podstawy teledetekcji

Podstawy Teledetekcji

Elementy techniki antenowej

Mateusz Pasternakwww.mpasternak.republika.pl

In sty tu trad io e lek tro n ik i

Pole magnetyczne wokół dipola Hertza

Rozkład energii pola e.m. wokół dipola Hertza

Przekrój – czerwone linie natężenie pola magnetycznego

– niebieskie - elektrycznego

Linie sił pola elektrycznego w pobliżu dipola Hertza

Natężenia pól elektrycznego (niebieski) i magnetycznego (czerwony) w strefie dalekiej

Rozkład energii pola e.m. wokół dipola półfalowego

Charakterystyka trójwymiarowa dla dipola półfalowego

Rozkład energii pola e.m. wokół dipola półtorafalowego

3/2 3/4 5/4

dipol Hertza /2 /4

Liniowa charakterystyka promieniowania dipola w funkcji rozkładu prądu w antenie

Logarytmiczna charakterystyka promieniowania dipola w funkcji rozkładu prądu w antenie

Szyki anten

Kolekcja dipoli

dipol prosty, dla /2 ok. 73 Hertz 1880 r.

dipol pętlowy dla /2 ok. 300

dipol prosty zasilany bocznikowo

dipol załamany

dipol szerokopasmowy

dipol optymalizowany

Anteny złożone

Dr Shintaro Uda i dr Hidetsugu Yagi (na fotografii) opatentowali swoją antenę w japońskim biurze patentowym w 1940 r.

Antena logoperiodyczna

duża stałość charakterystyk promieniowania w bardzo szerokim zakresie częstotliwości, mały poziom wiązek bocznych i mała wrażliwość anten na zmienne warunki atmosferyczne

Kolekcja anten złożonych

Antena wieloramienna a) śrubowa; b) dipole ukośne; c) skrzyżowane dipole V

Podstawowe parametry anten

rezystancja wejściowa we PRR R r

rezystancja promieniowania

rezystancja strat

2pr

PR

PR

I

moc promieniowana przez antenę

prąd maksymalny w punkcie zasilania

charakterystyki promieniowania

dipol w wolnej przestrzeni

dipol zawieszony poziomo nad ziemią na wysokości:

/2

/4

charakterystyki w płaszczyźnie poziomej H

dopasowanie anteny

0

0

odb odb we

pad pad we

u i R Zu i R Z

je

1;1

max

min

11

pad odb

pad odb

u uuWFSu u u

1;WFS 1

1WFSWFS

współczynnik odbicia

w yjśc ienada jn ik aw e jśc ieod b io rn ik a

prze łączn ikN - O Z 0 R we

współczynnik fali stojącej

sprawność anteny

1pr pr

tot pr str

P PP P P

moc promieniowana przez antenę

całkowita moc wydzielana przez antenę

zysk kierunkowy

10log [dBi]pr

pr iz

PD

P

moc promieniowana przez antenę

w określonym kierunku

moc promieniowana przez antenę

izotropową (bezkierunkową)

zysk energetyczny

jw. ale z uwzględnieniem strat

antena izotropowa ma zysk równy 0 dBi

dla złożonych zespołów antenowych nawet kilkadziesiąt dBi

dla typowych anten wynosi on od kilku do kilkunastu dBi

poziom listków bocznych i listka wstecznego

stosunek poziomu listka głównego do wstecznego lub bocznego 0 dB

-10 dB

-20 dB

-30 dB

45

90

135

180

225

270

315

0

-10

-20

-30

-180 -135 -90 -45 0 45 90 135 180

-

-

-

-

dB

stopniekątowe

szerokość pasma roboczego

różnica między częstotliwością górną i dolną dla których wartość natężenia pola elektromagnetycznego generowanego przez antenę zmaleje o połowę

polaryzacja anteny

właściwość zdeterminowana przez płaszczyznę wektora natężenia pola elektrycznego

szczególnym przypadkiem polaryzacji eliptycznej

jest polaryzacja kołowa

anteny nadawcza i odbiorcza powinny mieć tą samą

polaryzację

wysokość (długość) skuteczna

Im a x Im a xL R L S K

generowane pola elektryczne są równe

Wysokość (długość) skuteczna anteny jest to wysokość (długość) hipotetycznej porównawczejanteny liniowej z jednorodnym rozkładem prądu o amplitudzie równej amplitudzie na zaciskachdanej anteny i generującej takie same natężenia pola elektrycznego.

dot. tylko anten liniowych