figuur 1
1. Straalefficiëntie
Een andere veelgebruikte parameter voor het evalueren van de kwaliteit van zend- en ontvangstantennes is de bundelefficiëntie. Voor de antenne met de hoofdlob in de richting van de z-as, zoals weergegeven in Figuur 1, wordt de bundelefficiëntie (BE) als volgt gedefinieerd:
Het is de verhouding tussen het vermogen dat binnen de kegelhoek θ1 wordt uitgezonden of ontvangen en het totale vermogen dat door de antenne wordt uitgezonden of ontvangen. De bovenstaande formule kan als volgt worden geschreven:
Als de hoek waaronder het eerste nulpunt of minimumwaarde verschijnt wordt gekozen als θ1, dan vertegenwoordigt de bundelefficiëntie de verhouding tussen het vermogen in de hoofdlob en het totale vermogen. In toepassingen zoals metrologie, astronomie en radar moet de antenne een zeer hoge bundelefficiëntie hebben. Meestal is meer dan 90% vereist, en het vermogen dat door de zijlobben wordt ontvangen moet zo klein mogelijk zijn.
2. Bandbreedte
De bandbreedte van een antenne wordt gedefinieerd als "het frequentiebereik waarbinnen de prestaties van bepaalde eigenschappen van de antenne aan specifieke normen voldoen". De bandbreedte kan worden beschouwd als een frequentiebereik aan weerszijden van de middenfrequentie (meestal de resonantiefrequentie) waar de antenne-eigenschappen (zoals ingangsimpedantie, richtingspatroon, bundelbreedte, polarisatie, nevenlobniveau, versterking, bundelrichting, stralingsrendement) binnen het acceptabele bereik liggen, vergeleken met de waarde van de middenfrequentie.
Voor breedbandantennes wordt de bandbreedte meestal uitgedrukt als de verhouding tussen de hoogste en laagste frequentie voor een acceptabele werking. Een bandbreedte van 10:1 betekent bijvoorbeeld dat de hoogste frequentie 10 keer zo hoog is als de laagste frequentie.
Voor smalbandantennes wordt de bandbreedte uitgedrukt als een percentage van het frequentieverschil ten opzichte van de middenwaarde. Een bandbreedte van 5% betekent bijvoorbeeld dat het acceptabele frequentiebereik 5% van de middenfrequentie is.
Omdat de eigenschappen van de antenne (ingangsimpedantie, richtingspatroon, versterking, polarisatie, enz.) variëren met de frequentie, zijn de bandbreedte-eigenschappen niet eenduidig. Meestal zijn de veranderingen in het richtingspatroon en de ingangsimpedantie verschillend. Daarom zijn de bandbreedte van het richtingspatroon en de impedantiebandbreedte nodig om dit onderscheid te benadrukken. De bandbreedte van het richtingspatroon is gerelateerd aan de versterking, het niveau van de zijlobben, de bundelbreedte, de polarisatie en de bundelrichting, terwijl de ingangsimpedantie en de stralingsefficiëntie gerelateerd zijn aan de impedantiebandbreedte. Bandbreedte wordt meestal uitgedrukt in termen van bundelbreedte, zijlobniveaus en patrooneigenschappen.
De bovenstaande discussie gaat ervan uit dat de afmetingen van het koppelingsnetwerk (transformator, tegengewicht, enz.) en/of de antenne op geen enkele manier veranderen met de frequentie. Als de kritische afmetingen van de antenne en/of het koppelingsnetwerk op de juiste manier kunnen worden aangepast aan de frequentie, kan de bandbreedte van een smalbandantenne worden vergroot. Hoewel dit over het algemeen geen eenvoudige opgave is, zijn er toepassingen waar dit wel mogelijk is. Het meest voorkomende voorbeeld is de radioantenne in een autoradio, die meestal een verstelbare lengte heeft waarmee de antenne kan worden afgesteld voor een betere ontvangst.
Ga voor meer informatie over antennes naar:
Geplaatst op: 12 juli 2024
