Антеннаның алыс өріс сәулелену диаграммасының жанама лепелері

Кіріспе

Антеннаның алыс өрістегі сәулелену үлгісінің қанаттары.

Антенна инженерлігінде, қанаттар – антеннаның немесе басқа сәулелену көзінің алыс өрістегі сәулелену үлгісінің негізгі қанаты емес, жергілікті максимумдар болып табылатын қанаттары. Көптеген антенналардың сәулелену үлгісі әртүрлі бұрыштардағы «қанаттарды» көрсетеді – сәулеленген сигнал күшінің максималды мәнге жететін бағыттар, «нөлдермен» бөлінеді, онда сәулеленген сигнал күші нөлге дейін төмендейді. Бұл антеннаның дифракциялық үлгісі ретінде қарастырылуы мүмкін. Радиотолқындарды бір бағытта таратуға арналған бағыттық антеннада, сол бағыттағы қанаттың өріс күші басқаларына қарағанда жоғары болуы тиіс; бұл «негізгі қанат» деп аталады. Басқа қанаттар «қосымша қанаттар» деп аталады және әдетте қажетсіз бағыттағы қажетсіз сәулеленуді білдіреді. Негізгі қанаттың тікелей артындағы қанат артқы қанат деп аталады. Антенна радиотолқын ұзындығына қарағанда ұзын болса, оның сәулелену үлгісінде көбірек қанаттар болады. Тарату антенналарында, артық қосымша қанаттар сәулеленуі энергияны ысыраптап, басқа құрылғыларға кедергі келтіруі мүмкін. Тағы бір кемшілік – құпия ақпаратты бейтаныс қабылдағыштар ұстап алуы мүмкін. Қабылдау антенналарында қосымша қанаттар кедергі келтіретін сигналдарды қабылдап, қабылдағыштағы шу деңгейін арттыруы мүмкін. Қосымша қанаттардағы қуат тығыздығы әдетте негізгі сәуледен әлдеқайда төмен болады. Негізгі сәуленің ең жоғарғы нүктесіне қатысты децибелмен өлшенетін қосымша қанат деңгейін (SLL) азайту қажет. Негізгі және қосымша қанаттар тарату және қабылдау үшін қолданылады. Негізгі және қосымша қанаттар, сәулелену үлгісі, апертура пішіні және апертура салмағы туралы ұғымдар оптикада (электромагнетизмнің басқа саласы) және акустика салаларында, мысалы, динамиктер мен сонарларды, сондай-ақ антенналарды жобалауда қолданылады. Антеннаның алыс өрістегі сәулелену үлгісі оның апертуралық таралуының Фурье түрлендірілісі болғандықтан, көптеген антенналарда әдетте қосымша қанаттар болады, егер апертуралық таралуы Гаусс емес немесе антенна көрінетін кеңістікте қосымша қанаттары жоқтай кішкентай болса. Үлкен антенналардың тар негізгі сәулелері, сондай-ақ тар қосымша қанаттары болады. Сондықтан, үлкен антенналарда көрінетін кеңістікте көбірек қосымша қанаттар болады (антеннаның мөлшері ұлғайған сайын, қосымша қанаттар жоғалып бара жатқан кеңістіктен көрінетін кеңістікке өтеді).

In antenna engineering, sidelobes are the lobes (local maxima) of the far field radiation pattern of an antenna or other radiation source, that are not the main lobe. The radiation pattern of most antennas shows a pattern of "lobes" at various angles, directions where the radiated signal strength reaches a maximum, separated by "nulls", angles at which the radiated signal strength falls to zero. This can be viewed as the diffraction pattern of the antenna. In a directional antenna in which the objective is to emit the radio waves in one direction, the lobe in that direction is designed to have a larger field strength than the others; this is the "main lobe". The other lobes are called "sidelobes", and usually represent unwanted radiation in undesired directions. The sidelobe directly behind the main lobe is called the back lobe. The longer the antenna relative to the radio wavelength, the more lobes its radiation pattern has. In transmitting antennas, excessive sidelobe radiation wastes energy and may cause interference to other equipment. Another disadvantage is that confidential information may be picked up by unintended receivers. In receiving antennas, sidelobes may pick up interfering signals, and increase the noise level in the receiver. The power density in the sidelobes is generally much less than that in the main beam. It is generally desirable to minimize the sidelobe level (SLL), which is measured in decibels relative to the peak of the main beam. The main lobe and sidelobes occur for both transmitting and receiving. The concepts of main and sidelobes, radiation pattern, aperture shapes, and aperture weighting, apply to optics (another branch of electromagnetics) and in acoustics fields such as loudspeaker and sonar design, as well as antenna design. Because an antenna's far field radiation pattern is a Fourier Transform of its aperture distribution, most antennas will generally have sidelobes, unless the aperture distribution is a Gaussian, or if the antenna is so small as to have no sidelobes in the visible space. Larger antennas have narrower main beams, as well as narrower sidelobes. Hence, larger antennas have more sidelobes in the visible space (as the antenna size is increased, sidelobes move from the evanescent space to the visible space).

Жатыр жасушалары

Дискретті апертуралық антенналар үшін (мысалы, фазалық тізімдер) элементтер арасындағы қашықтық жарты толқын ұзындығынан артық болса, кеңістіктік бүліну әсері кейбір бүйірлік сәулелердің амплитудасын айтарлықтай арттырады және оларды негізгі сәуленің деңгейіне жақындатады; мұндайлар торлық сәулелер деп аталады, және олар негізгі сәулелердің өзіне ұқсас немесе дерлік ұқсас көшірмелері болып табылады. Торлық сәулелер – бүйірлік сәулелердің ерекше жағдайы. Мұндай жағдайда, бүйірлік сәулелер негізгі сәуле мен бірінші торлық сәуле арасында немесе торлық сәулелер арасында орналасқан барлық сәулелер деп қарастырылуы керек. Торлық сәулелердің амплитудасы көбінесе, тіпті барлық басқа бүйірлік сәулелерден де жоғары болғандықтан, бүйірлік және торлық сәулелерді ажырату ұғымдық тұрғыдан пайдалы. Торлық сәулелердің математикасы рентген сәулелерінің дифракциясының математикасына сәйкес келеді.