www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Ширина луча антенны

Рисунок 1. К определению ширины луча антенны

Рисунок 1. К определению ширины луча антенны

Ширина луча антенны

Под термином «ширина луча» обычно понимают ширину луча антенны по уровню половинной мощности. Направление максимального излучения антенны определяется в ходе серии измерений (как правило, в безэховой камере), после чего по обе стороны от него определяются точки, в которых мощность излучения уменьшается вдвое. Угловое расстояние между точками, соответствующими половинной мощности, является шириной луча антенны.[1] Уменьшение мощности до половиного уровня может выражаться и в логарифмических единицах: −3 дБ. Поэтому ширину луча антенны по уровню половинной мощности иногда называют шириной луча по уровню −3 дБ (θ3) или (в англоязычных источниках) HPBW (Half Power Beam Width). Обычно рассматривают ширину луча антенны в горизонтальной и в вертикальной плоскости.

В интересах выполнения прямых измерений параметров антенны по осциллограммам сигналов также используется измерение ширины луча по напряжению, в точках, соответствующих уменьшению напряжения вдвое, то есть на −6 дБ. В таких случаях используется обозначение θ6. Эти точки на диаграмме направленности антенны имеют то же положение, что и точки половинного уровня по мощности. Учитывая, что величина импеданса не меняется, уменьшение вполовину напряжения вызовет уменьшение вдвое тока. Перемножение напряжения и тока, значения которых уменьшены вдвое, даст результат — уменьшение мощности в четыре раза, что в логарифмической шкале равняется −6 дБ. Если же необходимо оценить ширину луча антенны по уровню половинной мощности путем измерения напряжения, то выбираются точки, в которых уровень напряжения составляет 0,707 от максимального.

Приближения

В первом приближении предполагается, что боковыми лепестками можно пренебречь и вся мощность, генерируемая передатчиком, концентрируется в основном лепестке. При теоретических вычислениях используется поправка к этому приближению в виде множителя формы луча.

Второе приближение заключается в предположении о том, что полная мощность излучается в пределах ширины луча по уровню половинной мощности и равномерно распределена в этих пределах (Рисунок 1, область, закрашенная зеленым цветом). С другой стороны, предполагается, что за пределами ширины луча по уровню половинной мощности излучение не происходит. Для коррекции погрешности применения такого приближения вводится коэффициент ширины луча.

Основываясь на данных приближениях, в уравнении радиолокации оказывается возможным использование таких параметров как коэффициент усиления антенны и мощность передатчика непосредственно.

Sources and ressorces:

  1. Hamish Meikle: ''Modern Radar Systems'' Artech House on Demand, 2008, ISBN 978-1-59693-242-5, p. 108 (online preview)