Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği"

Koray Yağcı
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ANTENLER Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü Ders içeriği BÖLÜM 1: Antenler BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri BÖLÜM 3: Lineer Tel Antenler BÖLÜM 4: Halka Antenler 1

2 BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri 2.1. Giriş 2.2. Işıma Diyagramı 2.4. Işıma Şiddeti 2.5. Demet Genişliği 2.6. Yönelticilik 2.7. Nümerik Teknikler 2.8. Anten Verimliliği 2.9. Kazanç Demet Verimi Elektromanyetik dalgalar, bir noktadan başka bir noktaya kablosuz ortamlarda yada bir kılavuzlayıcı içerisinde bilgiyi nakletmek için kullanılırlar. Bu nedenle, elektromanyetik alanlarla ilgili bir güç ve enerji tanımlamak mümkündür. Bir elektromanyetik dalganın gücü ani Poynting vektörü kullanılarak tanımlanır. 2

3 Ani Poynting Vektörü: : ani Poynting vektörü (W/m 2 ) : ani elektrik alan şiddeti (V/m) : ani manyetik alan şiddeti (A/m) Poynting vektörü güç yoğunluğu olduğu için, kapalı yüzeyden geçen toplam gücü bulmak için bütün yüzey üzerinden Poyting vektörünün integre edilmesi gerekir. : ani toplam güç (W) : yüzey normali : kapalı yüzeyin sonsuz küçük alanı (m 2 ) 3

4 Zamanla değişen alan uygulamaları için, genellikle ortalama güç yoğunluğunun bulunması istenir. Ortalama güç yoğunluğu, bir periyot boyunca ani Poynting vektörünün integre edilmesi ve toplam periyoda bölünmesi ile elde edilir. 4

5 Ortalama Güç Yoğunluğu Birinci terim zamanın bir fonksiyonu değildir., ikinci terim zamanın bir fonksiyonudur. Bu durumda ortalama Poyting vektörü (ortalama güç yoğunluğu): Antenden ışımlanan ortalama güç (ışımlanan güç) 5

6 ÖRNEK 2.2: Bir antenin ışıma güç yoğunluğunun radyal bileşeni ile verilsin. Burada A 0 güç yoğunluğunun pik değeridir. ɵ bilinen küresel koordinat açısıdır ve radyal birim vektördür. Toplam ışıma gücünü bulunuz. ÇÖZÜM: İzotropik kaynakta ışıma güç yoğunluğu İzotropik anten, bütün yönlerde eşit ışıma yapan antendir. Pratikte var olmamakla birlikte diğer antenlerle karşılaştırma yapmak amacıyla referans olarak kullanılır. İzotropik antende simetrik ışımadan dolayı Poynting vektörü, ɵ ve Φ nin bir fonksiyonu değildir. Sadece r ye bağlıdır (radyal bileşen vardır). İzotropik anten tarafından ışımlanan toplam güç: İzotropik kaynağıın güç yoğunluğu: 6

7 BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri 2.1. Giriş 2.2. Işıma Diyagramı 2.4. Işıma Şiddeti 2.5. Demet Genişliği 2.6. Yönelticilik 2.7. Nümerik Teknikler 2.8. Anten Verimliliği 2.9. Kazanç Demet Verimi 2.4. Işıma Şiddeti Işıma şiddeti: Verilen bir yönde ışıma şiddeti, birim katı açı başına bir antenden ışımlanan güç olarak tarif edilir. Işıma şiddeti bir uzak-alan parametresidir. : ışıma şiddeti (W/birim katı açı) : ışıma yoğunluğu (W/m 2 ) Işıma şiddeti cinsinden toplam güç ifadesi: Burada 7

8 2.4. Işıma Şiddeti ÖRNEK 2.3: Bir antenin ışıma güç yoğunluğunun radyal bileşeni ile verilsin. Işıma şiddetini ve ışıma şiddetini kullanarak toplam ışıma gücünü bulunuz. ÇÖZÜM: Işıma şiddeti: Toplam ışıma gücü: 2.4. Işıma Şiddeti İzotropik kaynakta ışıma şiddeti: İzotropik antende U ışıma şiddeti ɵ ve Φ den bağımsızdır. Sadece r ye bağlıdır (radyal bileşen vardır). İzotropik kaynakta toplam güç: İzotropik kaynakta ışıma şiddeti : 8

9 BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri 2.1. Giriş 2.2. Işıma Diyagramı 2.4. Işıma Şiddeti 2.5. Demet Genişliği 2.6. Yönelticilik 2.7. Nümerik Teknikler 2.8. Anten Verimliliği 2.9. Kazanç Demet Verimi 2.5. Demet Genişliği Yarı Güç Demet Genişliği (HPBW): Işıma diyagramının yarıya, kazanç diyagramının 3 db, alan diyagramının ye düştüğü yönler arasındaki açısal genişliktir. 9

2.5. Demet Genişliği FNBW (Birinci Sıfır Demet Genişliği): Işımanın ilk sıfıra düştüğü yönler arasındaki açısal genişliktir. 2.5. Demet Genişliği ÖRNEK 2.

10 2.5. Demet Genişliği FNBW (Birinci Sıfır Demet Genişliği): Işımanın ilk sıfıra düştüğü yönler arasındaki açısal genişliktir Demet Genişliği ÖRNEK 2.4: Bir antenin ışıma şiddeti aşağıdaki gibi verilmiştir. Bu antenin; a) Birinci sıfır demet genişliğini (FNBW) radyan ve derece cinsinden bulunuz. b) Yarı güç demet genişliğini (HPBW) radyan ve derece cinsinden bulunuz (ÖDEV). 10

11 2.5. Demet Genişliği ÇÖZÜM: a) Birinci sıfır demet genişliği (FNBW), ışıma gücünün ilk defa sıfıra düştüğü noktadır. Bu nedenle: olmalıdır. Bu denklemi sağlayan iki tane değeri vardır. En küçük değere sahip olan FNBW dir. Işıma simetrik olduğu için de ; 11

Benzer belgeler

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

ANTENLER Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü Ders içeriği BÖLÜM 1: Antenler BÖLÜM 2: Antenlerin Temel Parametreleri BÖLÜM 3: Lineer Tel Antenler BÖLÜM 4: Halka Antenler