이 장에서는 안테나 방사 빔의 매개변수에 대해 논의하며, 이를 통해 빔 특성을 이해할 수 있습니다.
빔 영역
표준 정의에 따르면, "방사 강도 P(θ,ϕ)가 입체각 ΩA에 걸쳐 최대값을 유지하고 그 외의 영역에서는 0인 경우, 빔 영역은 안테나에서 방사되는 모든 전력이 통과하는 입체각이다."
안테나에서 방출되는 빔은 특정 입체각 내에서 방사 강도가 최대가 됩니다. 이 입체각을 빔 면적이라고 하며 ΩA로 나타냅니다.
이 입체각 ΩA 내에서 복사 강도 P(θ,ϕ)는 일정하고 최대값을 가지며, 그 외의 영역에서는 0이어야 합니다. 따라서 총 복사 전력은 다음과 같이 주어집니다.
복사 전력 = P(θ,ϕ)⋅ΩA(와트)
빔 각도는 일반적으로 주 로브의 반전력점 사이의 입체각을 의미합니다.
수학적 표현
보의 면적에 대한 수학적 표현은 다음과 같습니다.
여기서 미소 입체각은 다음과 같습니다.
dΩ=sinθdθdϕ
여기서 Pn(θ,ϕ)는 정규화된 복사 강도입니다.
• ΩA는 고체 빔 각도(빔 면적)를 나타냅니다.
• θ는 각도 위치의 함수입니다.
• ϕ는 반지름 거리의 함수입니다.
단위
보 면적의 단위는 다음과 같습니다.스테라디안(sr).
빔 효율
표준 정의에 따르면, "빔 효율은 주 빔의 면적과 전체 방사 빔 면적의 비율"입니다.
안테나가 방출하는 에너지는 지향성에 따라 달라집니다. 안테나가 가장 많은 에너지를 방출하는 방향은 효율이 가장 높으며, 일부 에너지는 측파대에서 손실됩니다. 주 빔에서 방출되는 최대 에너지와 손실을 최소화하면서 방출되는 총 에너지의 비율을 빔 효율이라고 합니다.
수학적 표현
빔 효율에 대한 수학적 표현은 다음과 같습니다.
어디
•ηB는 빔 효율(무차원)입니다.
• ΩMB는 주 빔의 입체각(빔 면적)입니다.
• ΩA는 전체 방사 빔의 입체각입니다.
안테나 편파
안테나는 선형 편파 또는 원형 편파와 같이 적용 분야의 요구 사항에 따라 다양한 편파 방식으로 설계할 수 있습니다. 편파 방식은 수신 또는 송신 시 안테나의 빔 특성과 편파 상태를 결정합니다.
선형 편광
전자기파를 송수신할 때, 파동의 진행 방향은 변할 수 있습니다. 선형 편파 안테나는 전기장 벡터를 고정된 평면에 가두어 특정 방향으로 에너지를 집중시키고 다른 방향으로의 에너지는 억제합니다. 따라서 선형 편파는 안테나의 지향성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
원형 편광
원형 편광파에서 전기장 벡터는 시간에 따라 회전하며, 직교 성분들은 크기가 같고 위상차가 90°이므로 고정된 방향이 없습니다. 원형 편광은 다중경로 효과를 효과적으로 완화시켜 주기 때문에 GPS와 같은 위성 통신에 널리 사용됩니다.
수평 편파
수평 편파는 지구 표면에서의 반사에 더 취약하여 신호 감쇠를 일으키는데, 특히 1GHz 이하의 주파수에서 이러한 현상이 두드러집니다. 텔레비전 신호 전송에서는 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 수평 편파를 흔히 사용합니다.
수직 편파
수직 편파 저주파는 지표면 전파에 유리합니다. 수평 편파에 비해 수직 편파는 지표면 반사의 영향을 덜 받기 때문에 이동통신에 널리 사용됩니다.
각 편파 방식에는 고유한 장점과 한계가 있습니다. RF 시스템 설계자는 특정 시스템 요구 사항에 따라 적절한 편파 방식을 자유롭게 선택할 수 있습니다.
안테나에 대한 자세한 내용을 알아보려면 다음 웹사이트를 방문하세요.
게시 시간: 2026년 4월 24일
