그림 1
1. 빔 효율
송수신 안테나의 품질을 평가하는 또 다른 일반적인 매개변수는 빔 효율입니다. 그림 1에 나타낸 바와 같이 z축 방향으로 주엽이 있는 안테나의 경우, 빔 효율(BE)은 다음과 같이 정의됩니다.
이는 안테나가 송수신한 총 전력 대비 원뿔각 θ1 내에서 송수신된 전력의 비율입니다. 위 공식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
첫 번째 영점 또는 최소값이 나타나는 각도를 θ1으로 선택하면, 빔 효율은 주엽의 전력과 전체 전력의 비율을 나타냅니다. 계측, 천문학, 레이더와 같은 응용 분야에서는 안테나의 빔 효율이 매우 높아야 합니다. 일반적으로 90% 이상이 요구되며, 측엽에 수신되는 전력은 가능한 한 작아야 합니다.
2. 대역폭
안테나의 대역폭은 "안테나의 특정 특성 성능이 특정 기준을 충족하는 주파수 범위"로 정의됩니다. 대역폭은 중심 주파수(일반적으로 공진 주파수)를 기준으로 양쪽 주파수 범위에서 안테나 특성(입력 임피던스, 지향성 패턴, 빔 폭, 편파, 사이드롭 레벨, 이득, 빔 포인팅, 방사 효율 등)이 중심 주파수 값과 비교했을 때 허용 가능한 범위 내에 있는 것으로 볼 수 있습니다.
광대역 안테나의 경우, 대역폭은 일반적으로 허용 가능한 작동을 위한 상위 주파수와 하위 주파수의 비율로 표현됩니다. 예를 들어, 10:1의 대역폭은 상위 주파수가 하위 주파수의 10배임을 의미합니다.
• 협대역 안테나의 경우 대역폭은 중심 주파수 값과의 차이를 백분율로 나타낸 것입니다. 예를 들어, 5% 대역폭은 허용 가능한 주파수 범위가 중심 주파수의 5%임을 의미합니다.
안테나의 특성(입력 임피던스, 지향성 패턴, 이득, 편파 등)은 주파수에 따라 변하기 때문에 대역폭 특성이 고정되어 있지 않습니다. 일반적으로 지향성 패턴과 입력 임피던스의 변화 양상은 서로 다릅니다. 따라서 이러한 차이를 명확히 하기 위해 지향성 패턴 대역폭과 임피던스 대역폭을 구분하여 사용해야 합니다. 지향성 패턴 대역폭은 이득, 사이드롭 레벨, 빔폭, 편파 및 빔 방향과 관련이 있으며, 입력 임피던스와 방사 효율은 임피던스 대역폭과 관련이 있습니다. 대역폭은 일반적으로 빔폭, 사이드롭 레벨 및 패턴 특성을 함께 고려하여 표현합니다.
위의 논의는 주파수 변화에 따라 커플링 네트워크(변압기, 접지선 등) 및/또는 안테나의 크기가 변하지 않는다는 가정을 전제로 합니다. 하지만 안테나 및/또는 커플링 네트워크의 주요 크기를 주파수 변화에 맞춰 적절히 조정할 수 있다면 협대역 안테나의 대역폭을 넓힐 수 있습니다. 일반적으로 이는 쉬운 일이 아니지만, 실현 가능한 응용 분야가 있습니다. 가장 흔한 예로는 자동차 라디오의 안테나가 있는데, 이 안테나는 일반적으로 길이를 조절하여 수신 감도를 향상시킬 수 있습니다.
안테나에 대한 자세한 내용을 알아보려면 다음 웹사이트를 방문하세요.
게시 시간: 2024년 7월 12일
