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Ciência Popular da Antena - Largura de Banda Operacional
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Eu. Definição e Classificação
1. Definição: Largura de banda da antena geralmente se refere à faixa de frequência correspondente a quando um determinado parâmetro da antena (como ganho, relação de onda estacionária de tensão, etc.) atende a requisitos específicos.
2. Classificação
Largura de Banda Absoluta: É a faixa de frequência real dentro da qual a antena pode operar. A fórmula de cálculo é Îf = fmax - fmin, onde fmax é a frequência mais alta na qual a antena pode operar e fmin é a frequência mais baixa na qual a antena pode operar.
Largura de banda relativa**: É expressa como a razão da diferença entre as frequências limite superior e inferior e a frequência central. A fórmula de cálculo é Largura de banda relativa = (f_high - f_low) / f_center.
II. Fatores que influenciam e métodos de representação
1. Fatores que influenciam: A largura de banda de uma antena é afetada por vários fatores, incluindo tamanho físico, formato, material da antena e objetivos de projeto. Por exemplo, técnicas como o uso de fios de metal mais grossos, “gaiolas de arame” de metal para aproximar fios de metal ainda mais grossos e a integração de múltiplas antenas em um único componente podem aumentar a largura de banda da antena.
2. Métodos de representação:
Relação de onda estacionária de tensão (VSWR) Condição: Sob a condição de que a relação de onda estacionária de tensão VSWR ⤠1,5, a largura de banda de frequência operacional da antena é chamada de largura de banda da antena. Esta é uma definição comumente usada em sistemas de comunicação móvel.
Condição de queda de ganho: A largura da banda de frequência dentro da qual o ganho da antena cai 3 decibéis também é chamada de largura de banda da antena. Este método de representação concentra-se na característica do ganho da antena mudando com a frequência.
III. Aplicações práticas e significado
1. Aplicações Práticas: Em sistemas de comunicação, a seleção da largura de banda da antena é crucial para o desempenho do sistema. Se a largura de banda da antena for muito estreita, ela pode não ser capaz de cobrir a faixa de frequência de comunicação necessária, resultando em declínio na qualidade da comunicação ou falha no estabelecimento de uma conexão de comunicação. Portanto, ao escolher uma antena, deve-se levar em consideração fatores como faixa de frequência de comunicação, requisitos de largura de banda e desempenho da antena do sistema.
2. Significado: A largura de banda da antena é um dos indicadores importantes para medir o desempenho de uma antena. Determina as capacidades de radiação e recepção da antena em diferentes frequências e é de grande importância para garantir a estabilidade e confiabilidade do sistema de comunicação.
Tipos de largura de banda da antena
Eu. Largura de banda absoluta
1. Definição: largura de banda absoluta refere-se à faixa de frequência real dentro da qual a antena pode operar, ou seja, a diferença entre a frequência mais alta e a frequência mais baixa quando os indicadores de desempenho da antena (como taxa de onda estacionária de tensão, ganho, etc.) atender requisitos específicos. A fórmula de cálculo é: B = fh - fl, onde fh é a frequência mais alta dentro da largura de banda e fl é a frequência mais baixa dentro da largura de banda.
2. Características: A largura de banda absoluta reflete diretamente o tamanho da faixa de frequência que a antena pode cobrir e é uma maneira intuitiva de representar a largura de banda da antena.
II. Largura de banda relativa
1. Definição: A largura de banda relativa é expressa como a razão entre a diferença entre as frequências mais altas e mais baixas nas quais a antena pode operar e a frequência central. A fórmula de cálculo é: Br = (fh - fl) / f0 Ã 100%, onde fh é a frequência mais alta dentro da largura de banda, fl é a frequência mais baixa dentro da largura de banda e f0 é a frequência central.
2. Características:
- Como a largura de banda relativa leva em consideração a frequência central de operação da antena, ela pode refletir com mais precisão as mudanças de desempenho da antena em diferentes frequências.
- De acordo com o tamanho da largura de banda relativa, antenas podem ser classificadas em antenas de banda estreita, antenas de banda larga e antenas de banda ultralarga. Geralmente, antenas com largura de banda relativa inferior a 10% são chamadas de antenas de banda estreita, e aquelas com largura de banda relativa superior a 20% são chamadas de antenas de banda larga. As antenas de banda larga também podem ser representadas diretamente pela proporção de fh para fl. Antenas com fh/fl maiores que 2:1 são chamadas de antenas de banda larga. Se fh/fl for maior que 3:1, elas podem ser chamadas de antenas de banda muito larga. Para fh/fl maiores que 10:1, elas são geralmente chamadas de antenas de banda ultralarga. Há também um ditado que diz que a largura de banda relativa das antenas de banda estreita é inferior a 1%, a das antenas de banda larga está entre 1% e 25% e a das antenas de banda ultralarga é superior a 25%. .
III. Outros métodos de representação
Além da largura de banda absoluta e da largura de banda relativa, a largura de banda da antena também pode ser representada pela largura de banda proporcional, ou seja, a proporção das frequências limites superior e inferior (fh:fl). No entanto, este método de representação é menos comumente usado que a largura de banda absoluta e a largura de banda relativa.
