Коэффициент направленного действия антенны


Коэффициент направленного действия антенны

Коэффициент направленного действия (КНД) — являются мерой концентрации излучения в пространстве, которое осуществляется антенной. При этом следует подчеркнуть, что направленные свойства антенны (ее направленность действия) непосредственно связаны с характером ДН и зависят от геометрии, размеров и типа антенны, а также от ее расположения относительно проводящих экранов (например, борт летательного аппарата) или поверхности земли.

Физический смысл

КНД (D) есть отношение вектора Пойнтинга П, создаваемого антенной в данном направлении, к значению вектора Пойнтинга эталонной антенны Пэт в этом же направлении при одинаковых расстояниях (r) до рассматриваемой точки и равных излучаемых мощностях PΣ = PΣэт.

D(\Theta,\phi) = \frac{\Pi(\Theta,\phi)}{\Pi_{et}}

или КНД — это число, показывающее во сколько раз необходимо увеличить мощность излучения PΣ при переходе от данной антенны к эталонной, чтобы сохранить неизменной напряженность поля в точке приема. В качестве эталонной антенны используют: воображаемый абсолютно ненаправленный (изотропный) излучатель, диполь Герца, полуволновой вибратор, рупор и т. д.

Если за эталонную антенну принять изотропный излучатель, то в формуле, приведённой выше, плотность потока мощности такого излучателя:

\Pi_{et} = \frac{\Pi_{\Sigma_{et}}}{4\pi\cdot r^2} и D(\Theta,\phi) = \frac{4\pi\cdot r^2\Pi(\Theta,\phi)}{P_{\Sigma_{et}}}

Значение вектора Пойтинга \Pi = [\vec E, \vec H] в дальней зоне антенны может быть записано в виде:

\Pi(\Theta,\phi) = \frac{E^2_m}{240\pi} = \frac{A\cdot f^2(\Theta,\phi)}{240\pi}

где А — коэффициент, не зависящий от углов Θ и φ; f(Θ,φ) — диаграмма направленности антенны (ненормированная); Θ — угол, откладываемый от нормали к оси антенны.

Так как по условию P_\Sigma = P_{\Sigma_{et}}, то мощность излучения антенны можно выразить через значение вектора Пойнтинга известным соотношением.

P_\Sigma = \oint\limits_{S}\Pi\,dS

где ~dS = r^2\cos\Theta d\Theta d\phi — элемент поверхности сферы.

Учитывая два предыдущих выражения для КНД антенны получаем:

D(\Theta,\phi) = \frac{4\pi\cdot f^2(\Theta,\phi)}{\int\limits_{0}^{2\pi}\int\limits_{-\pi/2}^{\pi/2}f^2(\Theta,\phi)\,d\Theta\,d\phi}

Если необходимо вычислить КНД в направлении максимума излучения, то в числитель последнего выражения необходимо подставить координаты этого направления Θ = Θ0, φ = φ0. Переходя при этом к записи ДН антенны в нормированном виде, для КНД в направлении максимума излучения можно записать:

D_0 = \frac{4\pi}{\int\limits_{0}^{2\pi}\int\limits_{-\pi/2}^{\pi/2}F^2(\Theta,\phi)\,d\Theta\,d\phi}

где

F(\Theta,\phi) = \frac{f(\Theta,\phi)}{f(\Theta_0,\phi_0)}

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Коэффициент направленного действия антенны" в других словарях:

  • коэффициент направленного действия антенны — КНД Отношение квадрата напряженности поля, создаваемой антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям. Примечание При отсутствии указания о направлении значения коэффициента направленного… …   Справочник технического переводчика

  • коэффициент направленного действия антенны — 06.01.71 коэффициент направленного действия антенны [ directivity]: Выражаемое обычно в децибелах отношение интенсивности излучения, создаваемого антенной в заданном направлении, к среднему значению интенсивности излучения во всех направлениях в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • коэффициент направленного действия антенны — kryptinės antenos stiprinimo koeficientas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. directive antenna gain vok. Antennenrichtungsgewinn, m rus. коэффициент направленного действия антенны, m pranc. gain d une antenne dirigée, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Коэффициент направленного действия антенны — 1. Отношение квадрата напряженности поля, создаваемой антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям Употребляется в документе: ГОСТ 24375 80 …   Телекоммуникационный словарь

  • Коэффициент направленного действия — отношение квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к среднему (по всем направлениям) значению квадрата напряженности поля. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • коэффициент направленного действия — КНД Отношение плотности потока мощности излучения антенны в определенном направлении (обычно в направлении максимального излучения) к плотности потока мощности, которая излучалась бы абсолютно ненаправленной антенной; измерения производятся в… …   Справочник технического переводчика

  • Коэффициент направленного действия — Запрос «КНД» перенаправляется сюда; о китайских народных добровольцах см. Китайские народные добровольцы. Коэффициент направленного действия (КНД) антенны  отношение квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к… …   Википедия

  • Направленного действия коэффициент —         1) для передающей антенны число, показывающее, во сколько раз нужно увеличить излучаемую мощность при замене рассматриваемой антенны изотропным излучателем (См. Изотропный излучатель) (при одинаковой напряжённости поля, создаваемого… …   Большая советская энциклопедия

  • Коэффициент усиления антенны — Содержание 1 Примечания 2 См. также Коэффициент усиления (КУ) антенны отношение мощности на входе эталонной антенны к мощности, подводимой ко входу рассматриваемой антенны, при условии, что обе антенны создают в данном …   Википедия

  • коэффициент усиления по мощности — 06.01.97 коэффициент усиления по мощности [ power gain]: Отношение мощности сигнала, излученного передающей антенной в заданном направлении, к мощности, которая излучалось бы изотропной антенной при такой же подводимой мощности. Примечание 1… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.