בתבנית הקרינה של אנטנה, האונה הראשית מייצגת את הקרן הראשית של האנטנה, דרכה מקרינה האנרגיה המקסימלית והמרוכזת ביותר.
רוחב האלומה הוא הרוחב הזוויתי של הצמצם שדרכו מוקרן רוב ההספק. שני הפרמטרים העיקריים המשמשים לאפיון רוחב האלומה הם רוחב האלומה של חצי הספק (HPBW) ורוחב האלומה האפס הראשון (FNBW).
רוחב אלומה בחצי הספק (HPBW)
על פי ההגדרה הסטנדרטית, המרחק הזוויתי שבו משרעת תבנית הקרינה יורדת ב-50% (כלומר, -3 dB) משיא האונה הראשית נקרא רוחב אלומה של חצי הספק.
במילים אחרות, רוחב האלומה הוא האזור שבו האנטנה מקרינה את רוב ההספק שלה, התואם לאזור הסמוך להספק השיא. רוחב האלומה בחצי הספק הוא הטווח הזוויתי שבו ההספק היחסי בשדה הקרינה האפקטיבי של האנטנה עולה על 50% מהספק השיא.
פרשנות גיאומטרית של HPBW
על גבי תבנית הקרינה, ציירו קו מהמקור לכל צד של האונה הראשית בנקודות חצי-הספק. הזווית בין שני וקטורים אלה היא רוחב הקרן בחצי-הספק (HPBW). האיור הבא מסייע להמחיש מושג זה.
האיור מציג את האונה הראשית של האנטנה ואת נקודות החצי-כוח על האונה הראשית.
ביטוי מתמטי
נוסחה משוערת לרוחב הקרן בחצי הספק היא:
אֵיפֹה:
•λ הוא אורך הגל הפעיל,
•D הוא ממד פתח האנטנה (בדרך כלל קוטר או אורך צד).
יחידת המדידה של רוחב אלומה בחצי הספק (HPBW) היא רדיאנים או מעלות.
רוחב אלומה אפס ראשון (FNBW)
על פי ההגדרה הסטנדרטית, ההפרדה הזוויתית בין האפסים הראשונים הסמוכים לאונה הראשית נקראת רוחב אלומה של האפס הראשון.
במילים פשוטות, FNBW הוא הטווח הזוויתי בין אפסי התבנית הראשונים משני צידי הקורה הראשית.
פרשנות גיאומטרית של FNBW
מנקודת מוצא תבנית הקרינה, שרטטו קווים המשיקים לאלומת האור הראשית מכל צד. הזווית בין שני קווי המשיק הללו היא רוחב האלומה האפס הראשון (FNBW). האיור הבא עוזר להמחיש מושג זה בצורה ברורה יותר.
האיור למעלה מציג את רוחב האלומה בחצי הספק (HPBW) ואת רוחב האלומה האפס הראשון (FNBW) על גבי תבנית קרינה, כאשר האונה הראשית והאונות הצדדיות מסומנות.
ביטוי מתמטי
ניתן לקרב את הקשר בין רוחב הקרן האפס הראשון (FNBW) לבין רוחב הקרן בחצי הספק (HPBW) כך:
בהצבת HPBW ≈ 70λ/D, נקבל:
כאשר λ הוא אורך הגל ו-D הוא ממד צמצם האנטנה.
יְחִידָה
יחידת הרוחב הראשון של קרן אפסית (FNBW) היא רדיאן (rad) או מעלות (°).
אורך אפקטיבי ושטח אפקטיבי
בין פרמטרי האנטנה, אורך אפקטיבי ושטח אפקטיבי הם גם מדדים חשובים המסייעים בהערכת ביצועי האנטנה.
אורך אפקטיבי
האורך האפקטיבי של אנטנה משמש לאפיון יעילות הקיטוב שלה.
הַגדָרָהאורך אפקטיבי הוא היחס בין משרעת המתח במעגל פתוח במסופי האנטנה הקולטת למשרעת עוצמת השדה החשמלי הפוגע באותו כיוון קיטוב כמו האנטנה. כאשר גל פוגע מגיע לכניסת האנטנה, יש לו עוצמת שדה חשמלי מסוימת שאמפליטודה שלה תלויה בקיטוב של האנטנה. קיטוב זה צריך להתאים למשרעת המתח במסופי המקלט לקבלת קליטת אות אופטימלית.
ביטוי מתמטי
הביטוי המתמטי לאורך אפקטיבי הוא:
אֵיפֹה:
•le הוא האורך האפקטיבי של האנטנה,
•Voc הוא משרעת המתח במעגל פתוח במסופי האנטנה המקבלת,
•Ei הוא משרעת עוצמת השדה החשמלי הפוגע באותו כיוון קיטוב כמו האנטנה.
שטח אפקטיבי
הגדרה: שטח אפקטיבי הוא החלק משטח האנטנה הקולטת שסופג אנרגיה מחזית הגל הפוגעת וממיר אותה לאות חשמלי; הוא בדרך כלל קטן יותר משטח הפתח הפיזי של האנטנה.
במהלך הקליטה, כל השטח הפיזי של האנטנה חשוף לחזית הגל האלקטרומגנטית הפוגעת, אך רק חלק ממנו לוכד ביעילות את האות. חלק זה נקרא השטח האפקטיבי.
הסיבה שרק חלק קטן מאנרגיית חזית הגל מנוצל היא שחלק מהגל הפוגע מתפזר על ידי האנטנה, בעוד שחלק אחר עשוי להתפזר כחום. לכן, בתנאים אידיאליים ללא הפסדים, השטח אשר, כאשר מכפילים אותו בצפיפות ההספק הפוגעת, נותן את ההספק המרבי שניתן להשיג מהאנטנה נקרא השטח האפקטיבי.
השטח האפקטיבי מסומן בדרך כלל על ידיאאף.
למידע נוסף על אנטנות, אנא בקרו באתר:
זמן פרסום: 30 באפריל 2026
