www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Anteny radarowe

Szerokość wiązki

Rysunek 1: Rzeczywista szerokość wiązki anteny w porównaniu do wyidealizowanej formy wzoru anteny

Rysunek 1: Rzeczywista szerokość wiązki anteny w porównaniu do wyidealizowanej formy wzoru anteny

Szerokość wiązki

Szerokość wiązki głównego płata anteny, zwykle określana skrótem Full Width of Half Maximum (FWHM), jest ogólnie rozumiana jako szerokość połówkowa krzywej mocy. Maksimum tej krzywej mocy jest określane przez pomiar w warunkach środowiska możliwie wolnego od odbić. To maksimum jest traktowane jako odniesienie dla wszystkich innych zmierzonych wartości, które są następnie wprowadzane do diagramu anteny jako funkcja kąta obrotu. Po każdej stronie maksimum płata głównego zmierzona moc maleje. Szerokość połówkowa jest więc kątem między punktami na lewo i prawo od maksimum, przy którym moc spadła do połowy. Kąt ten jest następnie definiowany jako szerokość wiązki płata głównego.[1] Połowa mocy jest określana jako −3 dB w skali logarytmicznej, dlatego kąt ten jest również nazywany θ3. To samo podejście stosuje się dla kątów poziomych i pionowych.

W interesie łatwiejszego pomiaru parametrów na oscyloskopie, w odstępstwie od tej definicji stosuje się czasem inną. Na oscyloskopie zazwyczaj nie jest wyświetlana moc, lecz napięcie. Jednak połowa napięcia to −6 dB mocy, dlatego te punkty pomiarowe określa się wtedy zmienną nazwą θ6.[1] Zakładając, że impedancja kabla jest stała, połowa napięcia powoduje również tylko połowę prądu. Moc jako matematyczny iloczyn napięcia i prądu wynosi w tym momencie tylko jedną czwartą wartości maksymalnej.

Jeżeli napięcie wyświetlane na oscyloskopie ma być wykorzystane jako miara szerokości połówkowej mocy, to należy wybrać wartość 0,707 maksimum. W większości oscyloskopów z lampami obrazowymi wartość ta jest wygrawerowana jako przerywana linia na skali, służąca jako wskazówka. W oscyloskopach cyfrowych wartość ta jest zwykle również zaznaczona w siatce obrazu tła.

Uproszczenia

W zastosowaniach obliczeniowych, szczególnie w rozważaniach geometrycznych, zwykle zakłada się i uwzględnia w równaniach prostokątny model anteny. Korekta rozbieżności pomiędzy modelem a rzeczywistą charakterystyką anteny jest dokonywana za pomocą współczynnika efektywności Ka przy uwzględnieniu parametrów anteny. Specjalne współczynniki strat są nazwane dla modulacji sygnałów przez wzór anteny w obrębie półszerokości. Modulacja amplitudy odbieranego sygnału przez rzeczywisty kształt charakterystyki anteny jest pochłaniana przez współczynnik Beam Shape Loss. Straty wynikające ze zmiany kąta wiązki w kącie bocznym w zależności od kąta elewacji są opisywane przez współczynnik szerokości wiązki (Beam Width Factor).

Źródło:

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