A direttività hè un paràmetru fundamentale di l'antenna.Questa hè una misura di cumu hè u mudellu di radiazione di una antenna direzzione.Una antenna chì radiate ugualmente in tutte e direzzione averà una direttività uguale à 1. (Questu hè equivalente à zero decibels -0 dB).
A funzione di coordenate sferiche pò esse scritta cum'è un mudellu di radiazione nurmalizatu:
[Equazione 1]
Un mudellu di radiazione nurmalizatu hà a stessa forma di u mudellu di radiazione originale.U mudellu di radiazzioni nurmalizatu hè ridutta da magnitude cusì chì u valore massimu di u mudellu di radiazione hè uguali à 1. (U più grande hè l'equazione [1] di "F").Matematicamente, a formula di direzzione (tipu "D") hè scritta cum'è:
Questu pò esse cum'è una equazione direzionale cumplicata.In ogni casu, i mudelli di radiazione di e molécule sò di più valore.U denominatore rapprisenta a putenza media radiata in tutte e direzzione.L'equazioni hè dunque una misura di a putenza radiata di punta divisa da a media.Questu dà a direttività di l'antenna.
Paradigma direzzione
Per esempiu, cunzidira i dui equazioni prossime per u mudellu di radiazione di duie antenne.
Antenna 1
Antenna 2
Sti mudelli di radiazzioni sò tracciati in Figura 1. Per piacè nutate chì u modu di radiazione hè solu una funzione di l'angolo polare theta (θ) U mudellu di radiazione ùn hè micca una funzione di l'azimut.(U mudellu di radiazione azimutali resta invariatu).U mudellu di radiazione di a prima antenna hè menu direzzione, dopu u mudellu di radiazione di a seconda antenna.Dunque, aspittemu chì a direttività sia più bassa per a prima antenna.
figura 1. Schema di schema di radiazione di una antenna.Hà una direzzione alta?
Utilizendu a formula [1], pudemu calculà chì l'antenna hà una direttività più alta.Per verificà a vostra intelligenza, pensate à a Figura 1 è ciò chì a direzzione hè.Allora determinà quale antenna hà una direttività più alta senza utilizà alcuna matematica.
I risultati di u calculu direzzione, utilizate a formula [1]:
Antenna direzzione 1 calculu, 1.273 (1.05 dB).
Calculu di l'antenna direzionale 2, 2.707 (4.32 dB).
A direttività aumentata significa una antenna più focalizzata o direzzione.Questu significa chì una antenna 2-receiving hà 2.707 volte u putere direzzione di u so piccu chì una antenna omnidirezionale.L'antenna 1 riceverà 1.273 volte a putenza di una antenna omnidirezionale.L'antenni omnidirezionali sò usati cum'è riferimentu cumuni ancu s'ellu ùn esiste micca antenne isotropiche.
L'antenni di u telefuninu duveranu avè una direttività bassa perchè i signali ponu vene da ogni direzzione.In cuntrastu, i platti satellitari anu una alta direttività.Una parabola satellitare riceve segnali da una direzzione fissa.Per esempiu, sè vo avete un piattu di TV satellitare, a cumpagnia vi dicerà induve a punta è u piattu riceve u signale desideratu.
Finiremu cù una lista di tipi di antenna è a so direzzione.Questu vi darà una idea di quale direzzione hè cumuna.
Tipu d'antenna Direttività tipica Direttività tipica [decibel] (dB)
Antenna dipolu corta 1.5 1.76
Antenna dipolare a mezz'onda 1,64 2,15
Patch (antenna microstrip) 3.2-6.3 5-8
Antenna cornu 10-100 10-20
Antenna piatta 10-10,000 10-40
Cume i dati sopra mostranu a direttività di l'antenna varia assai.Dunque, hè impurtante per capiscenu a direttività quandu selezziunate l'antenna megliu per a vostra applicazione specifica.Sè avete bisognu di mandà o riceve energia da parechje direzzione in una direzzione, allora duvete cuncepisce una antenna cù una direttività bassa.Esempii d'applicazioni per l'antenne di bassa direttività includenu radio di vittura, telefoni cellulari è l'accessu à Internet wireless di l'urdinatore.À u cuntrariu, s'è vo fate un telesensing o un trasferimentu di putenza miratu, allora una antenna altamente direzzione serà necessaria.L'antenne altamente direzzione maximizaranu u trasferimentu di putere da a direzzione desiderata è riducenu i segnali da direzzione indesiderata.
Supponemu chì vulemu una antenna di dirittività bassa.Cumu facemu questu?
A regula generale di a teoria di l'antenna hè chì avete bisognu di una antenna elettricamente chjuca per pruduce una direttività bassa.Vale à dì, se aduprate una antenna cù una dimensione tutale di 0,25 - 0,5 lunghezza d'onda, allora minimizerete a direttività.L'antenne di dipolo a mezz'onda o l'antenne a slot a mezza lunghezza d'onda generalmente hanno una direttività inferiore a 3 dB.Questu hè pocu quantu una direzzione chì pudete ottene in pratica.
In ultimamente, ùn pudemu micca fà antenne più chjuche di un quartu di lunghezza d'onda senza riduce l'efficienza di l'antenna è a larghezza di banda di l'antenna.L'efficienza di l'antenna è a larghezza di banda di l'antenna seranu discututi in i capituli futuri.
Per una antenna cù alta direttività, avemu bisognu di antenne di parechje lunghezze d'onda.Cum'è l'antenne di parabola satellitare è l'antenne di cornu anu una alta direttività.Questu hè in parte perchè sò parechje lunghezze d'onda.
perchè hè questu?In ultimamente, u mutivu hà da fà cù e pruprietà di a trasformazione di Fourier.Quandu pigliate a trasformazione di Fourier di un impulsu cortu, avete un spettru largu.Questa analogia ùn hè micca presente in a determinazione di u mudellu di radiazione di una antenna.U mudellu di radiazione pò esse cunsideratu cum'è a trasformata di Fourier di a distribuzione di corrente o tensione longu l'antenna.Per quessa, i picculi antenni anu mudelli di radiazione larghi (è una direttività bassa).Antenne cù una grande tensione uniforme o distribuzione di currente Modelli assai direzzione (è alta direttività).
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Tempu di Postu: Nov-07-2023
