Patchantenner används vanligen i satellitsystem på grund av deras låga profil och enkel tillverkning. Beräkning av deras vinst och direktiv är avgörande för att utforma effektiva kommunikationslänkar. Denna artikel ger en enkel översikt över de metoder som används för dessa beräkningar.
Förstå Directivity
Direktivitet mäter hur fokuserade antennens strålningsmönster är i en viss riktning. Det är ett teoretiskt värde som indikerar den maximala möjliga vinsten av en antenn som antar inga förluster. För lappantenner beror direktiviteten på antennens form, storlek och rörelsefrekvens.
Direktiviteten (D) kan beräknas med hjälp av formeln:
]]D ≈ 4π / Δ[]
där Ω är strålen fast vinkel i steradians. För en typisk lappantenn med ett känt strålningsmönster kan Ω beräknas baserat på halvkraftsstrålarna i de viktigaste planen.
Beräkning av vinst
Gain (G) avser direktivitet men står också för effektivitetsförluster.
]G = ≤ × D
där ≤ är effektiviteten hos antennen, vanligtvis mellan 0,6 och 0,9 för lappantenner. För att bestämma vinsten exakt, mäta eller uppskatta effektiviteten och direktiviviteten.
Praktiska beräkningssteg
- Bestäm rörelsefrekvensen och fysiska dimensioner av lappen.
- Beräkna strålbredden i de viktigaste planen från strålningsmönstret eller simuleringsdata.
- Beräkning av den fasta vinkeln Ω med hjälp av strålbredder.
- Beräkna direktivitet med D ≈ 4π / Ω.
- Uppskattningseffektivitet ≤ baserad på tillverkning och materialegenskaper.
- Beräkna vinsten som G = ≤ × D.