Коэффициент направленного действия

Июль 30, 2021 / Комментарии 0

Коэффициент направленного действия (КНД) антенны — отношение квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям.

КНД является безразмерной величиной, может выражаться в децибелах (дБ, дБи, дБд). Для обозначения КНД используют латинскую букву D (от англ. Directivity).

Обычно оперируют значением КНД D0 в направлении максимального излучения антенны, а для описания угловой зависимости КНД используют нормированную диаграмму направленности (ДН) антенны по мощности. При этом КНД становится мерой способности антенны концентрировать энергию электромагнитного излучения в узком луче. Согласно определению, КНД однозначно связан с формой ДН антенны (более строго — с характеристикой направленности антенны).

Следует различать КНД и коэффициент усиления (КУ) антенны: КНД целиком и полностью определяется формой ДН антенны и не учитывает КПД антенны и потери на отражение, то есть не учитывает потери энергии в элементах конструкции антенны и объектах, расположенных в ближней зоне антенны.

Значения КНД

В зависимости от конструкции и рабочей длины волны значение КНД реальной антенны в направлении максимума излучения превышает единицу и может достигать миллионов. КНД абстрактного изотропного излучателя равен единице. Чем уже главный лепесток ДН и меньше уровень боковых лепестков, тем больше КНД.

КНД линейной антенны (модели в виде расположенных непрерывно вдоль отрезка прямой длиной L>>λ изотропных источников с одинаковой амплитудой; λ — длина волны в свободном пространстве):

  • D0 = 2L/λ — в режиме поперечного и наклонного излучения (пока луч отстоит от оси антенны на 2-3 ширины по уровню −3 дБ; при этом КНД не зависит от направления сканирования);
  • D0 = 4L/λ — в режиме осевого излучения;
  • D0 ≈ 7.2L/λ — в режиме осевого излучения с оптимальным замедлением.

КНД линейной антенной решетки изотропных излучателей с одинаковой амплитудой (при Nd = L>>λ и отсутствии дифракционных лепестков диаграммы направленности в области видимости; N — число элементов; d — период решетки):

  • D0 ≈ 2Nd/λ — в режиме поперечного и наклонного излучения (пока луч отстоит от оси антенны на 2-3 ширины по уровню −3 дБ; при этом КНД не зависит от направления сканирования); в частности, в пределе при большом N и d = λ/2 D0 = N;
  • D0 ≈ 4Nd/λ — в режиме осевого излучения;
  • D0 ≈ 7.2Nd/λ — в режиме осевого излучения с оптимальным замедлением.

КНД плоской апертуры:

  • D0 = (4πSKи.п./λ2)cosθ0 (при условии, что луч отстоит от плоскости апертуры на 2-3 ширины по уровню −3 дБ; S — площадь апертуры; Kи.п. — апертурный коэффициент использования поверхности; θ0 — направление сканирования луча, угол места в сферической системе координат, отсчитываемый от нормали к апертуре). Уменьшение КНД при сканировании (множитель cosθ0) обусловлено расширением луча;
  • D0 ≠ 0 при θ0 → 90°.
Подпишитесь на свежую email рассылку сайта!

Читайте также

  • Сен 28

    Cephaloscyllium variegatum

    Cephaloscyllium variegatum (лат.) — малоизученный редкий вид рода головастых акул

  • Сен 28

    Квеври

    Квеври (груз. ქვევრი) — в Закавказье керамическое изделие, напоминающее амфору,

  • Сен 27

    Малчев, Андрей

    Андрей Петров Малчев (болг. Андрей Петров Малчев, 21 января 1915,

  • Сен 27

    Тета Возничего

    Тета Возничего (лат. θ Aurigae), 37 Возничего (лат. 37 Aurigae),

  • Сен 27

    Гетье, Фёдор Александрович

    Фёдор Александрович Гетье (4 (16) апреля 1863, Белёв, Тульская губерния

  • Сен 27

    Pachyphasma brandbergense

    Pachyphasma brandbergense (лат.) — вид африканских мантофазмид (Mantophasmatodea) из отряда

  • Сен 27

    Флаг Египта

    Государственный флаг Арабской Республики Египет (араб. علم جمهورية مصر العربية‎)

  • Сен 27

    Условный проход

    Условный проход (номинальный диаметр) — номинальный параметр, применяемый при описании

  • Сен 27

    Peugeot 905

    Peugeot 905 — спортивный автомобиль, выпущенный компанией Peugeot для участия

  • Сен 27

    Иероним (Экземплярский)

    Архиепископ Иероним (в миру — Илья Тихонович Экземплярский, или Экземпляровский;

  • Сен 27

    1920 год в кино

    Избранное кино Австрия «Голова Януса»/Der Januskopf (реж. Фридрих Вильгельм Мурнау)

  • Сен 27

    Вальцель, Оскар

    Óскар Вáльцель (нем. Oskar Walzel; 1864—1944) — австрийский и немецкий

  • Сен 27

    Дуванский кантон

    Дуванский кантон (башк. Дыуан кантоны) — административно-территориальная единица изначально в

  • Сен 27

    Wash Us in the Blood

    «Wash Us in the Blood» — песня американского хип-хоп музыканта

  • Сен 27

    ФК «Ювентус» в сезоне 1999/2000

    Сезон 1999/2000 стал для Ювентуса 98-м в Чемпионате Италии. Клуб