www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Straalbreedte

Figuur 1: De werkelijke bundelbreedte van een antenne vergeleken met een geïdealiseerd antennepatroon

Figuur 1: De werkelijke bundelbreedte van een antenne vergeleken met een geïdealiseerd antennepatroon

Straalbreedte

De straalbreedte of bundelbreedte van de hoofdlob van een antenne, gewoonlijk aangeduid met de afkorting Full Width of Half Maximum (FWHM), wordt in het algemeen opgevat als de halve breedte van de vermogenscurve. Het maximum van deze vermogenscurve wordt bepaald door meting onder omstandigheden van een zo reflectievrij mogelijke omgeving. Dit maximum wordt als referentie genomen voor alle andere gemeten waarden, die vervolgens in het antennediagram worden ingevoerd als functie van de draaiingshoek. Aan elke kant van het maximum van de hoofdlob neemt het gemeten vermogen af. De halve breedte is dan de hoek tussen de punten links en rechts van het maximum waarbij het vermogen tot de helft is gedaald. Deze hoek wordt dan gedefinieerd als de bundelbreedte van de hoofdlob[1]. De helft van het vermogen wordt in logaritmische schalen aangeduid als −3 dB, vandaar dat de hoek ook θ3 wordt genoemd. Dezelfde benadering wordt gebruikt voor horizontale en verticale hoeken.

In het belang van het gemakkelijker meten van parameters op een oscilloscoop wordt in afwijking hiervan soms een andere definitie gebruikt. Op een oscilloscoop wordt gewoonlijk niet het vermogen weergegeven, maar de spanning. De helft van de spanning is echter −6 dB van het vermogen, vandaar dat deze meetpunten dan worden aangeduid met de variabele naam θ6.[1] Ervan uitgaande dat de impedantie van de kabel constant is, veroorzaakt de helft van de spanning ook maar de helft van de stroom. Het vermogen als wiskundig product van spanning en stroom is dan slechts een kwart van het maximum op dit punt.

Indien de op een oscilloscoop weergegeven spanning moet worden gebruikt als maat voor de halve breedte van het vermogen, dan moet de waarde 0,707 van het maximum worden gekozen. Op de meeste oscilloscopen met beeldbuizen is deze waarde als richtlijn als stippellijn in de schaal gegraveerd. Op digitale oscilloscopen is deze waarde gewoonlijk ook aangegeven in het raster van het achtergrondbeeld.

Vereenvoudigingen

Voor rekentoepassingen, vooral in geometrische beschouwingen, wordt gewoonlijk uitgegaan van een rechthoekig antennemodel, dat in de vergelijkingen wordt opgenomen. Een correctie van de afwijkingen tussen model en reëel antennepatroon geschiedt door middel van de efficiëntiefactor Ka wanneer rekening wordt gehouden met antenneparameters. Speciale verliesfactoren worden genoemd voor de modulatie van signalen door het antennepatroon binnen de halve breedte. Amplitudemodulatie van ontvangen signalen door de reële vorm van het antennepatroon wordt geabsorbeerd door de factor Beam Shape Loss. Verliezen ten gevolge van een verandering van de bundelhoek in de zijwaartse hoek, afhankelijk van de elevatiehoek, worden beschreven door de bundelbreedterfactor Beam Width Factor.

Bron:

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