loftnetsgeisla?
Skilvirkni loftnetsgeisla, einnig kölluð aðalgeislanýtni, er sá hluti heildargeislunarafls loftnets sem fellur innan skilgreinds aðalgeislasvæðis. Það svarar hagnýtri hönnunarspurningu: hversu mikið af tiltækri geislun er einbeitt að fyrirhuguðum horngeira í stað þess að dreifast í hliðarspóla og afturspóla?
Fyrir móttökuloftnet gerir gagnkvæmni kleift að líta á sömu hugmynd sem hlutfall móttekins orku sem safnast í gegnum aðalgeislann þegar umhverfissviðið og skautunarskilyrðin eru skilgreind á samræmdan hátt. Geislanýtni er því sérstaklega gagnleg í ratsjá, geislamælingum, gervihnattatengingum, punkt-til-punkts örbylgjukerfum og loftnetsmælingum, þar sem orka sem kemur úr eða fer í óæskilegar áttir getur dregið úr nákvæmni eða aukið truflanir.
Á mynd 1 er aðalblaðið miðjað á z-ásnum. Ef keiluhornið θ1markar fyrsta núllpunktinn eða aðra sérstaklega tilgreinda geislamörk, er geislanýtni reiknuð með því að samþætta aflsmynstrið innan þeirrar keilu og deila því með aflinu sem er samþætt yfir allt geislunarmynstrið.
Formúla fyrir skilvirkni loftnetsgeisla
Með því að nota staðlaða valdamynstrið Pn(θ,φ), almenna geislanýtnijöfnunin er sýnd hér að neðan:
Teljarinn táknar aflið sem er innan valins rúmhorns aðalgeislans, ΩMBNefnarinn táknar heildarútgeislunarorkuna sem er samþætt yfir 4π steradíana. Niðurstöðugildið, ηB, er víddarlaus og er venjulega gefin upp sem prósenta.
- Pn(θ,φ)er staðlað aflsmynstur. Ef notaðar eru mæld rafmagnssviðsgögn er samsvarandi aflsliður í réttu hlutfalli við |E|2.
- ΩMBer tilgreint svæði aðalgeislans, oft afmarkað af fyrstu núllpunktunum eða af skilgreindum keiluhorni.
- θ og φeru hæðar- og asimúthnit sem notuð eru til að lýsa öllu geislunarmynstrinu.
Mörk aðalgeislans verður alltaf að vera tilgreind með niðurstöðunni. Tvær rannsóknarstofur geta fengið mismunandi töluleg gildi úr sama mynstri ef önnur samþættir við fyrsta núllpunktinn en hin notar fasta hornkeilu. Fyrir nokkurn veginn snúningssamhverfan blýantsgeisla er hægt að einfalda samþættinguna eins og sýnt er í næstu jöfnu.
Hvernig er skilvirkni loftnetsgeisla mæld?
Geislanýtni er mæld út frá gögnum um geislunarmynstur frekar en úr einni sjónauka. Hægt er að nota kvarðað fjarsviðssvið, þjappað loftnetsprófunarsvið eða nærsviðskerfi með staðfestri fjarsviðsumbreytingu. Fyrir fasabundnar fylki ætti að endurtaka mælinguna fyrir hvert nauðsynlegt geislaástand, tíðni og skautun þar sem skönnun og sveifluvíddar- eða fasavillur geta dreift orku í hliðarspólur.
- Mælið geislunarmynstriðyfir nægilegri hornþekju til að ná yfir aðalgeislann, hliðarsnúra og aftursnúra.
- Breyta mældu sviði í veldismynsturog beita sömu normaliseringu á öll hornsýni.
- Skilgreindu mörk aðalgeislans, eins og fyrsta núllútlínan eða tilgreint keiluhorn.
- Samþætta kraftinn innan þess marksog deila því með veldinu sem er heildað yfir allt mynstrið.
- Tilkynnið prófunarskilyrðin, þar á meðal tíðni, skautun, geislaástand, hornupplausn og skilgreining jaðar.
Tvö tvívíð E-plan og H-plan skurð geta sýnt geislabreidd og hliðarspóluhegðun, en það gefur venjulega ekki fullkomið þrívítt geislanýtnigildi nema snúningssamhverfa hafi verið réttlætt. Heilkúlu- eða nægilega heildstæð mynsturgögn gefa verjanlegri niðurstöðu. Lærðu meira um RF MISO.getu til að prófa loftnet.
Geislanýtni samanborið við aðra skilmála um loftnetnýtni
Geislanýtni vs. geislunarnýtni
Geislunarnýtniber saman geislaða orku við aflið sem loftnetið tekur við og endurspeglar því leiðara- og rafskautstap.Geislanýtnilýsir hvert geislaða aflið fer. Loftnet getur haft lítið innra tap en samt haft hóflega geislanýtni ef verulegt afl kemur fram í hliðarspólum eða aftari spólum.
Geislanýtni vs. stefnuvirkni og ávinningur
Stefnufræðilýsir hámarksþéttni geislunarmynstursins miðað við ísótrópískan geisla. Hagnaður sameinar stefnu og geislunarnýtni, en raunhagnaður tekur einnig tillit til misræmis í viðnámi. Geislanýtni er öðruvísi vegna þess að hún samþættir afl yfir hornsvæði í stað þess að meta aðeins hámarksstefnuna.
Geislanýtni vs. geislabreidd
Hálf-afls geislabreidd er hornbreiddin milli -3 dB punktanna í aðalblaðinu. Þröngur geisli fylgir oft mikilli stefnu, en hann sannar ekki í sjálfu sér mikla geislanýtni. Mynstur getur haft þröngan topp og samt sent verulega orku inn í hliðarblað. Því verður að endurskoða geislabreidd og hliðarblaðsstig ásamt samþættu geislanýtnigildi.
Hvað stýrir skilvirkni loftnetsgeisla?
1. Hliðarblaðs- og afturblaðsstig
Orka utan valda aðalgeislasvæðisins dregur beint úr skilvirkni geislans. Háar hliðarsneiðar geta stafað af ósamfelldni ljósops, bili milli raða, sveifluvíddarvillum eða lýsingarprófíl sem hefur ekki verið fínstilltur fyrir tiltekið mynstur. Bakgeislun og dreifing frá nálægum mannvirkjum getur haft svipuð áhrif.
2. Ljósopslýsing og sveifluvíddarkippun
Loftnet og fylki með ljósopi nota sveifluvíddardreifingu yfir geislunaropið. Næstum jafn dreifing getur framleitt þröngan aðalgeisla og mikla stefnu, en hún getur einnig framleitt tiltölulega háa hliðarsneiðar. Notkun sveifluvíddarkeilu getur dregið úr hliðarsneiðum og komið meira af heildarmynsturaflinu fyrir ákjósanlegt svæði, þó að of mikil keila geti breikkað aðalgeislann og dregið úr hámarksstyrk eða ljósopsnýtingu. Besta stillingin er því sértæk málamiðlun fyrir hvert forrit.
3. Fóðurútstreymi og stífla í burðarvirki
Í endurskinsloftneti hellist orka sem nær ekki til endurskinsins yfir og stuðlar ekki að tilætluðum aðalgeisla. Stuðningar fyrir straumgjafa, undirendurskinsljós eða nálægur búnaður getur einnig lokað fyrir eða dreift hluta af ljósopinu. Rétt val á straumgjafa, staðsetning brennipunkts og vélræn stilling hjálpar til við að stjórna þessum töpum og óæskilegum blöðum.
4. Fasa-, sveifluvíddar- og yfirborðsvillur
Fasaójafnvægi milli fylkisþátta, ójafnt tap í fóðrun, framleiðsluþol, villa í endurskinsyfirborði og röskun á radómi geta fært orku frá tilætluðum geisla. Þessi áhrif verða venjulega mikilvægari eftir því sem tíðnin eykst þar sem föst víddarvilla táknar stærra brot af bylgjulengd.
5. Pólunarhreinleiki
Sumar skilgreiningar á geislanýtni innihalda aðeins afl í þeirri skautun sem óskað er eftir. Víxlskautuð geislun innan eða utan aðalgeislans getur þá dregið úr tilkynntu gildi. Skautun ætti að vera tilgreind á samræmdan hátt í hermun, mælingum og kerfiskröfum.
Geislanýtni, geislabreidd og bandbreidd eru mismunandi
Geislanýtnier samþætt hornaflshlutfall.Geislabreiddlýsir hornbreidd aðallobsins á tilteknu stigi, almennt hálfafls- eða -3 dB punktum.Bandvídd loftnetslýsir tíðnisviðinu þar sem völdum kröfum er fullnægt. Þessir þættir hafa áhrif hver á annan en eru ekki skiptanlegir.
Hönnun getur viðhaldið ásættanlegri VSWR yfir breitt tíðnisvið á meðan geislastefna hennar, hliðarlobstig eða geislanýtni breytist verulega nálægt bandbrúnum. Því ætti að staðfesta afköst mynsturs á nokkrum tíðnum frekar en að álykta eingöngu út frá viðnámsbandvídd. Fyrir ítarlegri umfjöllun um skilgreiningar tíðnisviðs, sjáBandbreidd loftnets.
Hvernig er hægt að bæta skilvirkni geisla?
- Veldu ljósopskeilu sem jafnar hliðarloba-deyfingu, breidd aðalgeislans og magn.
- Hámarka stöðu endurskins, lýsingu á brúnum og yfirflæði.
- Notið viðeigandi bil á milli þátta og nákvæma sveifluvíddar- eða fasastýringu í fylkjum til að forðast rispumyndun.
- Minnka stíflur, dreifingu kapla og óæskileg samskipti við festingarvirkið eða radóminn.
- Stjórnaðu þolmörkum vinnslu, nákvæmni yfirborðs og jöfnun við hæstu rekstrartíðni.
- Staðfestið sampólar- og krosspólarmynstur yfir allt rekstrarbandið og öll nauðsynleg geislaástand.
Hvar skiptir skilvirkni hágeisla mestu máli?
Mikil geislanýting er sérstaklega mikilvæg þegar afl eða móttekin orka verður að vera takmörkuð við vel skilgreinda átt. Dæmi um slíka þætti eru ratsjár fyrir skotmörk og myndgreiningu, gervihnattasamskiptatengingar, útvarpsstjörnufræði og geislamælingar, punkt-til-punkt örbylgjutengingar, endurskins- og fóðrunarkerfi, kvörðunarloftnet og rafeindastýrðar fylki.
Það er engin alhliða prósenta geislanýtni sem er rétt fyrir allar loftnet. Gagnleg krafa verður að tilgreina rekstrartíðni, skautun, geislastöðu og hornmörk, ásamt ásættanlegri hegðun hliðarspólu og bakspólu. Þetta gerir gögn birgis, hermun og mælingarniðurstöður beint samanburðarhæfar.
Hvað ættu kaupendur að athuga í gagnablaði loftnets?
Þegar geislastýring er mikilvæg skal ekki meta loftnet eingöngu út frá hámarksstyrk. Spyrjið framleiðandann hvaða mynsturgögn og prófunarskilyrði eru tiltæk fyrir nákvæma gerð og tíðnisvið.
- Rekstrartíðnisvið og tíðnirnar sem notaðar eru fyrir mynsturmælingar
- Magn, hálfafls geislabreidd og fyrsta hliðarlopastig á móti tíðni
- Sampólar og krosspólar geislunarmynstur í nauðsynlegum fleti eða yfir kúlulaga skönnun
- Hornmörk og skautun sem notuð eru til að reikna út geislanýtni, þegar það gildi er tilgreint
- VSWR, tengi eða bylgjuleiðaraviðmót, aflstjórnun og umhverfiskröfur
- Vélræn vikmörk, festingarfyrirkomulag og öll stillingar á radóm eða endurskinsfóðri
RF MISO örbylgjuofn loftnet lausnir
RF MISO býður upp á örbylgju- og millímetrabylgjuloftnet fyrir mælingar, ratsjár, samskipti og kerfissamþættingu. Viðeigandi vöruflokkar eru meðal annarsLoftnet með venjulegri ávinningi, endurskinsloftnetogloftnetaröðForskriftir fyrir hverja gerð og tiltæk prófunargögn ættu að vera metin samanborið við nauðsynlega tíðni, skautun, mögnun og mynsturframmistöðu.
Fyrir val á loftneti eða sérsniðnar kröfur,Hafðu samband við RF MISO at info@rf-miso.com.
Birtingartími: 12. júlí 2024
