Aquest capítol tracta els paràmetres dels feixos de radiació d'antenes, que ens ajuden a entendre les especificacions del feix.
Àrea del feix
Segons la definició estàndard: «Si la intensitat de radiació P(θ,ϕ) es manté al seu valor màxim sobre un angle sòlid ΩA i és zero en altres llocs, aleshores l'àrea del feix és l'angle sòlid a través del qual passa tota la potència radiada per l'antena».
El feix radiat d'una antena s'emet dins d'un cert angle sòlid on la intensitat de radiació és màxima. Aquest angle sòlid del feix s'anomena àrea del feix i es denota per ΩA.
Dins d'aquest angle sòlid ΩA, la intensitat de radiació P(θ,ϕ) hauria de ser constant i màxima, i zero en altres llocs. Per tant, la potència total radiada ve donada per:
Potència radiada = P(θ,ϕ)⋅ΩA(watts)
L'angle del feix generalment es refereix a l'angle sòlid entre els punts de mitja potència del lòbul principal.
Expressió matemàtica
L'expressió matemàtica de l'àrea del feix és:
on l'angle sòlid diferencial és:
dΩ=sinθdθdϕ
Aquí, Pn(θ,ϕ) és la intensitat de radiació normalitzada.
• ΩA representa l'angle del feix sòlid (àrea del feix).
• θ és una funció de la posició angular.
• ϕ és una funció de la distància radial.
Unitat
La unitat d'àrea del feix és laestereoradià (sr).
Eficiència del feix
Segons la definició estàndard: "L'eficiència del feix és la relació entre l'àrea del feix principal i l'àrea total radiada del feix".
L'energia radiada per una antena depèn de la seva directivitat. La direcció en què l'antena radia més potència té la màxima eficiència, mentre que una part de l'energia es perd als lòbuls laterals. La relació entre l'energia màxima radiada en el feix principal i l'energia total radiada, amb una pèrdua mínima, s'anomena eficiència del feix.
Expressió matemàtica
L'expressió matemàtica de l'eficiència d'un feix és:
on
•ηB és l'eficiència del feix (adimensional),
• ΩMB és l'angle sòlid (àrea del feix) del feix principal,
• ΩA és l'angle sòlid del feix radiat total.
Polarització de l'antena
Les antenes es poden dissenyar amb diferents polaritzacions segons els requisits de l'aplicació, com ara la polarització lineal o circular. El tipus de polarització determina les característiques del feix i l'estat de polarització de l'antena durant la recepció o la transmissió.
Polarització lineal
Quan es transmet o es rep una ona electromagnètica, la seva direcció de propagació pot variar. Una antena polaritzada linealment manté el vector de camp elèctric confinat a un pla fix, concentrant així l'energia en una direcció específica mentre suprimeix altres direccions. Per tant, la polarització lineal ajuda a millorar la directivitat de l'antena.
Polarització circular
En una ona polaritzada circularment, el vector del camp elèctric gira amb el temps, i els seus components ortogonals són iguals en amplitud i 90° desfasats, cosa que no dóna cap direcció fixa. La polarització circular mitiga eficaçment els efectes de multitrajectes i, per tant, s'utilitza àmpliament en les comunicacions per satèl·lit, com ara el GPS.
Polarització horitzontal
Les ones polaritzades horitzontalment són més susceptibles a la reflexió de la superfície terrestre, cosa que provoca atenuació del senyal, especialment a freqüències inferiors a 1 GHz. La polarització horitzontal s'utilitza habitualment per a la transmissió de senyals de televisió per aconseguir una millor relació senyal-soroll.
Polarització vertical
Les ones de baixa freqüència polaritzades verticalment són avantatjoses per a la propagació de l'ona terrestre. En comparació amb la polarització horitzontal, les ones polaritzades verticalment es veuen menys afectades per les reflexions superficials i, per tant, s'utilitzen àmpliament en les comunicacions mòbils.
Cada tipus de polarització té els seus propis avantatges i limitacions. Els dissenyadors de sistemes de radiofreqüència poden triar lliurement la polarització adequada segons els requisits específics del sistema.
Per a més informació sobre les antenes, visiteu:
Data de publicació: 24 d'abril de 2026
