image 025

Powierzchnia skuteczna i długość skuteczna anteny 25

Przedstawiona definicja powierzchni skutecznej anteny wskazuje na ścisły związek tego parametru z kierunkowością. W istocie, taki związek istnieje i chociaż daje się go uzasadnić analitycznie jedynie dla niewielkiej klasy anten (np. dla anten liniowych), to można przyjąć, że obowiązuje on dla wszystkich anten

A²

A_sk = —Do    (1-31)

gdzie A jest długością fali w wolnej przestrzeni, odpowiadającą częstotliwości pracy.

Należy podkreślić, że związek (1.31) jest słuszny w przypadku, gdy nie występują inne czynniki mogące wprowadzić straty mocy przy jej konwersji od energii pola e-m do energii wydzielonej w dopasowanym obciążeniu. W przypadku, gdy straty takie wystąpią musimy je uwzględnić i wówczas, uwzględniając przykładowo straty polaryzacyjne L_poi, uzyskujemy:

A²

Ask —    ' V ' L_Poi ■ Do    (1-^2)

lub biorąc pod uwagę (1.25):

A²

A_sk —    ' Lpoi • ć*o    (1.33)

W praktyce udaje się zwykle dopasować anteny z punktu widzenia zgodności polaryzacji i w takiej sytuacji zależność (1.33) przyjmuje postać:

(1.34)

Równanie (1.34) ma duże znaczenie praktyczne, gdyż umożliwia sporządzenie bilansu energetycznego dla systemu telekomunikacyjnego. Przykładowo wprowadzimy tzw. równanie zasięgu, wiążące moc Po wydzieloną w dopasowanym obciążeniu anteny odbiorczej z mocą P_we na wejściu anteny nadawczej oraz z zyskami energetycznymi anten: nadawczej (Gn) i odbiorczej {Go)- Sytuację ilustruje rys. 1.7. Zakładamy, że obie anteny są oddalone od siebie dostatecznie daleko tak, że gęstość powierzchniowa mocy maleje jak ~ r~². Przyjmiemy ponadto, że anteny są skierowane względem siebie tak, że nie występują straty polaryzacyjne, zyski kierunkowe zaś są maksymalne. W konsekwencji własności kierunkowe tych anten opisują zyski energetyczne. W takiej sytuacji w punkcie umieszczenia anteny odbiorczej, a więc w odległości R od anteny nadawczej gęstość powierzchniowa mocy Sq pochodząca od mocy wejściowej Pwe wynosi:

So

4ttP²

Gn

(1.35)