פרק זה דן בפרמטרים של אלומות קרינה של אנטנות, המסייעים לנו להבין את מפרטי האלומה.
שטח הקורה
לפי ההגדרה הסטנדרטית: "אם עוצמת הקרינה P(θ,ϕ) נשארת בערכה המקסימלי מעל זווית מוצקה ΩA והיא אפס במקום אחר, אז שטח האלומה הוא הזווית המלאה שדרכה עובר כל ההספק המוקרן על ידי האנטנה."
הקרן המוקרנת מאנטנה נפלטת בזווית מוצקה מסוימת שבה עוצמת הקרינה היא מקסימלית. זווית אלומת מוצקה זו נקראת שטח האלומה ומסומנת ב-ΩA.
בתוך זווית מוצקה זו ΩA, עוצמת הקרינה P(θ,ϕ) צריכה להיות קבועה ומקסימלית, ואפס במקומות אחרים. לכן, סך ההספק המוקרן ניתן על ידי:
הספק מוקרן = P(θ,ϕ)⋅ΩA (וואט)
זווית האלומה מתייחסת בדרך כלל לזווית המלאה בין חצאי נקודות ההספק של האונה הראשית.
ביטוי מתמטי
הביטוי המתמטי לשטח הקורה הוא:
כאשר זווית מוצקה דיפרנציאלית היא:
dΩ=sinθdθdϕ
כאן, Pn(θ,ϕ) היא עוצמת הקרינה המנורמלת.
• ΩA מייצג את זווית הקרן הרציפה (שטח הקרן).
• θ היא פונקציה של המיקום הזוויתי.
• ϕ היא פונקציה של המרחק הרדיאלי.
יְחִידָה
יחידת שטח הקורה היאסטרדיאן (sr).
יעילות קרן
על פי ההגדרה הסטנדרטית: "יעילות הקרן היא היחס בין שטח הקרן של הקרן הראשית לשטח הקרן הכולל המוקרן."
האנרגיה המקרינה על ידי אנטנה תלויה בכיווניות שלה. לכיוון שבו האנטנה מקרינה את מירב ההספק יש את היעילות הגבוהה ביותר, בעוד שחלק מהאנרגיה אובדת באונות הצדדיות. היחס בין האנרגיה המקרינה המקסימלית בקרן הראשית לבין האנרגיה המקרינה הכוללת, עם אובדן מינימלי, נקרא יעילות קרן.
ביטוי מתמטי
הביטוי המתמטי ליעילות הקרן הוא:
אֵיפֹה
•ηB היא יעילות הקרן (ללא ממד),
• ΩMB היא זווית העצם (שטח הקרן) של הקרן הראשית,
• ΩA היא זווית המשקף של הקרן הכוללת המוקרנת.
קיטוב אנטנה
ניתן לתכנן אנטנות עם קיטובים שונים בהתאם לדרישות היישום, כגון קיטוב ליניארי או מעגלי. סוג הקיטוב קובע את מאפייני הקרן ואת מצב הקיטוב של האנטנה במהלך קליטה או שידור.
קיטוב ליניארי
כאשר גל אלקטרומגנטי משודר או נקלט, כיוון ההתפשטות שלו עשוי להשתנות. אנטנה מקוטבת ליניארית שומרת על וקטור השדה החשמלי מוגבל למישור קבוע, ובכך מרכזת אנרגיה בכיוון מסוים תוך דיכוי כיוונים אחרים. לפיכך, קיטוב ליניארי מסייע בשיפור כיווניות האנטנה.
קיטוב מעגלי
בגל מקוטב מעגלי, וקטור השדה החשמלי מסתובב לאורך זמן, כאשר הרכיבים האורתוגונליים שלו שווים באמפליטודה ובעובי 90 מעלות מחוץ לפאזה, וכתוצאה מכך אין כיוון קבוע. קיטוב מעגלי ממתן ביעילות את השפעות ריבוי הנתיבים ולכן נמצא בשימוש נרחב בתקשורת לוויינית, כגון GPS.
קיטוב אופקי
גלים מקוטבים אופקית רגישים יותר להחזרה מפני כדור הארץ, מה שגורם לדעיכה של האות, במיוחד בתדרים מתחת ל-1 גיגה-הרץ. קיטוב אופקי משמש בדרך כלל להעברת אותות טלוויזיה כדי להשיג יחס אות לרעש טוב יותר.
קיטוב אנכי
גלים בעלי מקוטב אנכי בתדר נמוך הם יתרון להתפשטות גלי קרקע. בהשוואה לקיטוב אופקי, גלים בעלי מקוטב אנכי מושפעים פחות מהשתקפויות פני השטח ולכן נמצאים בשימוש נרחב בתקשורת סלולרית.
לכל סוג קיטוב יתרונות ומגבלות משלו. מתכנני מערכות RF יכולים לבחור בחופשיות את הקיטוב המתאים בהתאם לדרישות המערכת הספציפיות.
למידע נוסף על אנטנות, אנא בקרו באתר:
זמן פרסום: 24 באפריל 2026
