Chương này thảo luận về các thông số của chùm tia bức xạ anten, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm kỹ thuật của chùm tia.
Diện tích chùm tia
Theo định nghĩa tiêu chuẩn: “Nếu cường độ bức xạ P(θ,ϕ) duy trì ở giá trị cực đại trên một góc khối ΩA và bằng không ở những nơi khác, thì diện tích chùm tia là góc khối mà toàn bộ công suất bức xạ từ anten đi qua.”
Chùm tia bức xạ từ ăng-ten được phát ra trong một góc khối nhất định, nơi cường độ bức xạ đạt cực đại. Góc khối này được gọi là diện tích chùm tia và được ký hiệu là ΩA.
Trong góc khối ΩA này, cường độ bức xạ P(θ,ϕ) phải không đổi và đạt giá trị cực đại, và bằng không ở những nơi khác. Do đó, tổng công suất bức xạ được cho bởi:
Công suất bức xạ = P(θ,ϕ)⋅ΩA(watt)
Góc chùm tia thường đề cập đến góc khối giữa hai điểm công suất bằng một nửa của thùy chính.
Biểu thức toán học
Biểu thức toán học cho diện tích dầm là:
trong đó góc khối vi phân là:
dΩ=sinθdθdϕ
Ở đây, Pn(θ,ϕ) là cường độ bức xạ được chuẩn hóa.
• ΩA biểu thị góc chùm tia rắn (diện tích chùm tia).
• θ là một hàm số của vị trí góc.
• ϕ là một hàm số của khoảng cách xuyên tâm.
Đơn vị
Đơn vị đo diện tích dầm làsteradian (sr).
Hiệu suất chùm tia
Theo định nghĩa tiêu chuẩn: “Hiệu suất chùm tia là tỷ lệ giữa diện tích chùm tia chính và tổng diện tích chùm tia bức xạ.”
Năng lượng bức xạ của một ăng-ten phụ thuộc vào độ định hướng của nó. Hướng mà ăng-ten bức xạ công suất lớn nhất có hiệu suất cao nhất, trong khi một phần năng lượng bị mất ở các búp sóng phụ. Tỷ lệ giữa năng lượng bức xạ tối đa trong chùm tia chính và tổng năng lượng bức xạ, với tổn thất tối thiểu, được gọi là hiệu suất chùm tia.
Biểu thức toán học
Biểu thức toán học cho hiệu suất chùm tia là:
Ở đâu
•ηB là hiệu suất chùm tia (không có đơn vị),
• ΩMB là góc khối (diện tích chùm tia) của chùm tia chính,
• ΩA là góc khối của toàn bộ chùm tia bức xạ.
Phân cực ăng-ten
Ăng-ten có thể được thiết kế với các kiểu phân cực khác nhau tùy theo yêu cầu ứng dụng, chẳng hạn như phân cực tuyến tính hoặc phân cực tròn. Loại phân cực quyết định đặc tính chùm tia và trạng thái phân cực của ăng-ten trong quá trình thu hoặc phát.
Phân cực tuyến tính
Khi sóng điện từ được truyền đi hoặc nhận về, hướng lan truyền của nó có thể thay đổi. Ăng-ten phân cực tuyến tính giữ cho vectơ điện trường nằm trong một mặt phẳng cố định, do đó tập trung năng lượng theo một hướng cụ thể đồng thời triệt tiêu các hướng khác. Vì vậy, phân cực tuyến tính giúp cải thiện độ định hướng của ăng-ten.
Phân cực tròn
Trong sóng phân cực tròn, vectơ điện trường quay theo thời gian, với các thành phần vuông góc có biên độ bằng nhau và lệch pha 90°, dẫn đến không có hướng cố định. Phân cực tròn giúp giảm thiểu hiệu quả các hiện tượng đa đường truyền và do đó được sử dụng rộng rãi trong truyền thông vệ tinh, chẳng hạn như GPS.
Phân cực ngang
Sóng phân cực ngang dễ bị phản xạ từ bề mặt Trái đất hơn, gây suy giảm tín hiệu, đặc biệt ở các tần số dưới 1 GHz. Phân cực ngang thường được sử dụng trong truyền tín hiệu truyền hình để đạt được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tốt hơn.
Phân cực dọc
Sóng tần số thấp phân cực theo chiều dọc có ưu điểm là thích hợp cho việc truyền sóng trên mặt đất. So với phân cực theo chiều ngang, sóng phân cực theo chiều dọc ít bị ảnh hưởng bởi sự phản xạ bề mặt hơn và do đó được sử dụng rộng rãi trong truyền thông di động.
Mỗi loại phân cực đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Các nhà thiết kế hệ thống RF có thể tự do lựa chọn loại phân cực phù hợp tùy theo yêu cầu cụ thể của hệ thống.
Để tìm hiểu thêm về ăng-ten, vui lòng truy cập:
Thời gian đăng bài: 24/04/2026
