utama

Teori Antena – Pancaran dan Pengkutuban

Bab ini membincangkan parameter pancaran sinaran antena, yang membantu kita memahami spesifikasi pancaran.

Kawasan Rasuk

Menurut definisi piawai: “Jika keamatan sinaran P(θ,ϕ) kekal pada nilai maksimumnya pada sudut pepejal ΩA​ dan sifar di tempat lain, maka luas pancaran ialah sudut pepejal yang dilalui oleh semua kuasa yang dipancarkan oleh antena.”

Pancaran sinaran daripada antena dipancarkan dalam sudut pepejal tertentu di mana keamatan sinaran adalah maksimum. Sudut pancaran pepejal ini dipanggil luas pancaran dan dilambangkan oleh ΩA​.

Dalam sudut pepejal ΩA ini, keamatan sinaran P(θ,ϕ) hendaklah malar dan maksimum, dan sifar di tempat lain. Oleh itu, jumlah kuasa sinaran diberikan oleh:

Kuasa Terpancar=P(θ,ϕ)⋅ΩA​(watt)

Sudut pancaran secara amnya merujuk kepada sudut pepejal antara titik separuh kuasa lobus utama.

Ungkapan Matematik

Ungkapan matematik untuk luas rasuk ialah:

145eea3fe9f7cbfca21c7f1d34d4adf5

di mana sudut pepejal pembezaan ialah:

dΩ=sinθdθdϕ

Di sini, Pn​(θ,ϕ) ialah keamatan sinaran ternormalisasi.

• ΩA​ mewakili sudut pancaran pepejal (luas pancaran).

• θ ialah fungsi kedudukan sudut.

• ϕ ialah fungsi jarak jejari.

Unit

Unit luas rasuk ialahsteradian (sr).

Kecekapan Rasuk

Menurut definisi piawai: "Kecekapan pancaran ialah nisbah luas pancaran pancaran utama kepada jumlah luas pancaran yang dipancarkan."

Tenaga yang dipancarkan oleh antena bergantung pada arahnya. Arah di mana antena memancarkan kuasa paling banyak mempunyai kecekapan tertinggi, manakala sebahagian tenaga hilang di lobus sisi. Nisbah tenaga pancaran maksimum dalam pancaran utama kepada jumlah tenaga pancaran, dengan kehilangan minimum, dipanggil kecekapan pancaran.

Ungkapan Matematik
Ungkapan matematik untuk kecekapan rasuk ialah:

b657c335773b5f3b48ed8db60f8c1efb

di mana

ηB​ ialah kecekapan rasuk (tanpa dimensi),

• ΩMB​ ialah sudut pepejal (luas rasuk) rasuk utama,

• ΩA​ ialah sudut pepejal bagi jumlah pancaran yang dipancarkan.

Polarisasi Antena
Antena boleh direka bentuk dengan polarisasi yang berbeza mengikut keperluan aplikasi, seperti polarisasi linear atau bulat. Jenis polarisasi menentukan ciri-ciri pancaran dan keadaan polarisasi antena semasa penerimaan atau penghantaran.

Polarisasi Linear
Apabila gelombang elektromagnet dipancarkan atau diterima, arah perambatannya mungkin berbeza-beza. Antena terkutub linear memastikan vektor medan elektrik terhad kepada satah tetap, sekali gus menumpukan tenaga pada arah tertentu sambil menekan arah lain. Oleh itu, pengkutuban linear membantu meningkatkan arah antena.

Polarisasi Pekeliling
Dalam gelombang terkutub bulat, vektor medan elektrik berputar dari semasa ke semasa, dengan komponen ortogonnya sama amplitud dan 90° di luar fasa, mengakibatkan tiada arah tetap. Pengkutuban bulat berkesan mengurangkan kesan berbilang laluan dan oleh itu digunakan secara meluas dalam komunikasi satelit, seperti GPS.

Polarisasi Mendatar
Gelombang terkutub mendatar lebih mudah terdedah kepada pantulan dari permukaan Bumi, menyebabkan pelemahan isyarat, terutamanya pada frekuensi di bawah 1 GHz. Pengkutuban mendatar biasanya digunakan untuk penghantaran isyarat televisyen bagi mencapai nisbah isyarat-ke-hingar yang lebih baik.

Polarisasi Menegak
Gelombang frekuensi rendah terkutub menegak adalah berfaedah untuk perambatan gelombang darat. Berbanding dengan pengkutuban mendatar, gelombang terkutub menegak kurang terjejas oleh pantulan permukaan dan oleh itu digunakan secara meluas dalam komunikasi mudah alih.

Setiap jenis polarisasi mempunyai kelebihan dan batasannya sendiri. Pereka sistem RF boleh memilih polarisasi yang sesuai dengan bebas mengikut keperluan sistem tertentu.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila layari:


Masa siaran: 24-Apr-2026

Dapatkan Helaian Data Produk