figura 1
1. Efficienza del fascio
Un altro parametro comune per valutare la qualità delle antenne trasmittenti e riceventi è l'efficienza del fascio. Per l'antenna con il lobo principale in direzione dell'asse z, come mostrato in Figura 1, l'efficienza del fascio (BE) è definita come:
È il rapporto tra la potenza trasmessa o ricevuta all'interno dell'angolo conico θ1 e la potenza totale trasmessa o ricevuta dall'antenna. La formula sopra può essere scritta come:
Se l'angolo in cui appare il primo punto zero o il valore minimo è impostato su θ1, l'efficienza del fascio rappresenta il rapporto tra la potenza nel lobo principale e la potenza totale. In applicazioni come metrologia, astronomia e radar, l'antenna deve avere un'efficienza del fascio molto elevata. Solitamente è richiesto un valore superiore al 90% e la potenza ricevuta dal lobo laterale deve essere la più bassa possibile.
2. Larghezza di banda
La larghezza di banda di un'antenna è definita come "l'intervallo di frequenza in cui le prestazioni di determinate caratteristiche dell'antenna soddisfano standard specifici". La larghezza di banda può essere considerata come un intervallo di frequenza su entrambi i lati della frequenza centrale (generalmente riferita alla frequenza di risonanza) in cui le caratteristiche dell'antenna (come impedenza di ingresso, diagramma direzionale, larghezza del fascio, polarizzazione, livello dei lobi laterali, guadagno, puntamento del fascio, efficienza di radiazione) rientrano nell'intervallo accettabile dopo aver confrontato il valore della frequenza centrale.
Per le antenne a banda larga, la larghezza di banda è solitamente espressa come il rapporto tra le frequenze superiori e inferiori per un funzionamento accettabile. Ad esempio, una larghezza di banda di 10:1 significa che la frequenza superiore è 10 volte superiore a quella inferiore.
Per le antenne a banda stretta, la larghezza di banda è espressa come percentuale della differenza di frequenza rispetto al valore centrale. Ad esempio, una larghezza di banda del 5% significa che l'intervallo di frequenza accettabile è il 5% della frequenza centrale.
Poiché le caratteristiche dell'antenna (impedenza di ingresso, diagramma direzionale, guadagno, polarizzazione, ecc.) variano con la frequenza, le caratteristiche della larghezza di banda non sono univoche. Solitamente le variazioni del diagramma direzionale e dell'impedenza di ingresso sono diverse. Pertanto, la larghezza di banda del diagramma direzionale e la larghezza di banda dell'impedenza sono necessarie per enfatizzare questa distinzione. La larghezza di banda del diagramma direzionale è correlata al guadagno, al livello dei lobi laterali, alla larghezza di fascio, alla polarizzazione e alla direzione del fascio, mentre l'impedenza di ingresso e l'efficienza di radiazione sono correlate alla larghezza di banda dell'impedenza. La larghezza di banda è solitamente espressa in termini di larghezza di fascio, livelli dei lobi laterali e caratteristiche del diagramma.
Quanto detto sopra presuppone che le dimensioni della rete di accoppiamento (trasformatore, contrappeso, ecc.) e/o dell'antenna non cambino in alcun modo al variare della frequenza. Se le dimensioni critiche dell'antenna e/o della rete di accoppiamento possono essere opportunamente regolate al variare della frequenza, è possibile aumentare la larghezza di banda di un'antenna a banda stretta. Sebbene in generale non si tratti di un compito facile, esistono applicazioni in cui è realizzabile. L'esempio più comune è l'antenna radio di un'autoradio, che di solito ha una lunghezza regolabile che può essere utilizzata per sintonizzarla e ottenere una migliore ricezione.
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Data di pubblicazione: 12 luglio 2024
