Directividad

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    Directividad es un parámetro fundamental de la antena. Se trata de una medida de la patrón de "dirección" de radiación de una antena es. Una antena que irradia igualmente en todas direcciones habría efectivamente cero direccionalidad, y la direccionalidad de este tipo de la antena sería de 1 (o 0 dB).

[Nota al margen tontos: Cuando una directividad se especifica para una antena, lo que se quiere decir es 'directividad máxima. Directividad es técnicamente una función del ángulo, pero la variación angular se describe por su patrón de radiación. Por lo tanto, direccionalidad a través de esta página significa directividad máxima, porque rara vez se utiliza en otro contexto.]

patrón de radiación de una antena normalizado se puede escribir como una función en coordenadas esféricas:

antenna radiation pattern in spherical coordinates

Debido a que el patrón de radiación se normaliza, el valor máximo de F para todo el período gama de ángulos: 1. Matemáticamente, la fórmula de la directividad (D) se escribe como:

equation for an antenna's directivity

Esta ecuación puede parecer complicado, pero el numerador es el valor máximo de F, y el denominador sólo representa la "potencia media irradiada en todas las direcciones". Esta ecuación es, entonces, sólo una medida del valor máximo de potencia radiada, dividido por el promedio.

Ejemplo

Como ejemplo, consideremos dos antenas, una con los patrones de radiación que se administra por:

example radiation pattern for an antenna    Antena 1

radiation pattern of a more directive antenna    Antena 2

Estos patrones se representan en la Figura 1. Tenga en cuenta que los patrones son sólo una función del ángulo polar polar angle theta, y no en función de el ángulo del azimut (uniforme para cualquier acimut). El patrón de radiación de antena 1 es menos de dirección y que para la antena 2.

comparison plot of radiation patterns

Figura 1. Parcelas de diagramas de radiación.

La directividad se calcula para una antena que 1.273 (1,05 dB).

La directividad se calcula para Antena 2 a 2.707 (4,32 dB).

Una vez más, implica un aumento de la directividad más "centrado" de la antena. Es decir, Antena 2 recibe energía 2.707 veces más en su dirección máxima de una antena isotrópica recibiría.

Antenas para teléfonos celulares deben tener una directividad de baja porque la señal puede venir desde cualquier dirección, y la antena debe recogerlo. Por el contrario, el satélite antenas parabólicas tienen una directividad muy alta, porque son para recibir señales a partir de una dirección fija. Por ejemplo, si usted consigue un plato de DirectTV, que se decirle dónde punto tal que la antena recibe la señal.

Por último, vamos a concluir con una lista de tipos de antena y su directividades, para darle una idea de lo que se ve en la práctica.

Tipo de la antena Típica de directividad Directividad típica (dB)
Dipolo corto 1.5 1.76
La mitad del dipolo de onda 1.64 2.15
Parche (microstrip) Antena 3.2-6.3 5-8
Cuerno de antena 10-100 10-20
Antena de plato 10-10,000 10-40

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