En el diagrame de radiació d'una antena, el lòbul principal representa el feix principal de l'antena, a través del qual s'irradia l'energia màxima i més concentrada.
L'amplada del feix és l'amplada angular de l'obertura a través de la qual s'irradia la major part de la potència. Els dos paràmetres principals que s'utilitzen per caracteritzar l'amplada del feix són l'amplada del feix de mitja potència (HPBW) i l'amplada del feix nul (FNBW).
Amplada de feix de mitja potència (HPBW)
Segons la definició estàndard, la separació angular sobre la qual l'amplitud del patró de radiació cau un 50% (és a dir, -3 dB) respecte al pic del lòbul principal s'anomena amplada de feix de mitja potència.
En altres paraules, l'amplada del feix és la regió sobre la qual l'antena irradia la major part de la seva potència, que correspon a la regió propera a la potència màxima. L'amplada del feix a mitja potència és el rang angular dins del qual la potència relativa en el camp de radiació efectiu de l'antena supera el 50% de la potència màxima.
Interpretació geomètrica de HPBW
En el patró de radiació, dibuixeu una línia des de l'origen fins a cada costat del lòbul principal en els punts de mitja potència. L'angle entre aquests dos vectors és l'amplada de feix de mitja potència (HPBW). La figura següent ajuda a il·lustrar aquest concepte.
La figura mostra el lòbul principal de l'antena i els punts de mitja potència del lòbul principal.
Expressió matemàtica
Una fórmula aproximada per a l'amplada del feix a mitja potència és:
on:
•λ és la longitud d'ona de funcionament,
•D és la dimensió de l'obertura de l'antena (normalment el diàmetre o la longitud del costat).
La unitat d'amplada de feix de mitja potència (HPBW) és el radian o el grau.
Primera amplada de feix nul·la (FNBW)
Segons la definició estàndard, la separació angular entre els primers nuls adjacents al lòbul principal s'anomena amplada de feix del primer nul.
En termes simples, FNBW és l'interval angular entre els primers nuls del patró a cada costat de la biga principal.
Interpretació geomètrica de FNBW
Des de l'origen del diagrama de radiació, dibuixeu línies tangents al feix principal a cada costat. L'angle entre aquestes dues línies tangents és la primera amplada de feix nul·la (FNBW). La figura següent ajuda a il·lustrar aquest concepte més clarament.
La figura superior mostra l'amplada de feix de mitja potència (HPBW) i la primera amplada de feix nul·la (FNBW) en un patró de radiació, amb el lòbul principal i els lòbuls laterals indicats.
Expressió matemàtica
La relació entre la primera amplada de feix nul·la (FNBW) i l'amplada de feix de mitja potència (HPBW) es pot aproximar com:
Substituint HPBW ≈ 70λ/D, obtenim:
on λ és la longitud d'ona i D és la dimensió d'obertura de l'antena.
Unitat
La unitat de l'amplada de feix nul (FNBW) és el radian (rad) o el grau (°).
Longitud efectiva i àrea efectiva
Entre els paràmetres de l'antena, la longitud efectiva i l'àrea efectiva també són mètriques importants que ajuden a avaluar el rendiment de l'antena.
Longitud efectiva
La longitud efectiva d'una antena s'utilitza per caracteritzar la seva eficiència de polarització.
DefinicióLa longitud efectiva és la relació entre l'amplitud del voltatge en circuit obert als terminals de l'antena receptora i l'amplitud de la intensitat del camp elèctric incident en la mateixa direcció de polarització que l'antena. Quan una ona incident arriba a l'entrada de l'antena, posseeix una determinada intensitat de camp elèctric l'amplitud de la qual depèn de la polarització de l'antena. Aquesta polarització ha de coincidir amb l'amplitud del voltatge als terminals del receptor per a una recepció òptima del senyal.
Expressió matemàtica
L'expressió matemàtica de la longitud efectiva és:
on:
•le és la longitud efectiva de l'antena,
•Voc és l'amplitud de la tensió en circuit obert als terminals de l'antena receptora,
•Ei és l'amplitud de la intensitat del camp elèctric incident en la mateixa direcció de polarització que l'antena.
Àrea efectiva
Definició: L'àrea efectiva és la porció de l'àrea d'una antena receptora que absorbeix energia del front d'ona incident i la converteix en un senyal elèctric; generalment és més petita que l'àrea d'obertura física de l'antena.
Durant la recepció, tota l'àrea física de l'antena està exposada al front d'ona electromagnètica incident, però només una part captura eficaçment el senyal. Aquesta part s'anomena àrea efectiva.
La raó per la qual només s'utilitza una fracció de l'energia del front d'ona és que part de l'ona incident és dispersada per l'antena, mentre que una altra part es pot dissipar com a calor. Per tant, en condicions ideals sense pèrdues, l'àrea que, quan es multiplica per la densitat de potència incident, dóna la màxima potència obtinguda de l'antena s'anomena àrea efectiva.
L'àrea efectiva es denota habitualment perAeff.
Per a més informació sobre les antenes, visiteu:
Data de publicació: 30 d'abril de 2026
