Передающая антенна излучает подведённую ВЧ-энергию, а приёмная связывает падающее поле с входом приёмника. Для обычной линейной взаимной антенны на одной частоте диаграмма передачи и приёма одинакова. Различия оборудования чаще связаны с мощностью, электроникой, шумом и рабочими полосами, а не с обязательной разницей формы излучателя.
Что делает сама антенна
Передатчик формирует сигнал и подводит мощность к антенне через линию. На приёмной стороне антенна передаёт часть энергии поля в нагрузку, после чего электроника усиливает, фильтрует и демодулирует сигнал.
Пассивная антенна не создаёт сообщение и не расшифровывает его. Установка с LNA, преобразователем или активными модулями объединяет несколько функций, которые необходимо различать.
Взаимность: когда одна антенна работает в обе стороны
При одинаковой частоте и конфигурации взаимность позволяет использовать передающую диаграмму для описания приёма. Направление максимума, нули и поляризационные свойства относятся к одному и тому же электромагнитному устройству.
Это утверждение требует линейной взаимной структуры и соответствующих сред. Активная, переключаемая или невзаимная цепь не обязана давать одинаковую передаточную характеристику в обоих направлениях. Если частоты передачи и приёма различаются, диаграммы тоже могут различаться без нарушения взаимности.
Передача: допустимая мощность и нагрев
Ограничения задаются токами, электрическими полями, нагревом, разъёмами и режимом сигнала. Разделяйте среднюю и пиковую мощность, длительность импульса и рабочий цикл. «Передающая антенна работает только от 10 Вт до 50 кВт» не является определением: существуют и значительно менее мощные устройства.
Приёмный усилитель нельзя подключать к передатчику, полагаясь на взаимность пассивного элемента. Для совместного использования антенны нужны соответствующий переключатель, дуплексер или другая схема разделения и защиты.
Приём: эффективная площадь и шум
Для взаимной антенны связь эффективной площади и усиления имеет вид Ae = Gλ²/(4π), с G в линейных единицах. При согласованных условиях получаемая мощность связана с плотностью падающего потока и этой площадью.
Пример: 10 dBi означает G = 10. При λ = 0,10 м эффективная площадь составляет около 0,00796 м². Это не обязательно физическая площадь корпуса антенны и не означает, что она одинаково принимает со всех направлений.
Чувствительность системы зависит от шума среды и приёмника, потерь перед первым усилителем, полосы и способа обработки. Уровни −50…−20 дБм не ограничивают все возможные приёмные применения.
Поляризация и две частоты
Совпадение геометрической формы не гарантирует нужную поляризацию. Для линейных антенн важен угол ориентации. Для круговых проверяйте направление вращения и используемую конвенцию наблюдения.
В дуплексной системе антенна может поддерживать две разные полосы. Проверяйте согласование и диаграммы в каждой, а также развязку портов, фильтры и допустимые уровни утечки в приёмник.
Что сравнить в спецификациях
| Характеристика | Передача и приём |
|---|---|
| Полоса | Реальные частоты, а не только название диапазона. |
| Диаграмма | Усиление в нужном направлении, нули и боковые лепестки. |
| Интерфейс | Импеданс, разъём, фланец и плоскость отсчёта. |
| Мощность | Допустимая передаваемая мощность и защита приёмной электроники. |
| Электроника | Фильтры, LNA, питание, коммутация и развязка. |
Гарантировать радиус 80 км только по мощности передатчика нельзя: нужны высота, путь, частота, антенны и критерий качества. Основы приведены в материалах о взаимности и эффективной площади. У SATCOM-антенн Dolph Microwave проверяйте исполнение для приёма либо приёма-передачи по полной спецификации.
