Направленность является способностью антенны или массива, чтобы излучить степень в конкретном направлении. Это может быть задано как отношение максимальной интенсивности излучения в желаемом направлении к средней интенсивности излучения во всех других направлениях. Уравнение для направленности:
где:
D является направленностью антенны
U является интенсивностью излучения антенны
Prad является средней излученной степенью антенны во всех других направлениях
Направленность антенны является безразмерной и вычисляется в децибелах по сравнению с изотропным излучателем (dBi).
Вычислите направленность спиральной антенны.
h = helix; D = pattern(h, 2e9, 0, 1:1:360);
Показ первых пяти значений направленности.
Dnew = D(1:5)
Dnew = 5×1
-6.4066
-6.1929
-5.9655
-5.7262
-5.4770
Усиление антенны или массива зависит от направленности и КПД антенны или массива. Это может быть задано как отношение максимальной интенсивности излучения в желаемом направлении к общей входной мощности антенны. Уравнение для усиления антенны:
где:
G является усилением антенны.
U является интенсивностью излучения антенны.
Pin является общей входной мощностью к антенне.
Если КПД антенны в желаемом направлении является 100%
, затем общая входная мощность к антенне равна общей степени, излученной антенной, то есть, . В этом случае направленность антенны равна усилению антенны.
Вычислите усиление спиральной антенны.
h = helix; pattern(h, 2e9, 'Type',"gain")
Реализованное усиление или абсолютное усиление антенны или массива учитывают отражение (несоответствие) потери. Потери несоответствия порта возникают из-за различия во входном импедансе антенны и соответствии с импедансом. На рисунке выше,
Контакт является входной мощностью к антенне.
Prad является излученной степенью антенны.
Pref является отраженной мощностью от антенны из-за несоответствия порта.
Этот рисунок показывает отношение между усилением, реализованным усилением и направленностью можно следующим образом:
Реализованное Усиление = (КПД порта) * (КПД излучения) * (Усиление) = (КПД порта) * (Направленность)
КПД порта = Pref / Контакт
Вычислите реализованное усиление спиральной антенны.
h = helix; pattern(h,2e9,'Type',"realizedgain");
[1] Макаров, Сергей Н. Антенна и моделирование EM в MATLAB. Chapter3, секунда 3.4 3.8. Межнаука Вайли.
[2] Balanis, Теория К.А. Антенны, Анализ и проектирование, Глава 2, секунда 2.3-2.6, Вайли.