Внутреннее сопротивление приемной антенны

См. эквивалентную схему

Коэффициент направленного действия

В произвольном направлении – это квадрат отношения амплитуды ЭДС на выходе рассматриваемого приемной направленной А к амплитуде ЭДС на ее выходе в случае отсутствия у нее направленных свойств и неизменностей всех остальных ее свойств.

Коэффициент полезного действия

- отношение мощности отдаваемой приемной в согласованную нагрузку к мощности, которую она отдавала бы в согласованную нагрузку если бы не имела потерь.

Коэффициент усиления ПА

- коэффициент его направленного действия, но с учетом потерь в ней

=DA

Действующая длинна ПА

hA – это отношение амплитуды ЭДС на выходе приемной антенны к амплитуде направленности эл. поля пришедшей ЭМВ

hA=

Эффективная площадь ПА

S_э – отношение мощности, принемаемой антенной к плотности мощности пришедшей ЭМВ

S_э =

Диапазон рабочих частот ПА

интервал частот в пределах которого ни одна из за характеристик не выходит из заданных пределах.

Шумовая температура ПА

Гипотетическая , термодинамическая температура в Кельвинах, при которой активная составляющая внутреннего сопротивления антенны передает в согласованную с ней нагрузку в полосе частот дельта f мощность шумов = мощности реально поступающих в нее шумов.

Шумовая добротность ПА

QA – отношение ее коєфициента усиления к шумовой температуры QA=

Условие передачи в нагрузку максимальной мощности от приёмной антенны.

Воспользуемся эквивалентной схемой антенны:

Z_A

R_из R_ап jX_A

e_A

R_H R_нп jXн Z_H

Z_A- комплексное выходное сопротивление приемной антенны.

R_из – внутренне сопротивление генератора.

R_ап- сопротивление потерь на выходе антенны.

jX_A – реактивное сопротивление потерь на выходе антенны.

Z_H – комплексное сопротивление нагрузки.

R_H – входное активное сопротивление нагрузки.

R_нп- входное сопротивление потерь нагрузки.

jXн- реактивная составляющая входного сопротивления нагрузки.

e_A = E_maxh_ap_c(θ,φ)F(θ,φ) – комплексная амплитуда ЭДС на выходе приёмной антенны.

E_max – комплексная амплитуда напряженности элекрического поля в месте приёма.

F(θ,φ) – нормированная амплитудная ХНА.

I_A = e_A/Z_A+Z_H

Условие согласования:

1). Настроить X_A+X_H=0

2). Согласовать нагрузку:

R_H= R_из+R_АП+R_НП. В этом случае в нагрузке будет максимальная мощность: P_НС=|e_H|²/8R_н

η = R_из/ (R_из+R_АП)

R_АП = R_из (1- η)/ η

Рассмотрим случай максимальной мощности:

R_из

e R_н

R_нп

Для того, чтобы обеспечить максимальную мощность в нагрузке приёмной антенны, необходимо:

1. настроить систему антенна-нагрузка на рабочую частоту Х_А + Х_Н = 0;

2. согласовать сопротивление нагрузки с выходным сопротивлением антенны R_из + R_ап + R_ип = R_н;

3. согласовать поляризационную характеристику антенны с поляризацией принимаемой ЭМВ Р_с = 1;

4. сориентировать антенну так, чтоб направление максимума в ее амплитудной характеристике направленности совпадало с направлением на источник принимаемой ЭМВ F ( θ; φ ) = 1;

5. минимизировать потери энергии, т.е. максимизировать ее КПД

η_А → 1;

6. минимизировать потери в нагрузке, максимизировать КПД нагрузки η_Н → 1;

При выполнении всех условий, в нагрузке будет выделяться максимальная предельная мощность, превысить которую невозможно