Эффективная площадь антенны

Эффективная площадь антенны (эффективная поверхность антенны) — величина, характеризующая способность приемной антенны собирать падающее на неё электромагнитное излучение, т.е. её эффективность.

Эффективная площадь вводится следующей формулой:

$A_{eff}=\frac{P}{F}$, где

$A_{eff}$ — эффективная площадь, $P$ — принимаемая мощность (обычно измеряется в Ваттах), $F$ — поток излучения (Вт/м²).

Из-за дифракции радиоволн, эффективная площадь антенны всегда меньше её геометрической площади. Слишком длинные волны антенну огибают, слишком короткие чувствительны к точности поверхности антенны. Поэтому считается, что рабочий диапазон антенны лежит между $20\sigma < \lambda < \frac{1}{20}D$, где $\lambda$ — длина волны, $\sigma$ — точность поверхности, $D$ — диаметр апертуры. За границами этого диапазона длин волн эффективная площадь резко падает^[1]. Если антенна работает на фиксированной длине волны, то она проектируется таким образом, чтобы её эффективная площадь на данной длине волны была максимальной.

Эффективная площадь связана с диаграммой направленности следующей формулой:

$A_{eff}=\frac{\lambda^2}{\Omega_a}$

$\Omega_a=\int\limits_{4\pi}A(\theta,\varphi)d\Omega$, где

$\Omega_a$ — эффективный телесный угол, $A(\theta,\varphi)$ — диаграмма направленности.

Коэффициент использования апертуры

Коэффициентом использования апертуры называется безразмерная величина равная отношению эффективной площади антенны к её геометрической площади:

$\varepsilon = \frac{A_{eff}}{A_{geom}}$

Так как эффективная площадь антенны всегда меньше геометрической, коэффициент использования апертуры лежит в диапазоне от 0 до 1.

Примечания

1. ↑ Конникова В.К., Лехт Е.Е., Силантьев Н.А. Практическая радиоастрономия. — М.: Издательство МГУ, 2011. — 304 с. — ISBN 978-5-211-05938-2

См. также

• КПД антенны
• Коэффициент усиления антенны