Полоса пропускания — ещё один фундаментальный параметр антенны. Она описывает диапазон частот, в котором антенна может корректно излучать или принимать энергию. Как правило, требуемая полоса пропускания является одним из параметров, используемых для выбора типа антенны. Например, существует множество типов антенн с очень малой полосой пропускания. Такие антенны не могут использоваться в широкополосных приложениях.
Полоса пропускания обычно указывается в терминах коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН). Например, антенна может быть описана как имеющая КСВН <1,5 в диапазоне 100-400 МГц. В этом случае указывается, что коэффициент отражения составляет менее 0,2 в указанном диапазоне частот. Следовательно, из мощности, передаваемой на антенну, только 4% отражается обратно к передатчику. Кроме того, потери на отражение S11 = 20 * LOG10 (0,2) = 13,98 децибел.
Обратите внимание, что вышеизложенное не означает, что 96% мощности передается на антенну в виде распространяющегося электромагнитного излучения. Необходимо учитывать потери мощности.
Кроме того, диаграмма направленности излучения будет меняться в зависимости от частоты. В целом, форма диаграммы направленности излучения не оказывает существенного влияния на частоту.
Для описания полосы пропускания могут использоваться и другие стандарты. Она может иметь поляризацию в определенном диапазоне. Например, для антенны с круговой поляризацией можно определить осевое отношение <3 дБ в диапазоне 1,4–1,6 ГГц (менее 3 дБ). Этот диапазон настройки полосы пропускания поляризации приблизительно соответствует антеннам с круговой поляризацией.
Полоса пропускания часто указывается в виде относительной полосы пропускания (FBW). FBW — это отношение диапазона частот к центральной частоте (самая высокая частота минус самая низкая частота). Добротность (Q) антенны также связана с полосой пропускания (чем выше Q, тем ниже полоса пропускания и наоборот).
Чтобы привести конкретные примеры полосы пропускания, ниже приведена таблица полос пропускания для распространенных типов антенн. Это ответит на вопросы: «Какова полоса пропускания дипольной антенны?» и «Какая антенна имеет большую полосу пропускания — патч-антенна или спиральная антенна?». Для сравнения, у нас есть антенны с центральной частотой 1 ГГц (гигагерц) каждая.
Пропускная способность нескольких распространенных антенн.
Как видно из таблицы, полоса пропускания антенны может сильно различаться. Патч-антенны (микрополосковые антенны) имеют очень низкую полосу пропускания, в то время как спиральные антенны обладают очень широкой полосой пропускания.
Дата публикации: 24 ноября 2023 г.
