Wydajność oświetlenia

Efektywność oświetlenia anteny [ przysłony ] jest miarą stopnia, w jakim antena lub układ jest równomiernie wzbudzony lub oświetlony. Typowe jest, że antena [apertura] lub układ jest celowo niedoświetlony lub niedoświetlony w celu złagodzenia listków bocznych i obniżenia temperatury anteny . Nie należy go mylić z wydajnością promieniowania lub wydajnością anteny .

Definicja

Efektywność oświetlenia anteny [apertury] definiuje się jako „stosunek, zwykle wyrażony w procentach, maksymalnej kierunkowości anteny [apertury] do jej standardowej kierunkowości”. Jest synonimem znormalizowanej kierunkowości. Standardowa [referencyjna] kierunkowość jest zdefiniowana jako „Maksymalna kierunkowość z płaskiej apertury obszaru A lub ze źródła liniowego o długości L, gdy jest wzbudzona rozkładem równofazowym o jednolitej amplitudzie”. Kluczem do zrozumienia tych definicji jest to, że „maksymalna” kierunkowość odnosi się do kierunku maksymalnego natężenia promieniowania, tj. głównego płata. Dlatego wydajność oświetlenia nie jest funkcją kąta względem anteny [apertury], ale jest raczej stałą apertury dla wszystkich kątów kształtu.

Standardowa kierunkowość

Różnica między maksymalną kierunkowością a standardową kierunkowością jest subtelna. Można jednak wywnioskować, że gdyby antena [apertura] była wzbudzana [oświetlona] równomiernie bez różnicy faz (równofazowej) na całej aperturze, to wydajność oświetlenia byłaby równa jedności. Bardzo typowe jest, że antena [apertura] jest celowo niedoświetlona [oświetlona] za pomocą „stożka” w celu zmniejszenia charakterystyki promieniowania i temperatury anteny . W takim projekcie maksymalna kierunkowość jest zmniejszona, ponieważ pełna przysłona nie jest wykorzystywana w pełnym zakresie, a wydajność oświetlenia będzie mniejsza niż jedność. Wybór słów IEEE jest nieco mylący, ponieważ „maksymalna” kierunkowość jest zawsze mniejsza lub równa kierunkowości „standardowej”. Słowo maksimum w tym przypadku oznacza maksymalne natężenie promieniowania ogólnego wzoru kierunkowości, który jest inaczej zdefiniowany dla wszystkich kątów kształtu.

Związek z wydajnością anteny

Istnieją krytyczne różnice w sposobie, w jaki różni autorzy i IEEE definiują wydajność anteny i efektywny obszar anteny. IEEE definiuje skuteczność anteny z aperturą jako „Dla anteny o określonej płaskiej aperturze, stosunek maksymalnego efektywnego obszaru anteny do powierzchni apertury”.

${\ Displaystyle \ eta _ {a} = {\ Frac {A_ {e, max}} {A}}}$

a pod efektywnym obszarem anteny IEEE stwierdza: „Efektywny obszar anteny w danym kierunku jest równy kwadratowi roboczej długości fali pomnożonej przez jej wzmocnienie w tym kierunku podzielone przez 4π”. Zysk jest również definiowany jako mniejszy niż kierunkowość na podstawie wydajności promieniowania. ${\ displaystyle \ eta}$

${\ Displaystyle A_ {e} = G {\ Frac {\ lambda ^ {2}} {4 \ pi}} = \ eta D {\ Frac {\ lambda ^{2}}{4\pi }}}$

Jednak inni renomowani autorzy definiują efektywny obszar pod względem kierunkowości:

${\ Displaystyle A_ {e} = D {\ Frac {\ lambda ^ {2}} {4 \ pi}}}$

Tak czy inaczej, standardowa kierunkowość nie może przekraczać:

${\ Displaystyle D_ {std} \ równoważnik A {\ Frac {4 \ pi}} {\ lambda ^ {2}}}}$

ponieważ ${\ Displaystyle \ eta _ {a} \ równoważnik 1}$ .

Zgodnie z definicjami IEEE:

$Displaystyle D_ {max} = \ eta _ {i} D_{std}\leq {\frac {\eta _{i}}{\eta _{a}}}A_{e,max}{\frac {4\pi}}{\lambda ^{2}}}= {\frac {\eta _{i}}{\eta _{a}}}\eta D_{max}}$

gdzie $oświetlenia$ .

Jednak zgodnie z definicją innych autorów:

$Displaystyle D_ {max} = \ eta _ {i} D_ {std}\leq {\frac {\eta _{i}}{\eta _{a}}}A_{e,max}{\frac {4\pi}}{\lambda ^{2}}}={ \frac {\eta _{i}}{\eta _{a}}}D_{max}}$

Więc ewidentnie jest problem. Jeśli definicje IEEE są prawdziwe, to ${\ Displaystyle {\ Frac {\ eta _ {i}}} {\ eta _ {a}}} \ eta = 1}$ dlatego ${\ Displaystyle \ eta = {\ Frac {\ eta _ {a}} {\ eta _ {i}}}}$ . Lub, jeśli inni autorzy mają rację, to ${\ Displaystyle \ eta _ {a} = \ eta _ {i}}$ .