Abbildung 1
1. Strahleffizienz
Ein weiterer gängiger Parameter zur Beurteilung der Qualität von Sende- und Empfangsantennen ist die Strahleffizienz. Für die Antenne mit der Hauptkeule in Z-Achsenrichtung, wie in Abbildung 1 dargestellt, ist die Strahleffizienz (BE) definiert als:
Es ist das Verhältnis der innerhalb des Kegelwinkels θ1 gesendeten oder empfangenen Leistung zur Gesamtleistung, die von der Antenne gesendet oder empfangen wird. Die obige Formel kann wie folgt geschrieben werden:
Wenn der Winkel, bei dem der erste Nullpunkt oder Minimalwert erscheint, als θ1 gewählt wird, stellt die Strahleffizienz das Verhältnis der Leistung in der Hauptkeule zur Gesamtleistung dar. In Anwendungen wie Messtechnik, Astronomie und Radar muss die Antenne eine sehr hohe Strahleffizienz aufweisen. Normalerweise sind mehr als 90 % erforderlich und die von der Nebenkeule aufgenommene Leistung muss so gering wie möglich sein.
2. Bandbreite
Die Bandbreite einer Antenne ist definiert als „der Frequenzbereich, über den die Leistung bestimmter Eigenschaften der Antenne bestimmten Standards entspricht“. Die Bandbreite kann als Frequenzbereich auf beiden Seiten der Mittenfrequenz betrachtet werden (im Allgemeinen bezieht sie sich auf die Resonanzfrequenz), in dem die Antenneneigenschaften (wie Eingangsimpedanz, Richtcharakteristik, Strahlbreite, Polarisation, Nebenkeulenpegel, Verstärkung, Strahlausrichtung, Strahlung) festgelegt sind Wirkungsgrad) liegen nach Vergleich des Wertes der Mittenfrequenz im akzeptablen Bereich.
． Bei Breitbandantennen wird die Bandbreite normalerweise als Verhältnis der oberen und unteren Frequenzen für einen akzeptablen Betrieb ausgedrückt. Beispielsweise bedeutet eine Bandbreite von 10:1, dass die obere Frequenz das Zehnfache der unteren Frequenz beträgt.
． Bei Schmalbandantennen wird die Bandbreite als Prozentsatz der Frequenzdifferenz zum Mittelwert ausgedrückt. Eine Bandbreite von 5 % bedeutet beispielsweise, dass der akzeptable Frequenzbereich 5 % der Mittenfrequenz beträgt.
Da die Eigenschaften der Antenne (Eingangsimpedanz, Richtcharakteristik, Verstärkung, Polarisation usw.) mit der Frequenz variieren, sind die Bandbreiteneigenschaften nicht eindeutig. Normalerweise sind die Änderungen in der Richtcharakteristik und der Eingangsimpedanz unterschiedlich. Daher sind die Richtungsmusterbandbreite und die Impedanzbandbreite erforderlich, um diesen Unterschied hervorzuheben. Die Richtmusterbandbreite hängt mit der Verstärkung, dem Nebenkeulenpegel, der Strahlbreite, der Polarisation und der Strahlrichtung zusammen, während die Eingangsimpedanz und die Strahlungseffizienz mit der Impedanzbandbreite zusammenhängen. Die Bandbreite wird normalerweise in Form von Strahlbreite, Nebenkeulenpegeln und Mustereigenschaften angegeben.
Bei der obigen Diskussion wird davon ausgegangen, dass sich die Abmessungen des Kopplungsnetzwerks (Transformator, Gegengewicht usw.) und/oder der Antenne in keiner Weise ändern, wenn sich die Frequenz ändert. Wenn die kritischen Abmessungen der Antenne und/oder des Koppelnetzwerks bei Frequenzänderungen richtig angepasst werden können, kann die Bandbreite einer Schmalbandantenne erhöht werden. Obwohl dies im Allgemeinen keine leichte Aufgabe ist, gibt es Anwendungen, bei denen dies machbar ist. Das häufigste Beispiel ist die Radioantenne in einem Autoradio, die normalerweise eine einstellbare Länge hat, mit der die Antenne für einen besseren Empfang abgestimmt werden kann.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Juli 2024
