DSC03960

WSTĘP DO TECHNIKI ANTENOWEJ

f

Rys. 7.23. Fizyczna interpretacja długości skutecznej dla unipola

Istnieje bezpośrednie powiązanie wysokości skutecznej z rezystancją promieniowania anteny oraz jej powierzchnią skuteczną. W przypadku dopasowania irapedancyjnego moc dostarczona przez antenę wynosi (ze schematu zastępczego)

Moc ta jest jednocześnie równa

(7.150)

Porównując oba wzory otrzymujemy zależność

(7.151)

Największe napięcie na otwartych zaciskach anteny występuje tylko w przypadku dopasowania polaryzacyjnego (polaryzacja pożądana). Jeśli na antenę pada fala

0    polaryzacji ortogonalnej, to napięcie w przypadku idealnym wynosi 0 (w praktyce antena „wyłapuje" falę o polaryzacji ortogonalnej i napięcie na zaciskach jest nieco większe od zera). W pracy [9] można znaleźć powiązanie długości skutecznej

1    polaryzacji anteny za pomocą wektorowej postaci równania (7.147).

7.4.9. Zastępcza temperatura szumowa i współczynnik przydatności

Gdy umieścimy rezystor R w temperaturze T kelwinów, to na skutek fluktuacji cieplnych wydzieli się na nim moc

(7.152)

P = kTB

gdzie k jest stałą Boltzmanna (1,38 • 10 ^?3 J/K), a B szerokością pasma (w Hz). Jeśli umieścimy bezstratną antenę o rezystancji wejściowej R w komorze bezechowej

Komora

bezechowa

Rys. 7.24. a) Rezystor o temperaturze T, b) antena w komorze bezechowej w temperaturze T, c) antena skierowana w stronę nieba o temperaturze T. We wszystkich przypadkach moc szumów na jednostkę pasma na zaciskach anteny jest identyczna

w temperaturze T, to moc szumu na zaciskach pozostanie bez zmian (rys. 7.24). Jeśli wyniesiemy antenę z komory i skierujemy ją na niebo o temperaturze T, również i w tym przypadku moc szumów na zaciskach nie zmieni się. Jeśli na zaciskach dowolnego układu o rezystancji R występuje moc szumów P, która jest równa mocy wydzielanej na zaciskach opornika o takiej samej wartości R umieszczonego w temperaturze T, to mówimy, że zastępcza temperatura szumowa układu wynosi T kelwinów. Nie jest to rzeczywista temperatura fizyczna układu. Jeśli skierujemy antenę na dowolny obiekt, to okaże się, że wytwarza on pewną moc szumów na zaciskach, przez co może być opisany zastępczą temperaturą szumową. Na rysunku 7.25 przedstawiono zastępcze temperatury szumowe kilku obiektów widzianych przez antenę tubową w paśmie mikrofalowym. Temperatura pustego nieba 3 K jest pozostałością po Wielkim Wybuchu, który był prawdopodobnie początkiem naszego Wszechświata. Szum ten widzimy częściowo na ekranach niedostrojonych odbiorników TV, do których podłączona jest antena zewnętrzna. Źródłem szumów radioelektrycznych są wyładowania atmosferyczne, wszelkiego

Puste niebo    • Odległe kwazary

3K    j |    >^0"K p

• Mars, 164K

Rys. 7.25. Zastępcze temperatury widziane przez antenę tubową skierowaną na różne obiekty w paśmie mikrofal