Una tromba ad alta direttività si valuta attraverso guadagno, banda, riflessione, efficienza, fascio, radiazione fuori asse e polarizzazione. 15–25 dBi, 1–40 GHz e ROS sotto 1,5 non sono specifiche comuni a tutte le trombe.
1. Guadagno nella direzione richiesta
Il guadagno comprende concentrazione spaziale ed efficienza. 24 dBi corrispondono a un rapporto lineare di circa 251 rispetto all’isotropo, con il riferimento di potenza definito. Una struttura passiva non amplifica la potenza totale di 251 volte.
Indica frequenza e direzione. Guadagno e guadagno realizzato differiscono per il trattamento del disadattamento. Il massimo in asse non descrive da solo le direzioni inclinate o una scansione.
2. Banda che soddisfa tutti i requisiti
L’intervallo utile deve rispettare contemporaneamente criteri di riflessione, guadagno, diagramma e polarizzazione. Una vasta banda con basso S11 non basta.
Il limite del connettore non determina necessariamente il limite della completa antenna. Valuta eccitazione, modi e possibile separazione del fascio.
3. Riflessione e ROS
Per Γ, ROS = (1+|Γ|)/(1−|Γ|). Con ROS 1,5 si ha |Γ| = 0,2 e potenza riflessa del 4%. Non tutta la parte restante finisce necessariamente nel lobo principale.
Calibra il VNA al piano richiesto e considera gli adattatori. Il rapporto fra campi elettrico e magnetico dell’onda TE non è automaticamente identico al riferimento coassiale di 50 Ω.
4. Efficienza e area d’apertura
Distingui rendimento di radiazione ed efficienza d’apertura. Nella stima G ≈ 4πηapA/λ², A è l’area geometrica, ηap l’efficienza d’apertura e G il guadagno lineare.
A 10 GHz, con 20 dBi, cioè G = 100, e ηap = 0,60, serve circa A = 0,0119 m². Un quadrato equivalente ha lato vicino a 109 mm, circa 3,64λ, non necessariamente 12λ.
È una stima d’area sotto ipotesi, non un disegno produttivo. Lunghezza, forma ed errore di fase richiedono progetto. Il nome tromba non garantisce rendimento del 90%.
5. Larghezza del fascio
La HPBW si misura tra i punti a 3 dB sotto la massima potenza del lobo principale, nei piani e alle frequenze necessari. I piani E e H di una tromba rettangolare possono differire.
Il fascio stretto richiede puntamento preciso e può essere sfavorevole per un’area ampia. 10–30° non descrive ogni tromba.
6. Lobi laterali e risposta posteriore
Il livello dei lobi laterali va riferito a un massimo e a una regione angolare. Anche il rapporto avanti-indietro richiede direzione o area definite. Non esiste una comune prestazione di 30 dB.
Dinamica degli strumenti e riflessioni del sito possono nascondere lobi deboli. Una sola direzione posteriore con livello basso non implica assenza di radiazione nell’intero emisfero.
7. Polarizzazione
Per la lineare valuta componente utile e incrociata nello stesso sistema di coordinate. Per la circolare usa rapporto assiale e senso con convenzioni coerenti.
Una purezza del 95% senza direzione e definizione è ambigua. L’isolamento fra due porte non sostituisce la misura spaziale di polarizzazione incrociata.
Misura e accettazione con una tromba di riferimento
La dicitura guadagno standard non assicura la presenza della calibrazione richiesta. Controlla guadagno per frequenza, piano, condizioni e incertezza.
Il rapporto di prova include diagrammi, guadagno, parametri S e incertezza. Senza un sistema radiato, il solo VNA non misura tutti e sette gli indicatori.
Non c’è una regolazione universale che sposti l’alimentazione di λ/4 o porti le perdite sotto 0,3 dB mettendo a terra il componente. Segui il disegno e verifica potenza media e di picco, temperatura e montaggio.
Riferimenti: trombe, guadagno, apertura efficace. La portata si valuta separatamente con il budget del collegamento completo.
