Systèmes radar - Paramètres d'antenne

Un Antenna ou Aerial est un transducteur, qui convertit l'énergie électrique en ondes électromagnétiques et vice versa.

Une antenne a les paramètres suivants -

• Directivity
• Efficacité d'ouverture
• Efficacité de l'antenne
• Gain

Maintenant, laissez-nous discuter de ces paramètres en détail -

Directivité

Selon la définition standard, «Le rapport de l'intensité de rayonnement maximale de l'antenne en question à l'intensité de rayonnement d'une antenne isotrope ou de référence, rayonnant la même puissance totale est appelé le Directivity. »

Bien qu'une antenne rayonne de puissance, la direction dans laquelle elle rayonne est d'une grande importance. L'antenne à l'étude est appeléesubject Antenna. Son intensité de rayonnement est focalisée dans une direction particulière, pendant qu'il émet ou reçoit. Par conséquent, on dit que l'antenne a sa directivité dans cette direction particulière.

• Le rapport de l'intensité de rayonnement dans une direction donnée d'une antenne à l'intensité de rayonnement moyennée dans toutes les directions, est appelé Directivity.

• Si cette direction particulière n'est pas spécifiée, alors la direction dans laquelle l'intensité maximale est observée peut être considérée comme la directivité de cette antenne.

• La directivité d'une antenne non isotrope est égale au rapport de l'intensité de rayonnement dans une direction donnée à l'intensité de rayonnement de la source isotrope.

Mathematically, nous pouvons écrire l'expression pour la directivité comme -

$$ Directivité = \ frac {U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right)} {U_0} $$

Où,

$ U_ {Max} \ left (\ theta, \ phi \ right) $ est l'intensité de rayonnement maximale de l'antenne du sujet

$ U_0 $ est l'intensité de rayonnement d'une antenne isotrope.

Efficacité d'ouverture

Selon la définition standard, “Aperture efficiency d'une antenne est le rapport de la zone de rayonnement effective (ou de la zone effective) à la zone physique de l'ouverture. "

Une antenne émet de la puissance à travers une ouverture. Ce rayonnement doit être efficace avec un minimum de pertes. La zone physique de l'ouverture doit également être prise en considération, car l'efficacité du rayonnement dépend de la zone de l'ouverture, physiquement sur l'antenne.

Mathematically, nous pouvons écrire l'expression pour l'efficacité d'Aperture $ \ epsilon_A $ comme

$$ \ epsilon _A = \ frac {A_ {eff}} {A_p} $$

Où,

$ A_ {eff} $ est la surface effective

$ A_P $ est la zone physique

Efficacité de l'antenne

Selon la définition standard, “Antenna Efficiency est le rapport entre la puissance rayonnée de l’antenne et la puissance d’entrée acceptée par l’antenne. »

Toute antenne est conçue pour émettre de la puissance avec un minimum de pertes, pour une entrée donnée. L'efficacité d'une antenne explique à quel point une antenne est capable de fournir sa sortie efficacement avec des pertes minimales dans la ligne de transmission. Il est également appeléRadiation Efficiency Factor de l'antenne.

Mathematically, nous pouvons écrire l'expression pour l'efficacité de l'antenne comme -

$$ \ eta _e = \ frac {P_ {Rad}} {P_ {in}} $$

Où,

$ P_ {Rad} $ est la quantité de puissance rayonnée

$ P_ {in} $ est la puissance d'entrée de l'antenne

Gain

Selon la définition standard, “Gain d'une antenne est le rapport de l'intensité de rayonnement dans une direction donnée à l'intensité de rayonnement qui serait obtenue si la puissance acceptée par l'antenne était rayonnée de manière isotrope.

Simplement, Gaind'une antenne prend en compte la directivité de l'antenne ainsi que ses performances effectives. Si la puissance acceptée par l'antenne était rayonnée de manière isotrope (c'est-à-dire dans toutes les directions), alors l'intensité de rayonnement que nous obtenons peut être considérée comme un référentiel.

• Le terme Antenna gain décrit la quantité d'énergie transmise dans la direction du rayonnement de pointe vers celle d'une source isotrope.

• Le gain est généralement mesuré en dB.

• Contrairement à la directivité, le gain d'antenne prend également en compte les pertes qui se produisent et se concentre donc sur l'efficacité.

Mathematically, nous pouvons écrire l'expression pour Antenna Gain $ G $ comme -

$$ G = \ eta_eD $$

Où,

$ \ eta_e $ est l'efficacité de l'antenne

$ D $ est la directivité de l'antenne