Новости - Основы антенн: Основные параметры антенн

Объекты с фактической температурой выше абсолютного нуля излучают энергию. Количество излучаемой энергии обычно выражается в эквивалентной температуре TB, называемой яркостной температурой, которая определяется как:

TB — яркостная температура (эквивалентная температура), ε — излучательная способность, Tm — фактическая молекулярная температура, а Γ — коэффициент излучательной способности поверхности, связанный с поляризацией волны.

Поскольку излучательная способность находится в интервале [0,1], максимальное значение яркостной температуры, которого может достичь, равно молекулярной температуре. В общем случае излучательная способность зависит от рабочей частоты, поляризации излучаемой энергии и структуры молекул объекта. На микроволновых частотах естественными источниками хорошей энергии являются земля с эквивалентной температурой около 300 К, небо в зените с эквивалентной температурой около 5 К или небо в горизонтальном направлении с температурой 100–150 К.

Яркостная температура, излучаемая различными источниками света, улавливается антенной и отображается наантеннаТемпература на конце антенны определяется по приведенной выше формуле после взвешивания диаграммы направленности антенны. Её можно выразить как:

TA — температура антенны. При отсутствии потерь от рассогласования и отсутствии потерь в линии передачи между антенной и приёмником мощность шума, передаваемая на приёмник, равна:

Pr — мощность шума антенны, K — постоянная Больцмана, △f — ширина полосы пропускания.

рисунок 1

Если линия передачи между антенной и приёмником имеет потери, мощность шума антенны, полученную по приведенной выше формуле, необходимо скорректировать. Если фактическая температура линии передачи равна T0 по всей длине, а коэффициент затухания линии передачи, соединяющей антенну и приёмник, постоянен α, как показано на рисунке 1, то эффективная температура антенны на конце приёмника в этом случае равна:

Где:

Ta — температура антенны в конечной точке приемника, TA — шумовая температура антенны в конечной точке антенны, TAP — температура конечной точки антенны при физической температуре, Tp — физическая температура антенны, eA — тепловой КПД антенны, а T0 — физическая температура линии передачи.
Поэтому мощность шума антенны необходимо скорректировать следующим образом:

Если сам приемник имеет определенную шумовую температуру T, то мощность шума системы на конечной точке приемника составляет:

Ps — мощность шума системы (в конечной точке приемника), Ta — шумовая температура антенны (в конечной точке приемника), Tr — шумовая температура приемника (в конечной точке приемника), а Ts — эффективная шумовая температура системы (в конечной точке приемника).
На рисунке 1 показана взаимосвязь между всеми параметрами. Эффективная шумовая температура системы Ts антенны и приёмника радиоастрономической системы варьируется от нескольких К до нескольких тысяч К (типичное значение составляет около 10 К) и зависит от типа антенны и приёмника, а также рабочей частоты. Изменение температуры антенны на её конце, вызванное изменением излучения цели, может составлять всего несколько десятых долей К.

Температура антенны на входе и на конце приёмника может различаться на много градусов. Короткая линия передачи или линия с малыми потерями могут значительно снизить эту разницу температур до нескольких десятых долей градуса.

РФ МИСОвысокотехнологичное предприятие, специализирующееся на НИОКР ипроизводствоАнтенны и устройства связи. Мы занимаемся исследованиями и разработками, инновациями, проектированием, производством и продажей антенн и устройств связи. Наша команда состоит из докторов наук, магистров, старших инженеров и опытных специалистов, обладающих прочной профессиональной теоретической базой и богатым практическим опытом. Наша продукция широко используется в различных коммерческих, экспериментальных, испытательных системах и во многих других областях. Рекомендуем несколько антенн с превосходными характеристиками: