Οι κεραίες Patch χρησιμοποιούνται συνήθως σε δορυφορικά συστήματα λόγω του χαμηλού προφίλ και της ευκολίας κατασκευής τους. Υπολογίζοντας το κέρδος και την ευθύτητά τους είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό αποτελεσματικών συνδέσμων επικοινωνίας.

Κατανόηση της Directivity

Η κατεύθυνση μετράει πόσο εστιασμένη είναι η ακτινοβολία της κεραίας σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Είναι μια θεωρητική τιμή που δείχνει το μέγιστο δυνατό κέρδος μιας κεραίας υποθέτοντας καμία απώλεια. Για τις κεραίες patch, η κατευθυντικότητα εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και τη συχνότητα λειτουργίας της κεραίας.

Η κατευθυντικότητα (D) μπορεί να εκτιμηθεί με τη χρήση του τύπου:

D ⁇ 4p / Ω] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

όπου Ω είναι η στερεά γωνία δέσμης σε στερεούς. Για μια τυπική κεραία patch με ένα γνωστό μοτίβο ακτινοβολίας, Ω μπορεί να υπολογιστεί με βάση τα ημιισχύος widths στα κύρια επίπεδα.

Υπολογισμός Κέρδους

Το κέρδος (G) αφορά την κατευθυντικότητα αλλά και τις απώλειες απόδοσης.

G = η × D

όπου η είναι η απόδοση της κεραίας, συνήθως μεταξύ 0.6 και 0.9 για τις κεραίες patch. Για να προσδιοριστεί με ακρίβεια η αύξηση, μέτρηση ή εκτίμηση της απόδοσης και της κατευθυντικότητας.

Πρακτικές Βήματα Υπολογισμόςς

  • Καθορίστε τη συχνότητα λειτουργίας και τις φυσικές διαστάσεις του εμπλάστρου.
  • Υπολογίστε τα δοκόπλατα στα κύρια επίπεδα από το πρότυπο ακτινοβολίας ή τα δεδομένα προσομοίωσης.
  • Υπολογίστε τη στερεά γωνία Ω χρησιμοποιώντας τα δοκόμετρα.
  • Υπολογίστε την κατευθυντικότητα χρησιμοποιώντας D ⁇ 4p / O.
  • Εκτίμηση απόδοσης η με βάση την κατασκευή και τις ιδιότητες του υλικού.
  • Υπολογίστε το κέρδος ως G = η × D.