KATA PENGANTARSaya menulis buku ini dari perspektif saya sebagai desainer di industri, terutama untuk lainnya desainer dan pengguna antena. Pada kesempatan saya telah mempersiapkan dan mengajarkan antena kursus, yang saya mengembangkan pendekatan sistematis untuk subjek. Untuk yang terakhir dekade Saya telah mengedit "Notebook Antena Designer itu" kolom dalam antena IEEE majalah. Edisi diperluas menambahkan kombinasi dari desain notebook saya sendiri dan ide-ide lainnya yang disediakan kepada saya oleh orang lain, yang menyebabkan koleksi ide-ide yang Saya pikir desainer harus tahu. Buku ini berisi pendekatan sistematis untuk subjek. Setiap penulis ingin dibaca dari depan ke belakang, tapi tugas saya sendiri karir akan menyebabkan saya melompat-lompat dalam buku ini. Namun demikian, Bab 1 meliputi topik-topik bahwa setiap pengguna dan desainer harus tahu. Karena aku menangani desain antena lengkap, yang termasuk pemasangan antena, termasuk adalah efek dari struktur di dekatnya dan bagaimana mereka dapat digunakan untuk meningkatkan respon. Kami mempelajari semua antena yang ideal mengambang di gratis ruang untuk membantu kita memahami dasar-dasar, tetapi dunia nyata ini sedikit berbeda. Daripada menggambar grafik garis tunggal hubungan umum antara dua parameter, Saya dihasilkan sisik untuk perhitungan yang saya lakukan berulang-ulang. Saya tidak menyediakan seperangkat program komputer karena saya jarang menggunakan koleksi yang disediakan oleh orang lain, dan insinyur muda menemukan program saya aneh, karena setiap generasi belajar komputer yang berbeda bahasa. Anda akan belajar dengan menulis Anda sendiri. IEEE Antena dan Propagasi Masyarakat arsip digital dari semua materi yang dipublikasikan 1952-2000 telah berubah pendekatan kami untuk penelitian. Saya belum termasuk luas bibliografi, karena saya percaya bahwa itu adalah tidak lagi diperlukan. Mesin pencari dari arsip dapat menyediakan daftar yang lengkap. Saya sebut hanya untuk kertas yang saya temukan terutama membantu. Set lengkap dari transaksi yang tersedia di perpustakaan, sedangkan kekayaan informasi dalam arsip dari konferensi tidak. Saya sudah mulai pertambangan ini informasi, yang berisi banyak ide desain berguna, dan telah memasukkan beberapa dari mereka dalam buku ini. Dalam bidang ini, 40 tahun publikasi masih berguna dan kami tidak harus menemukan kembali metode. Banyak ide-ide cerdas dari industri biasanya diterbitkan hanya sekali, jika sama sekali, dan secara pribadi, saya akan kembali ke bahan ini lagi dan lagi, karena semua buku memiliki ruang terbatas. Seperti edisi pertama, saya menikmati menulis buku ini karena saya ingin mengungkapkan saya sudut pandang bidang bermanfaat. Meskipun jumlah informasi yang tersedia sangat banyak dan matematika menggambarkannya dapat awan ide, saya harap saya penjelasan membantu Anda mengembangkan produk baru atau menggunakan yang lama. Saya ingin berterima kasih kepada semua penulis yang mengajari saya hal ini dengan berbagi ide-ide mereka, terutama yang bekerja di industri. Pada catatan pribadi saya berterima kasih kepada para desainer di Lockheed

Martin, yang mendorong saya dan terakhir bahan saat saya menulis: khususnya, Jeannette McDonnell, Thomas Cencich, Donald Huebner, dan Julie Huffman. THOMAS A. Milligan

1 SIFAT ANTENNASSalah satu pendekatan untuk sebuah buku antena dimulai dengan diskusi tentang bagaimana memancarkan antena. Dimulai dengan persamaan Maxwell, kita memperoleh gelombang elektromagnetik. Setelah itu diskusi panjang, yang berisi banyak matematika, kita membahas bagaimana gelombang ini membangkitkan arus pada konduktor. Bagian kedua dari cerita ini adalah bahwa memancarkan arus dan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Anda mungkin sudah telah mempelajari bahwa subjek, atau jika Anda ingin lebih lanjut latar belakang Anda, konsultasikan buku tentang elektromagnetik. Studi tentang elektromagnetik memberikan wawasan tentang matematika yang menjelaskan radiasi antena dan memberikan kekakuan untuk mencegah kesalahan. Kami melewatkan diskusi mereka persamaan dan bergerak langsung dengan aspek praktis. Adalah penting untuk menyadari bahwa antena memancarkan dari arus. Desain terdiri dari arus mengendalikan untuk menghasilkan distribusi radiasi yang diinginkan, yang disebut polanya. Dalam banyak situasi masalah adalah bagaimana mencegah radiasi dari arus, seperti di sirkuit. Setiap kali arus menjadi terpisah dalam jarak dari pengembalian saat ini, memancarkan. Secara sederhana, kami merancang untuk menjaga dua arus berdekatan, untuk mengurangi radiasi. Beberapa diskusi akan mengabaikan distribusi arus dan sebagai gantinya, pertimbangkan berasal kuantitas, seperti field dalam arus aperture atau magnet dalam slot atau sekitar tepi sebuah microstrip patch. Anda akan menemukan bahwa kita menggunakan konsep yang menyediakan wawasan atau menyederhanakan matematika. Antena mengubah bidang sirkuit terikat ke dalam menyebarkan gelombang elektromagnetik dan, dengan timbal balik, mengumpulkan kekuatan dari lewat gelombang elektromagnetik. Maxwell persamaan memprediksi bahwa setiap medan waktu bervariasi listrik atau magnet menghasilkan kebalikan lapangan dan membentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang ini memiliki dua bidang berorientasi ortogonal, dan merambat dalam arah normal ke pesawat didefinisikan oleh tegak lurus bidang listrik dan magnet. Medan listrik, medan magnet, dan arah propagasi membentuk sistem koordinat tangan kanan. Para menyebarkan gelombang intensitas medan menurun dengan 1 / R jauh dari sumber, sedangkan bidang yang statis Antena Desain modern, Edisi Kedua, Oleh Thomas A. Milligan 1

2 SIFAT ANTENNAStetes dari oleh 1/R2. Setiap sirkuit dengan waktu bervariasi bidang memiliki kemampuan memancar sampai batas tertentu. Kami menganggap hanya waktu-harmonik bidang dan menggunakan notasi fasor dengan ketergantungan waktu ejt. Sebuah gelombang luar-menyebarkan diberikan oleh e -J (KR-t), di mana k, gelombang nomor, diberikan oleh 2 /. adalah panjang gelombang dari gelombang yang diberikan oleh c / f dimana c adalah kecepatan cahaya (3 x 108 m / s dalam ruang bebas) dan f adalah frekuensi. Meningkatkan jarak dari sumber berkurang fase gelombang. Pertimbangkan garis dua kawat transmisi dengan bidang terikat untuk itu. Arus pada kawat tunggal akan memancarkan, tetapi sepanjang jalur kembali tanah sudah dekat, radiasi akan hampir membatalkan radiasi jalur lain karena keduanya 180 keluar dari fase dan gelombang perjalanan sekitar jarak yang sama. Sebagai garis menjadi lebih jauh dan jauh terpisah, dalam hal panjang gelombang, bidang yang dihasilkan oleh dua arus tidak akan lagi membatalkan ke segala arah. Dalam beberapa arah keterlambatan fase ini berbeda untuk radiasi dari saat ini pada setiap baris, dan kabur daya dari baris. Kami terus memancar dari sirkuit dengan memberikan kembali tanah dekat. Oleh karena itu, kecepatan tinggi logika memerlukan bidang tanah untuk mengurangi radiasi dan crosstalk yang tidak diinginkan tersebut. 1-1 ANTENA RADIASI Antena memancarkan gelombang berbentuk bola yang merambat dalam arah radial untuk koordinat sistem terpusat pada antena. Pada jarak yang besar, gelombang sferis dapat didekati oleh gelombang pesawat. Gelombang bidang yang berguna karena mereka menyederhanakan masalah. Mereka bukan fisik, namun, karena mereka membutuhkan daya tak terbatas. Vektor Poynting membahas kedua arah propagasi dan kekuasaan kepadatan dari gelombang elektromagnetik. Hal ini ditemukan dari produk silang vektor dari listrik dan medan magnet dan dilambangkan S: S = E x H * W/m2 Root mean square (RMS) nilai-nilai yang digunakan untuk menyatakan besarnya ladang. * H adalah konjugat kompleks dari fasor medan magnet. Medan magnet sebanding dengan medan listrik di medan jauh. Konstanta proporsi adalah , impedansi dari ruang bebas ( = 376,73?): |S|=S= |E|2 W/m2 (1-1) Karena vektor Poynting adalah produk vektor dari dua bidang, adalah ortogonal kedua bidang dan triplet mendefinisikan sebuah sistem tangan kanan koordinat: (E, H, S). Pertimbangkan sepasang bola konsentris yang berpusat pada antena. Bidang sekitar antena penurunan sebagai 1 / R, 1/R2, 1/R3, dan sebagainya. Konstan orde hal akan membutuhkan

bahwa kekuasaan terpancar tumbuh dengan jarak dan kekuasaan tidak akan dilestarikan. Untuk bidang hal sebanding dengan 1/R2, 1/R3, dan lebih tinggi, kepadatan daya menurun dengan lebih cepat dari kenaikan wilayah jarak. Energi pada bola bagian dalam lebih besar dari itu pada lingkup luar. Energi tidak terpancar tapi malah terkonsentrasi di sekitar antena, mereka dekat lapangan istilah. Hanya jangka 1/R2 dari vektor Poynting (1 / R segi lapangan) merupakan daya radiasi karena daerah lingkup tumbuh sebagai R2 dan KEUNTUNGAN 3 memberikan produk konstan. Semua daya radiasi yang mengalir melalui bola bagian dalam akan merambat ke ruang luar. Tanda reaktansi input tergantung pada dekat-bidang dominasi jenis bidang: listrik (kapasitif) atau magnet (induktif). Pada resonansi (Nol reaktansi) energi disimpan karena ladang dekat adalah sama. Meningkatkan bidang disimpan meningkatkan T sirkuit dan menyempit bandwidth impedansi. Jauh dari antena kita hanya mempertimbangkan bidang radiasi dan kerapatan daya. Itu aliran daya adalah sama melalui bola konsentris: 4R2 1S1, avg = 4R2 2s2, avg Kepadatan daya rata-rata sebanding dengan 1/R2. Pertimbangkan area diferensial pada dua bola pada sudut koordinat yang sama. Antena memancarkan hanya dalam radial arah, sehingga tidak ada daya mungkin berjalan ke arah atau . Daya perjalanan di fluks tabung antara daerah, dan berikut yang tidak hanya vektor Poynting rata tetapi juga setiap bagian dari kekuatan kepadatan sebanding dengan 1/R2: S1R2 1 sin d d = S2R2 2 sin d d Karena dalam memancarkan gelombang S sebanding dengan 1/R2, E adalah sebanding dengan 1 / R. Hal ini mudah untuk mendefinisikan intensitas radiasi untuk menghilangkan ketergantungan 1/R2: U (, ) = S (R, , ) R2 W / sudut ruang Intensitas radiasi tergantung hanya pada arah radiasi dan tetap sama di semua jarak. Sebuah antena penyelidikan mengukur intensitas radiasi relatif (pola) dengan bergerak dalam lingkaran (R konstan) sekitar antena. Seringkali, tentu saja, antena berputar dan probe adalah stasioner. Beberapa pola telah menetapkan nama. Pola sepanjang sudut konstan dari bola koordinat disebut baik berbentuk kerucut (konstan ) atau lingkaran besar ( konstan). Itu besar lingkaran luka ketika = 0 atau = 90 adalah pola pesawat utama. Lain bernama pemotongan juga digunakan, tetapi nama mereka tergantung pada positioner pengukuran tertentu, dan perlu untuk membubuhi keterangan pola-pola ini dengan hati-hati untuk menghindari kebingungan antara orang mengukur pola pada positioner berbeda. Pola diukur dengan menggunakan tiga skala: (1) linier (kekuasaan), (2) akar kuadrat (intensitas lapangan), dan (3) desibel (dB). Skala dB digunakan paling karena mengungkapkan lebih dari tingkat rendah tanggapan (Sidelobes). Gambar 1-1 menunjukkan banyak karakteristik pola. Beamwidth setengah daya kadang-kadang disebut hanya beamwidth. Para beamwidths kesepuluh daya dan null digunakan

dalam beberapa aplikasi. Pola ini berasal dari sebuah reflektor parabola yang pakan akan dipindahkan dari sumbu. Lobus vestigial terjadi ketika sidelobe pertama menjadi bergabung ke utama balok dan bentuk bahu. Untuk pakan terletak pada sumbu dari parabola, yang sidelobes pertama adalah sama.

1-2 GAINLaba merupakan ukuran kemampuan antena untuk mengarahkan daya input menjadi radiasi dalam arah tertentu dan diukur pada intensitas radiasi puncak. Pertimbangkan densitas daya yang diradiasikan oleh antena isotropik dengan daya input P0 pada jarak R: S = P0/4 R2. Sebuah antena isotropik memancar sama ke segala arah, dan yang terpancar kekuasaan S kepadatan ditemukan dengan membagi daya radiasi dengan luas bola 4i R2. Radiator isotropik dianggap 100% efisien. Keuntungan dari yang sebenarnya antena meningkatkan densitas daya ke arah radiasi puncak: S = P0G 4i R2 = |E|2 atau | E | = 1 R P0G 4i = Si (1-2) Keuntungan dicapai dengan mengarahkan radiasi dari bagian lain dari radiasi bola. Secara umum, keuntungan didefinisikan sebagai pola gain-bias dari antena: S ( , ) = P0G ( , ) 4i R2 daya kepadatan U ( , ) = P0G ( , ) 4i intensitas radiasi (1-3) Integral permukaan intensitas radiasi di lengkung radiasi dibagi dengan input daya P0 adalah ukuran kekuatan relatif dipancarkan oleh antena, atau antena efisiensi: Pr P0 = 2i 0 0 G ( , )

4i sin dI dI = e efisiensi

mana Pr adalah daya radiasi. Bahan kerugian di antena atau perangkat daya karena pertandingan impedansi miskin mengurangi daya radiasi. Dalam buku ini, integral dalam persamaan di atas dan mereka yang mengikuti konsep mengungkapkan lebih dari operasi kita melakukan selama desain. Hanya untuk penyederhanaan teoritis dari dunia nyata kita dapat menemukan ditutup-bentuk solusi yang akan menyerukan integrasi yang sebenarnya. Kami memecahkan integral paling dengan menggunakan metode numerik yang melibatkan melanggar integran menjadi segmensegmen kecil dan melakukan sejumlah tertimbang. Namun, akan sangat membantu yang integral diukur menggunakan nilai mengurangi kesalahan acak dengan rata-rata, yang meningkatkan hasilnya. Dalam sistem output pemancar impedansi atau impedansi input penerima mungkin tidak cocok dengan impedansi input antena. Keuntungan puncak terjadi karena impedansi penerima konjugasi cocok dengan antena, yang berarti bahwa bagian-bagian resistif adalah sama dan bagian-bagian reaktif yang besarnya sama tetapi memiliki tanda-tanda yang berlawanan. Presisi keuntungan pengukuran membutuhkan tuner antara antena dan penerima untuk konjugasi-pertandingan keduanya. Atau, hilangnya ketidakcocokan harus dibuang dengan perhitungan setelah pengukuran. Entah efek dari ketidaksesuaian dianggap secara terpisah untuk diberikan sistem, atau antena diukur ke dalam impedansi sistem dan kehilangan ketidakcocokan adalah dianggap sebagai bagian dari efisiensi. Contoh Hitung densitas daya puncak pada 10 km dari antena dengan masukan kekuatan 3W dan keuntungan sebesar 15 dB. Pertama mengkonversi keuntungan untuk dB rasio: G = 1015/10 = 31,62. Kekuatan menyebar selama lingkup daerah dengan radius 10 km atau seluas 4 (104) 2 m2. Kepadatan daya S = (3W) (31,62) 4 108 m2 = 75,5 nW/m2 Kami menghitung intensitas medan listrik menggunakan Persamaan. (1-2): |E|= ? S = ? ( 10-9 75,5) (376,7) = 5333V / m Meskipun gain biasanya relatif terhadap antena isotropik, beberapa keuntungan antena dirujuk ke / 2 dipole dengan gain isotropik dari 2,14 dB. Jika kita mendekati antena sebagai sumber titik, kita menghitung medan listrik terpancar dengan menggunakan Persamaan. (1-2): E (, ) = e

-JKR R ? P0G (, ) 4 (1-4) Ini hanya membutuhkan antena yang lebih kecil dibandingkan dengan jarak radial R. Persamaan (1-4) mengabaikan arah medan listrik, yang kami definisikan sebagai polarisasi. Satuan medan listrik adalah volt / meter. Kami menentukan pola medan jauh dengan mengalikan Persamaan. (1-4) oleh R dan menghapus e istilah fase -JKR sejak fase memiliki berarti hanya ketika disebut titik lain di medan jauh. Medan jauh-medan listrik Unit eff adalah volt: Eff (, ) = ? P0G (, ) 4 atau G (, ) = 1 P0 ? Eff (, ) ? 4 ?2 (1-5) Selama analisis, kita sering menormalkan daya input untuk 1W dan dapat menghitung keuntungan dengan mudah dari medan listrik dengan mengalikan dengan suatu konstanta 4 / = 0,1826374. 6 SIFAT ANTENNAS 1-3 EFEKTIF AREA Antena menangkap listrik dari gelombang yang lewat dan memberikan sebagian ke terminal. Mengingat rapat daya dari gelombang insiden dan luas efektif antena, daya yang dikirim ke terminal adalah produk Pd = SAeff (1-6) Untuk antena aperture seperti tanduk, reflektor parabola, atau flat-plate array, efektif daerah adalah wilayah fisik dikalikan dengan efisiensi aperture. Secara umum, kerugian akibat material, distribusi, dan ketidakcocokan mengurangi rasio dari luas efektif ke area fisik. Khas diperkirakan aperture efisiensi untuk reflektor parabola adalah 55%. Bahkan antena dengan area fisik kecil, seperti dipol, memiliki area efektif karena mereka menghilangkan daya dari lewat gelombang. 1-4 PATH LOSS [1, hal. 183]

Kami menggabungkan keuntungan dari antena pemancar dengan luas efektif dari menerima antena untuk menentukan daya yang dikirim dan rugi rugi lintasan. Kepadatan daya di antena penerima diberikan oleh Persamaan. (1-3), dan kekuatan yang diterima diberikan oleh Persamaan. (1-6). Dengan menggabungkan keduanya, kita mendapatkan path loss: Pd Pt = A2G1 (, ) 4R2 Antena 1 mentransmisikan, dan antena 2 menerima. Jika bahan dalam antena linier dan isotropik, pola transmisi dan menerima adalah identik (timbal balik) [2, hal. 116]. Ketika kita mempertimbangkan antena 2 sebagai antena pemancar dan antena 1 sebagai antena penerima, path loss adalah Pd Pt = A1G2 (, ) 4R2 Karena tanggapan yang timbal balik, kerugian jalan adalah sama dan kita dapat mengumpulkan dan menghilangkan istilah: G1 A1 = G2 A2 Konstan = Karena antena yang sewenang-wenang, kecerdasan ini harus sama dengan sebuah konstanta. Konstan ini ditemukan dengan mempertimbangkan radiasi antara dua lubang besar [3]: G Sebuah 4 = 2 (1-7) Kita mengganti persamaan ini ke dalam path loss untuk mengekspresikannya dalam hal keuntungan atau efektif bidang: Pd Pt = G1G2 ? 4R ?2 A1A2 = 2R2 (1-8) Kami melakukan evaluasi cepat path loss untuk berbagai unit R jarak dan untuk frekuensi f dalam megahertz dengan menggunakan rumus

path loss (dB) = KU + 20 log (fR) - G1 (dB) - G2 (dB) (1-9) RADAR RANGE PERSAMAAN DAN LINTAS BAGIAN 7 mana KU tergantung pada unit length: Satuan KU 32,45 km nm 37.80 36,58 mil m -27,55 ft -37,87 Contoh Hitung gain dari reflektor 3-m-diameter parabola di 4 GHz dengan asumsi 55% aperture efisiensi. Laba terkait dengan luas efektif oleh Pers. (1-7): G = 4A 2 Kami menghitung luas aperture yang melingkar oleh A = (D / 2) 2. Dengan menggabungkan persamaan, kita harus G= ? D ?2 a = ? Df c ?2 a (1-10) di mana D adalah diameter dan a adalah efisiensi aperture. Pada menggantikan nilai-nilai atas, kita memperoleh keuntungan: G= 3 (4 109) 0,3 109 2 (0,55) = 8685 (39.4dB) Contoh Hitung path loss dari link komunikasi 50-km pada 2,2 GHz menggunakan antena pemancar dengan gain 25 dB dan antena penerima dengan keuntungan sebesar 20 dB. Path loss = 32,45 + 20 log [2200 (50)] - 25 - 20 = 88.3dB Apa yang terjadi pada transmisi antara dua lubang sebagai frekuensi meningkat? Jika kita mengasumsikan bahwa daerah yang efektif tetap konstan, seperti dalam sebuah reflektor parabola, yang transmisi meningkat dengan kuadrat frekuensi: Pd

Pt A1A2 = R2 1 2 A1A2 = R2 ? f c ?2 Bf = 2 dimana B adalah konstanta untuk berbagai tetap. Aperture menerima menangkap kekuatan yang sama terlepas dari frekuensi, tetapi keuntungan dari kenaikan antena pemancar dengan kuadrat frekuensi. Oleh karena itu, daya yang diterima juga meningkat sebagai frekuensi kuadrat. Hanya untuk antena, yang keuntungan adalah nilai tetap pada saat perubahan frekuensi, apakah path loss meningkat dengan kuadrat dari frekuensi.

1-5 RADAR RANGE PERSAMAAN DAN BAGIAN LINTASRadar beroperasi menggunakan path loss ganda. Antena radar transmisi memancarkan lapangan yang menerangi target. Bidang insiden ini merangsang arus permukaan yang juga memancarkan 8 SIFAT ANTENNAS untuk menghasilkan medan kedua. Bidang ini merambat ke antena penerima, di mana mereka dikumpulkan. Radar Kebanyakan menggunakan antena yang sama baik untuk mengirimkan lapangan dan mengumpulkan sinyal kembali, disebut sistem monostatic, sedangkan kita menggunakan antena terpisah untuk bistatic radar. Sistem penerima tidak dapat dideteksi dalam sistem bistatic karena tidak mengirimkan dan memiliki survivabilitas lebih besar dalam aplikasi militer. Kami menentukan densitas daya menerangi target pada kisaran RT dengan menggunakan Persamaan. (1-2): Sinc = PTGT (, ) 4R2 T (1-11) Radar Salib target ayat (RCS), daerah hamburan obyek, dinyatakan dalam meter persegi atau dBm2: 10 log (meter persegi). RCS tergantung pada kedua insiden tersebut dan tercermin arah gelombang. Kita kalikan kekuatan dikumpulkan oleh target dengan nya menerima pola oleh gain dari antena efektif karena arus induksi: RCS = = powerreflected kerapatan daya insiden = P (r, r, i, i) PTGT / 4R2 T

(1-12) Dalam sistem komunikasi kita sebut Mazmur yang isotropik setara daya radiasi (EIRP), yang sama dengan produk dari daya input dan gain antena. Target menjadi pemancaran sumber dan kita menerapkan Persamaan. (1-2) untuk menemukan rapat daya di penerima antena di RR berkisar dari target. Akhirnya, antena penerima mengumpulkan daya kepadatan dengan AR.We luas efektif menggabungkan ide-ide untuk mendapatkan daya yang dikirim ke receiver: Prec = SRAR = ARPTGT (r, r, i, i) (4R2 T) (4R2 R) Kami menerapkan Persamaan. (1-7) untuk menghilangkan area efektif antena penerima dan mengumpulkan istilah untuk menentukan persamaan radar jangkauan bistatic: Prec PT = GTGR2 (r, r, i, i) (4) 3R2 T R2 R (1-13) Kami mengurangi Persamaan. (1-13) dan mengumpulkan persyaratan untuk radar monostatic, di mana antena yang sama digunakan untuk kedua transmisi dan menerima: Prec PT = G22 (4) 3R4 Radar menerima kuasa sebanding dengan 1/R4 dan G2. Kami menemukan RCS perkiraan piring datar dengan mempertimbangkan pelat sebagai antena dengan luas efektif. Persamaan (1-11) memberikan insiden rapat daya di atas piring yang mengumpulkan kekuatan ini melalui AR area: PC = PTGT (, ) 4R2 T AR Kekuatan tersebar oleh piring adalah kekuatan dikumpulkan, PC, kali gain dari piring sebagai antena, GP: Ps = PCGP = PTGT (i, i) 4R2 T Argp (r, r) MENGAPA MENGGUNAKAN ANTENA AN? 9

Kekuatan tersebar adalah daya radiasi efektif dalam arah tertentu, yang dalam antena adalah produk dari daya input dan keuntungan dalam arah tertentu. Kami menghitung keuntungan piring dengan menggunakan luas efektif dan menemukan kekuatan yang tersebar di hal wilayah: Ps = PTGT 4A2 R 4R2 T 2 Kami menentukan RCS oleh Pers. (1-12), kekuatan tersebar dibagi dengan insiden tersebut daya air: = Mzm PTGT / 4R2 T = 4A2 R 2 = GR (i, i) GR (r, r) 2 4 (1-14) Ekspresi kanan Persamaan. (1-14) membagi keuntungan menjadi dua bagian untuk hamburan bistatic, kemana arah tersebar berbeda dari arah datang. Monostatic hamburan menggunakan insiden yang sama dan arah tercermin. Kita bisa mengganti objek apapun untuk pelat datar dan menggunakan ide dari daerah yang efektif dan gain antena yang terkait. Antena adalah suatu objek dengan karakteristik RCS unik karena bagian dari kekuasaan diterima akan dikirimkan ke terminal antena. Jika kita memberikan impedansi yang baik mencocokkan dengan sinyal ini, tidak akan reradiate dan RCS berkurang. Ketika kita menerangi antena dari arah yang sewenang-wenang, beberapa kepadatan daya datang akan tersebar oleh struktur dan tidak disampaikan ke terminal antena. Hal ini menyebabkan pembagian antena RCS ke modus antena sinyal reradiated disebabkan oleh terminal ketidakcocokan dan modus struktural, bidang terpantul struktur untuk insiden rapat daya tidak disampaikan ke terminal.

1-6 MENGAPA MENGGUNAKAN ANTENA AN?Kami menggunakan antena untuk mentransfer sinyal ketika ada jalan lain adalah mungkin, seperti komunikasi dengan rudal atau di medan pegunungan terjal. Kabel mahal dan membutuhkan waktu lama untuk menginstal. Apakah ada saat ketika kita akan menggunakan antena atas tingkat tanah? Kerugian jalan besar sistem antena membuat kita percaya kabel yang berjalan lebih baik. Contoh Misalkan kita harus memilih antara menggunakan jangka rendah kehilangan Waveguide dan sepasang antena pada 3 GHz. Masing-masing memiliki antena 10 dB keuntungan. Waveguide rendah merugikan tersebut

hanya 19,7 dB / km kerugian. Tabel 1-1 membandingkan kerugian atas berbagai jarak. Waveguide Link dimulai dengan kerugian yang lebih rendah, tetapi sistem antena segera menyusul itu. Ketika panjang jalur ganda, hilangnya link kabel juga berfungsi dalam desibel, tetapi link antena

meningkat dengan hanya 6 dB. Sebagai jarak meningkat, memancar antara dua antena akhirnya memiliki kerugian yang lebih rendah daripada di kabel apapun. Contoh A 200-m di luar jangkauan antena didirikan untuk beroperasi pada 2 GHz menggunakan 2mdiameter reflektor sebagai sumber. Penerima membutuhkan sampel dari sinyal pemancar untuk phase-mengunci osilator lokal dan sinyal pada perbedaan 45-MHz. Diusulkan untuk menjalankan RG / U 115 kabel melalui saluran kabel listrik dan kontrol, karena pelarian itu pendek. Hilangnya kabel adalah 36 dB per 100 m, memberikan kabel kerugian total 72 dB. Sebuah 10-dB coupler digunakan pada pemancar untuk memilih dari sinyal referensi, sehingga kerugian total adalah 82 dB. Karena sumber ditransmisikan 100 mW (20 dBm), sinyal adalah -62 DBm pada penerima, cukup untuk kunci fasa. Sebuah metode yang diusulkan kedua adalah untuk menempatkan tanduk standar-gain (15 dB gain) dalam sinar dari sumber pada kecil menonjol dari cara pengukuran dan berikutnya ke penerima. Jika kita mengasumsikan bahwa antena sumber memiliki hanya efisiensi aperture 30%, kita menghitung keuntungan dari Persamaan. (1-10) ( = 0,15 m): G= ? 2 0.15 ?2 (0,3) = 526 (27,2 dB) Path loss ditemukan dari Persamaan. (1-9) untuk berbagai 0,2 km: 32,45 + 20 log [2000 (0,2)] - 27,2-15 = 42.3dB Daya yang dikirim dari tanduk adalah 20 dBm - 42,3 dB = -22,3 dBm. Sebuah 20-dB attenuator harus memakai klakson untuk mencegah kejenuhan dari penerima (-30 dBm). Bahkan dengan jangka pendek, kadang-kadang lebih baik untuk mengirimkan sinyal antara dua antena daripada menggunakan kabel.

1-7 directivityDirectivity adalah ukuran konsentrasi radiasi dalam arah maksimum: directivity = intensitas maksimum radiasi rata intensitas radiasi = Umax U0 (1-15) Directivity dan keuntungan berbeda hanya dengan efisiensi, tetapi directivity mudah diperkirakan dari pola. Laba-directivity kali efisiensi harus diukur.

Intensitas radiasi rata-rata dapat ditemukan dari sebuah integral permukaan atas radiasi bidang intensitas radiasi dibagi dengan 4, luas bola di steradians: radiasi rata-rata intensitas = 1 4 ? 2 0 ? 0 U (, ) sin d d = U0 (1-16) Ini adalah kekuatan terpancar dibagi dengan luas dari sebuah kawasan unit. Intensitas radiasi U (, ) memisahkan ke sejumlah rekan dan cross-polarisasi komponen: U0 = 1 4 ? 2 0 ? 0 *UC (, ) + U (, )+ sin d d (1-17) Directivity ESTIMASI 11 Kedua rekan dan cross-polarisasi directivities dapat didefinisikan: directivityC = UC, maks U0 directivity = U, maks U0 (1-18) Directivity juga dapat didefinisikan untuk sembarang arah D (, ) sebagai intensitas radiasi dibagi dengan intensitas radiasi rata-rata, tetapi ketika sudut koordinat tidak ditentukan, kita menghitung directivity di Umax.

1-8 directivity PERKIRAANKarena rasio intensitas radiasi digunakan untuk menghitung directivity, pola mungkin disebut setiap tingkat nyaman. Perkiraan paling akurat berdasarkan pengukuran pada peningkatan sudut sama atas lingkungan radiasi keseluruhan. Rata-rata dapat ditemukan dari pengukuran kasar dengan menggunakan integrasi numerik, tetapi directivity diukur dipengaruhi secara langsung oleh apakah maksimum ditemukan. Para directivity antena dengan pola berperilaku baik dapat diperkirakan dari satu atau dua pola. Entah terpisahkan atas pola ini didekati atau pola ini didekati dengan fungsi yang terpisahkan ditemukan persis. 1-8,1 Pensil Beam Dengan memperkirakan integral, Kraus [4] menemukan metode untuk pola balok pensil dengan puncaknya pada = 0 . Mengingat setengah daya beamwidths pola pesawat utama, terpisahkan kira-kira produk dari beamwidths. Ide ini berasal dari sirkuit teori, di mana integral dari pulsa waktu adalah sekitar lebar pulsa (3-dB

poin) kali puncak pulsa: U0 = 12/4, di mana 1 dan 2 adalah 3-dB beamwidths, dalam radian, pola pesawat utama: directivity = 4 12 (Rad) = 41.253 12 (Deg) (1-19) Contoh Perkirakan directivity antena dengan E-dan H-pesawat (pesawat utama) pola beamwidths dari 24 dan 36 . Directivity = 41.253 24 (36) = 47,75 (16,8 dB) Fungsi analitis, cos2N ( / 2), mendekati pola luas berpusat pada = 0 dengan null di = 180 : U () = cos2N ( / 2) atau E = cosN ( / 2) Para directivity dari pola ini dapat dihitung dengan tepat. Karakteristik dari pendekatan terkait dengan beamwidth pada tingkat tertentu, Lvl (dB): beamwidth [Lvl (dB)] = 4 cos-1 (10-Lvl (dB) / 20N) (1-20a) N= -Lvl (dB) 20 log [cos (beamwidthLvl (dB) / 4)] (1-20b) directivity = N + 1 (rasio) (1-20c)

1-1 dan 1-2 sisik, yang memberikan hubungan antara beamwidth dan direktivitas menggunakan Persamaan. (1-20), berguna untuk konversi cepat antara dua properti. Anda dapat menggunakan dua skala untuk memperkirakan beamwidth 10-dB diberi 3-dB beamwidth. Untuk Misalnya, antena dengan 90 3-dB beamwidth memiliki directivity dari sekitar 7,3 dB. Anda dibaca dari skala yang lebih rendah yang antena dengan 7,3-dB directivity memiliki 159,5 10-dB beamwidth. Cara lain yang sederhana untuk menentukan beamwidths pada tingkat pola yang berbeda adalah pendekatan faktor persegi root: BW [Lvl 2 (dB)] BW [Lvl 1 (dB)] = ? Lvl 2 (dB) Lvl 1 (dB) Dengan faktor ini, beamwidth10 dB = 1,826 beamwidth3 dB, sebuah antena dengan 90 3dB memiliki beamwidth (1,826) 90 = 164,3 10-dB beamwidth. Pendekatan ini membutuhkan pola beamwidths sama pesawat utama, tapi kita menggunakan perkiraan elips dengan beamwidths yang tidak sama: U (, ) = cos2Ne ( / 2) cos2 + cos2Nh ( / 2) sin2 (1-21) mana Ne dan Nh ditemukan dari beamwidths pesawat utama. Kami menggabungkan

directivities dihitung dalam bidang utama dengan rumus sederhana directivity (rasio) = 2 directivitye Directivityh directivitye + Directivityh (1-22) Contoh Perkirakan directivity antena dengan E-dan H-pesawat beamwidths pola dari 98 dan 140 . Dari skala kita membaca directivity sebesar 6,6 dB pada bidang E-dan 4.37dB dalam H-pesawat. Kami mengkonversi rasio dan menerapkan Persamaan. (1-22): directivity (rasio) = 2 (4,57) (2,74) 4.57 + 2.74 = 3,426 atau 10 log (3,426) = 5,35 dB Directivity ESTIMASI 13 Banyak analisis reflektor paraboloidal menggunakan pendekatan pola pakan terbatas ke belahan depan dengan pola nol di belahan bumi kembali: U () = cos2N atau E = cosN untuk / 2 (90 ) Para directivity dari pola ini dapat ditemukan tepat, dan karakteristik pendekatan yang beamwidth [Lvl (dB)] = 2 cos-1 (10-Lvl (dB) / 20N) (1-23a) N= -Lvl (dB) 20 log [cos (beamwidthLvl (dB) / 2)] (1-23b) directivity = 2 (2N + 1) (rasio) (1-23c) Kami menggunakan model elips [Persamaan. (1-21)] dengan pola perkiraan dan menggunakan Pers. (1-22) untuk memperkirakan directivity ketika beamwidths E-dan H-pesawat berbeda. 1-8,2 Kupu-kupu atau Pola Omnidirectional Banyak antena nulls pada = 0 dengan simetri rotasi pada sumbu z (Gambar 1-2). Baik dari perkiraan directivity atas dapat digunakan dengan pola-pola karena mereka membutuhkan puncak balok berada pada = 0 . Kami menghasilkan jenis antena pola dengan menggunakan mode 2 log-periodik spiral berbentuk kerucut, reflektor berbentuk, higherorder-beberapa modus Waveguide tanduk, tanduk biconical, dan perjalanan gelombang antena. Rumus mirip dengan Kraus dapat ditemukan jika kita mengasumsikan bahwa semua kekuatan adalah antara 3-dB beamwidth sudut 1 dan 2: U0 = 1 2 ? 2 1 sin d = cos 1 - cos 2 2 Simetri rotasi menghilangkan integrasi lebih : directivity = Umax U0 =2

cos 1 - cos 2 (1-24)SKALA 1-3 Hubungan antara 3-dB beamwidth dari pola Omnidirectional dan directivity. Contoh Pola dengan simetri rotasi memiliki setengah daya poin pada 35 dan 75 . Perkirakan directivity. Directivity = 2 cos 35 - cos 75 = 3,57 (5,5 dB) Jika pola ini juga memiliki simetri terhadap bidang = 90 , integral untuk rata-rata intensitas radiasi memiliki batas dari 0 sampai / 2. Persamaan (1-24) mengurangi untuk directivity = 1 / cos 1. Contoh Pola rotationally simetris dengan maksimal pada 90 memiliki beamwidth 45 . Perkirakan directivity. 1 = 90 - 45 / 2 = 67,5 , sehingga directivity = 1 cos 67,5 = 2.61 (4.2dB) Pola ini dapat didekati dengan fungsi U () = B sin2M ( / 2) cos2N ( / 2) tapi directivity memperkirakan ditemukan dengan mengintegrasikan fungsi ini menunjukkan hanya sedikit perbaikan lebih dari Persamaan. (1-24). Namun demikian, kita dapat menggunakan ekspresi untuk analisis pola. Mengingat balok tepi L dan U pada Lvl tingkat (dB), kita menemukan eksponensial faktor. AA = ln [cos (U / 2)] - ln [cos (L / 2)] ln [dosa (L / 2)] - ln [dosa (U / 2)] dan TM2 = tan-1 AA N= - | Lvl (dB) | / 8,68589 AA {ln [dosa (L / 2)] - ln (sinTM2)} + ln (cos (L / 2)) - ln (cosTM2) M = AA (N) Sebuah model kedua pola pola Omnidirectional berdasarkan fungsi pola dengan sidelobes kecil dan puncak balok di 0 diukur dari sumbu simetri adalah dosa [b (0 - )] b (0 - ) Kami memperkirakan directivity dari beamwidth setengah daya (HPBW) dan balok puncak 0 [5]: directivity (dB) = 10 log 101

(HPBW - 0.0027HPBW2) dosa 0 (1-25) SKALA 1-4 directivity Tambahan pola Omnidirectional ketika dipindai ke dalam kerucut pola. Skala 1-3 mengevaluasi rumus balok di 0 = 90 diberikan HPBW, dan Skala 1-4 memberikan keuntungan tambahan saat puncak balok scan ke arah sumbu. Para directivity pola kupu-kupu dengan beamwidths tidak setara di bidang utama tidak dapat diperkirakan secara langsung dari rumus di atas. Demikian pula, beberapa balok pensil pola memiliki sidelobes besar yang menurunkan directivity dan tidak dapat diperkirakan akurat dari Persamaan. (1-19). Kedua masalah ini diselesaikan dengan mempertimbangkan directivity sebagai perkiraan intensitas radiasi rata-rata. Contoh Sebuah puncak pola kupu-kupu adalah pada 50 pada kedua bidang utama, tetapi beamwidths adalah 20 dan 50 . Perkirakan directivity. The 3-dB poin pola diberikan oleh: Potong 1 (40 dan 60 ): U01 = cos 40 - cos 60 2 = 0,133 Potong 2 (25 dan 75 ): U02 = cos 25 - cos 75 2 = 0,324 Rata terpisahkan pola dua perkiraan: U0 = 0,133 + 0,324 2 = 0,228 directivity = Umax U0 =1 0.228 = 4,38 (6,4 dB) Misalkan balok berada pada tingkat yang berbeda pada pola yang sama. Sebagai contoh, lobus di sebelah kanan dari pola pertama adalah puncak dan lobus kiri berkurang dengan 3 dB. Puncak dari pola kedua yang dikurangi 1 dB. Kami dapat rata-rata pada satu pola saja. Setiap lobus kontribusi Umax (cos 1 - cos 2) / 4 dengan integral. Integral dari pola pertama diperkirakan dengan 0,266 + 0,266 10-3/10 4 = 0,100 Integral dari pola kedua dikurangi 1 dB dari puncak. Radiasi rata intensitas ditemukan oleh rata-rata dua rata-rata pola: U0 = 0,100 + 0,324 10-0,1

2 = 0,178 directivity = 1 U0 = 5,602 (7.5 dB) 16 SIFAT ANTENNAS Pola balok Pensil dengan sidelobes besar dapat rata-rata dengan cara yang sama: Panah Atas = 1/directivity. Dengan menggunakan Persamaan. (1-19) dan dengan asumsi beamwidths sama, kita harus Up = HPBW2/41, 253, di mana Up adalah bagian dari integral karena sinar pensil dan HPBW adalah beamwidth dalam derajat. Contoh Pertimbangkan antena balok pensil dengan beamwidths pola 50 dan 70 dalam bidang utama. Pola kedua memiliki sidelobe pada = 60 turun 5 dB dari puncak dan 30 beamwidth bawah dB 5. Apa efek dari sidelobe pada perkiraan directivity? Tanpa sidelobe dengan estimasi directivity adalah directivity = 41253 50 (70) = 11,79 (10,7 dB) Pertimbangkan setiap pola secara terpisah: Up1 = 502 41,253 = 0,0606 UP2 = 702 41,253 = 0,1188 Sidelobe ini menambah integral kedua: UPS2 = (cos 45 - cos 75 ) 10-5/10 4 = 0,0354 Averaging integral bagian memberi kita 0,1074: directivity = 1 U0 = 9.31 (9,7 dB) Jika telah terjadi sidelobe di setiap sisi, masing-masing akan ditambahkan ke terpisahkan. Memperkirakan integral dengan cara ini memiliki nilai terbatas. Ingatlah bahwa ini hanya perkiraan. Hasil yang lebih akurat dapat diperoleh dengan digitalisasi pola dan melakukan integrasi numerik pada pola masing-masing dengan menggunakan Persamaan. (1-16) atau (1-17).

1-9 BALOK EFISIENSIRadiometer sistem desain [6, hal. 31-6] menentukan antena dalam hal efisiensi balok. Untuk antena balok pensil dengan boresight pada = 0, efisiensi balok adalah rasio (Atau persen) dari kekuatan pola dalam kerucut tertentu berpusat pada boresight untuk total daya radiasi. Dalam hal U intensitas radiasi,

balok efisiensi = ? 1 0 ? 2 0 U (, ) sin d d ? 0 ? 2 0 U (, ) sin d d (1-26) dimana U mencakup kedua polarisasi jika perlu. Diperpanjang kebisingan sumber, seperti radiometri target, memancarkan suara ke sidelobes antena. Efisiensi Beam mengukur probabilitas dari target terdeteksi sedang berada di dalam balok utama ( 1). INPUT-IMPEDANSI Mismatch RUGI 17 Kadang-kadang kita dapat menghitung directivity lebih mudah daripada pola di mana-mana dibutuhkan oleh penyebut dari persamaan. (1-26): misalnya, reflektor paraboloidal. Kita menggunakan Pers. (1-15) dan (1-16) untuk menghitung integral penyebut: ? 0 ? 2 0 U (, ) sin d d = 4Umax directivity Hal ini mengurangi Persamaan. (1-26) untuk balok efisiensi = directivity ? 1 0 ? 2 0 U (, ) sin d d 4Umax (1-27) Persamaan (1-27) sangat mengurangi kebutuhan pola perhitungan untuk menghitung balok efisiensi ketika directivity dapat ditemukan tanpa evaluasi pola atas seluruh radiasi lingkungan. 1-10 INPUT-IMPE DANCE Mismatch RUGI Ketika kita gagal untuk mencocokkan impedansi dari antena ke garis transmisi masukan terkemuka dari pemancar atau penerima, sistem degradasi karena tercermin kekuasaan. Impedansi masukan diukur dengan memperhatikan beberapa saluran transmisi atau sumber impedansi karakteristik. Ketika keduanya tidak sama, gelombang tegangan tercermin, V, di mana adalah koefisien refleksi tegangan: = ZA - Z0

ZA + Z0 (1-28) ZA adalah impedansi antena dan Z0 adalah impedansi karakteristik pengukuran. Pada saluran transmisi dua gelombang bepergian, insiden dan tercermin, menghasilkan berdiri gelombang: Vmax = (1 + | |) Vi Vmin = (1 - | |) Vi (1-29) VSWR = Vmaks Vmin =1+|| 1 - | | (1-30) VSWR adalah rasio gelombang berdiri tegangan. Kami menggunakan besarnya , kompleks fasor, karena semua istilah dalam Pers. (1-28) adalah bilangan kompleks. Kekuatan tercermin adalah diberikan oleh V 2 saya | | 2/Z0. Kekuatan insiden adalah V 2 i / Z0. Rasio kekuatan dipantulkan ke daya datang adalah | | 2. Ini adalah rasio kekuatan kembali. Skala 1-5 memberikan konversi antara return loss dan VSWR: kembali kerugian = -20 log | | (1-31) SKALA 1-6 Tercermin daya yang hilang karena mismatch impedansi antena. Daya yang dikirim ke antena adalah perbedaan antara insiden dan tercermin kekuasaan. Normalisasi, itu dinyatakan sebagai 1 - | | 2 atau tercermin kerugian daya (dB) = 10 log (1 - | | 2) (1-32) Impedansi sumber untuk mencapai transfer daya maksimum adalah konjugat kompleks dari impedansi antena [7, hal. 94]. Skala 1-6 menghitung daya yang hilang karena antena ketidakcocokan impedansi. Jika kita buka-sirkuit terminal antena, tegangan tercermin sama dengan kejadian tersebut tegangan. Gelombang berdiri menggandakan tegangan di sepanjang saluran transmisi dibandingkan hingga saat ini tegangan ketika antena tersebut dimuat dengan beban cocok. Kami menganggap tinggi efektif antena, rasio dari tegangan rangkaian terbuka untuk masukan bidang kekuatan. Tegangan rangkaian terbuka adalah dua kali yang muncul di sebuah cocok memuat untuk daya yang diterima diberikan. Kita dapat menganggap ini sebagai sebuah saluran transmisi dengan ketidaksesuaian yang dua kali lipat tegangan insiden atau sebagai rangkaian ekivalen Th'evenin dengan terbuka sirkuit sumber tegangan yang membagi sama rata antara resistor internal dan memuat bila disesuaikan dengan resistor internal. Analisis path loss memprediksi daya dikirim ke beban cocok. Setara matematika Th'evenin sirkuit yang berisi resistor internal tidak mengatakan bahwa setengah dari daya yang diterima oleh antena adalah baik diserap atau reradiated, hanya memprediksi karakteristik rangkaian dari beban antena dalam setiap kondisi. Impedansi ketidakcocokan mungkin dari antena mengharuskan kita derate kabel pakan. Analisis di atas menunjukkan bahwa tegangan maksimum yang terjadi pada kabel adalah dua kali yang hadir ketika impedansi kabel yang cocok untuk antena. Kami menghitung

tegangan maksimum yang diberikan VSWR menggunakan Persamaan. (1-29) untuk tegangan maksimum: Vmaks = 2 VSWR (Vi) VSWR + 1 = 2Vi 1 + 1/VSWR (1-33) 1-11 POLARIZATI ON Polarisasi gelombang adalah arah medan listrik. Kami menangani semua polarisasi masalah dengan menggunakan operasi vektor pada ruang dua dimensi dengan menggunakan medan jauhradial sebagai vektor normal untuk pesawat. Metode ini sistematis dan mengurangi kesempatan dari kesalahan. Gelombang bola di medan jauh hanya memiliki komponen dan dari listrik bidang: E = E + E . E dan E merupakan komponen fasor ke arah unit vektor dan . Kami juga dapat mengungkapkan arah medan listrik dalam hal gelombang bidang merambat sepanjang sumbu z: E = Ex x + y Ey. Arah propagasi batas-batas medan listrik ke pesawat. Polarisasi berkaitan dengan metode menggambarkan ruang dua dimensi. Kedua hal di atas adalah polarisasi linear ekspansi. Kita bisa menulis ulang mereka sebagai E = E ( + L ) = L E E E = Ex (x + y L) L = Ey Ex (1-34) mana L adalah rasio polarisasi linier, konstanta kompleks. Jika waktu dimasukkan ke ekspansi, dan ujung medan listrik ditelusuri dalam ruang dari waktu ke waktu, tampak seolahelips dengan medan listrik berputar baik searah jarum jam (CW) atau counter jarum jam (CCW) (Gambar 1-3). adalah kemiringan elips polarisasi diukur dari sumbu x ( = 0) dan sudut respon maksimum. Rasio maksimum ke minimum tanggapan secara linear terpolarisasi pada elips adalah rasio aksial. Jika L = e j / 2, elips untuk memperluas lingkaran dan memberikan kasus khusus dari lingkaran polarisasi. Medan listrik adalah konstan dalam besar tapi berputar baik CW (kiri tangan) atau CCW (tangan kanan) di t tarif tegak lurus propagasi ke halaman.

1-11,1 Komponen Polarisasi EdaranKedua polarisasi melingkar juga span ruang dua dimensi polarisasi. Itu kanan dan kidal vektor satuan orthogonal didefinisikan dalam istilah komponen linier R=1 2 ( - j ) atau R = 1

2 (X - y j) (1-35a) L =1 2 ( + j) atau L = 1 2 (X + y j) (1-35b) Medan listrik pada bidang polarisasi dapat dinyatakan dalam hal ini unit baru vektor: E = EL L + R ER 20 SIFAT ANTENNAS Ketika memproyeksikan vektor ke salah satu vektor satuan, perlu untuk menggunakan kompleks konjugat dalam produk (dot) skalar: EL = E L * ER = E R * Ketika kita proyek R ke dirinya sendiri, kita memperoleh R R * = 12 ( - j ) ( + j) = 12 (1 - j j) = 1 Demikian pula, L R * = 12 ( + j) ( + j) = 12 (1 + j j) = 0 Hak-dan tangan kiri melingkar (RHC dan LHC) komponen yang ortonormal. Sebuah rasio polarisasi melingkar dapat didefinisikan dari persamaan E = EL (L + cR) c = ER EL = cejc Mari kita lihat gelombang didominasi kidal polarisasi sirkuler ketika waktu dan ruang bergabung untuk fase nol untuk EL. Kami menarik polarisasi sebagai dua lingkaran (Gambar 1-4). Lingkaran berputar pada t tingkat dalam arah yang berlawanan (Gambar 1-5), dengan pusat lingkaran polarisasi tangan kanan melingkar bergerak pada akhir vektor polarisasi lingkaran kidal melingkar. Kami menghitung fase polarisasi melingkar rasio c dari rasio kompleks dari kanan dan kidal melingkar komponen. Medan listrik maksimum dan minimum terjadi ketika lingkaran

bergantian menambah dan mengurangi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-4. Skala 1-7 menunjukkan hubungan antara rasio cross-polarisasi dan aksial melingkar: Emax = (| EL | + | ER |) / 2 Emin = (| EL | - | ER |) / 2 aksial rasio =

Emax Emin = | EL | + | ER | | EL | - | ER | = 1 + | c | 1 - | c | LHC Emax Emin = | ER | + | EL | | ER | - | EL | = | c | + 1 | c | - 1 RHC (1-36) 0 | c |