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Antenna Popular Science - Larghezza di banda operativa
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I. Definizione e classificazione
1. Definizione: Larghezza di banda dell'antenna si riferisce generalmente alla gamma di frequenza corrispondente a quando un determinato parametro dell'antenna (come guadagno, rapporto di onda stazionaria di tensione, ecc.) soddisfa requisiti specifici.
2. Classificazione
Larghezza di banda assoluta: è la gamma di frequenza effettiva entro la quale l'antenna può funzionare. La formula di calcolo è Îf = fmax - fmin, dove fmax è la frequenza più alta alla quale l'antenna può funzionare e fmin è la frequenza più bassa alla quale l'antenna può funzionare.
Larghezza di banda relativa**: è espressa come il rapporto tra la differenza tra le frequenze limite superiore e inferiore rispetto alla frequenza centrale. La formula di calcolo è Larghezza di banda relativa = (f_alta - f_bassa) / f_centro.
II. Fattori influenzanti e metodi di rappresentazione
1. Fattori che influenzano: la larghezza di banda di un'antenna è influenzata da vari fattori, tra cui le dimensioni fisiche, la forma, il materiale dell'antenna e gli obiettivi di progettazione. Ad esempio, tecniche come l'utilizzo di fili metallici più spessi, "gabbie metalliche" per approssimare fili metallici ancora più spessi e l'integrazione di più antenne in un singolo componente possono aumentare la larghezza di banda dell'antenna.
2. Metodi di rappresentazione:
Condizione del rapporto d'onda stazionaria di tensione (VSWR): A condizione che il rapporto d'onda stazionaria di tensione VSWR ≥ 1,5, la larghezza della banda di frequenza operativa dell'antenna è chiamata larghezza di banda dell'antenna. Questa è una definizione comunemente usata nei sistemi di comunicazione mobile.
Condizione di caduta del guadagno: la larghezza della banda di frequenza entro la quale il guadagno dell'antenna diminuisce di 3 decibel è anche chiamata larghezza di banda dell'antenna. Questo metodo di rappresentazione si concentra sulla caratteristica del guadagno dell'antenna che cambia con la frequenza.
III. Applicazioni pratiche e significato
1. Applicazioni pratiche: Nei sistemi di comunicazione, la scelta della larghezza di banda dell'antenna è cruciale per le prestazioni del sistema. Se la larghezza di banda dell'antenna è troppo stretta, potrebbe non essere in grado di coprire l'intervallo di frequenza di comunicazione richiesto, con conseguente peggioramento della qualità della comunicazione o incapacità di stabilire una connessione di comunicazione. Pertanto, quando si sceglie un'antenna, è necessario prestare particolare attenzione a fattori quali l'intervallo di frequenza di comunicazione, i requisiti di larghezza di banda e le prestazioni dell'antenna del sistema.
2. Significato: la larghezza di banda dell'antenna è uno degli indicatori importanti per misurare le prestazioni di un'antenna. Determina le capacità di radiazione e ricezione dell'antenna a diverse frequenze ed è di grande importanza per garantire la stabilità e l'affidabilità del sistema di comunicazione.
Tipi di larghezza di banda dell'antenna
I. Larghezza di banda assoluta
1. Definizione: la larghezza di banda assoluta si riferisce all'intervallo di frequenza effettivo entro il quale l'antenna può funzionare, ovvero la differenza tra la frequenza più alta e la frequenza più bassa quando gli indicatori di prestazione dell'antenna (come il rapporto delle onde stazionarie della tensione, il guadagno, ecc.) soddisfare requisiti specifici. La formula di calcolo è: B = fh - fl, dove fh è la frequenza più alta all'interno della larghezza di banda e fl è la frequenza più bassa all'interno della larghezza di banda.
2. Caratteristiche: la larghezza di banda assoluta riflette direttamente la dimensione della gamma di frequenza che l'antenna può coprire ed è un modo intuitivo per rappresentare la larghezza di banda dell'antenna.
II. Larghezza di banda relativa
1. Definizione: la larghezza di banda relativa è espressa come il rapporto tra la differenza tra le frequenze più alte e più basse alle quali l'antenna può funzionare rispetto alla frequenza centrale. La formula di calcolo è: Br = (fh - fl) / f0 Ã 100%, dove fh è la frequenza più alta all'interno della larghezza di banda, fl è la frequenza più bassa all'interno della larghezza di banda e f0 è la frequenza centrale.
2. Caratteristiche:
- Poiché la larghezza di banda relativa tiene conto della frequenza centrale del funzionamento dell'antenna, può riflettere in modo più accurato i cambiamenti delle prestazioni dell'antenna a frequenze diverse.
- In base alla dimensione della larghezza di banda relativa, le antenne possono essere classificate in antenne a banda stretta, antenne a banda larga e antenne a banda ultra larga. Generalmente, le antenne con una larghezza di banda relativa inferiore al 10% sono chiamate antenne a banda stretta, mentre quelle con una larghezza di banda relativa superiore al 20% sono chiamate antenne a banda larga. Le antenne a banda larga possono anche essere rappresentate direttamente dal rapporto tra fh e fl. Le antenne con fh/fl maggiore di 2:1 sono chiamate antenne a banda larga. Se fh/fl è maggiore di 3:1, possono essere chiamate antenne a banda molto larga. Per fh/fl superiori a 10:1 vengono solitamente chiamate antenne a banda ultralarga. Si dice anche che la larghezza di banda relativa delle antenne a banda stretta è inferiore all'1%, quella delle antenne a banda larga è compresa tra l'1% e il 25% e quella delle antenne a banda ultra - a banda larga è superiore al 25% .
III. Altri metodi di rappresentazione
Oltre alla larghezza di banda assoluta e alla larghezza di banda relativa, la larghezza di banda dell'antenna può anche essere rappresentata dalla larghezza di banda del rapporto, ovvero il rapporto tra le frequenze limite superiore e inferiore (fh:fl). Tuttavia, questo metodo di rappresentazione è meno comunemente utilizzato rispetto alla larghezza di banda assoluta e alla larghezza di banda relativa.
