アンテナは、その設計に関係なく、可逆性の特性を持っています（受信と送信の両方で機能します）。 多くの場合、無線中継経路では、同じアンテナが受信機と送信機に同時に接続されることがあります。 これにより、異なる周波数で同じ方向に信号を送受信することができます。

受信アンテナのほぼすべてのパラメータは送信アンテナのパラメータに対応しますが、物理的な意味が若干異なる場合があります。

受信アンテナと送信アンテナには二重性の原理があるにもかかわらず、設計の点では大きく異なる場合があります。 これは、電磁信号を長距離 (可能な限り最大限) に送信するために、送信アンテナがそれ自体に大きな電力を通過させる必要があるという事実によるものです。 アンテナが受信に機能する場合、アンテナは非常に低い強度のフィールドと相互作用します。 多くの場合、電流伝送アンテナ構造の種類によって最終的な寸法が決まります。

おそらく、アンテナの主な特徴はその放射パターンです。 これは、多くの補助パラメータと、ゲインや方向係数などの重要なエネルギー特性を意味します。

指向性パターン

指向性パターン (DP) は、十分に長い距離にあるアンテナによって生成される電界強度の、空間内の観測角度への依存性です。 ボリューム的には、指向性アンテナの図は図 1 のようになります。

図1

上の図に示されているものは空間パターンとも呼ばれ、ボリュームの表面であり、いくつかの極大値を持つことができます。 図で赤で強調表示されている主な最大値は、図のメインローブと呼ばれ、主放射（または受信）の方向に対応します。 したがって、メインローブ周囲の磁界強度の最初の最小値または（頻度は低いですが）ゼロ値がその境界を決定します。 他のすべての最大フィールド値はサイド ローブと呼ばれます。

実際には、さまざまなアンテナがあり、最大放射の方向が複数ある場合や、サイド ローブがまったくない場合があります。

RP の描写 (および技術的応用) の便宜上、通常、RP は 2 つの垂直面で考慮されます。 原則として、これらは電気ベクトル E と磁気ベクトル H の平面です (ほとんどの環境では互いに垂直です) (図 2)。

図2

場合によっては、パターンは地球の平面に対して垂直面と水平面で考慮されます。 平面図は、極座標系またはデカルト (直交) 座標系を使用して描画されます。 極座標では、この図はより視覚的になり、地図上に重ねると、ラジオ局のアンテナのカバーエリアを把握できます (図 3)。

図3

直交座標系での放射パターンの表現は工学計算にとってより便利であり、そのような構造はパターン自体の構造を研究するためによく使用されます。 この目的のために、図は主な最大値を 1 に削減して正規化して作成されます。 以下の図は、ミラー アンテナの一般的な正規化された放射パターンを示しています。

図4

側方放射線の強度が非常に小さく、線形スケールで側方放射線を測定することが難しい場合には、対数スケールが使用されます。 ご存知のとおり、デシベルは小さい値を大きくし、大きい値を小さくするため、同じ図を対数スケールで表すと次のようになります。

図5

放射パターンだけからでも、かなりのことがわかります。 多数の練習に重要な特性。 上に示した図を詳しく見てみましょう。

最も重要なパラメータの 1 つは、放射線ゼロでのメイン ローブの幅 θ 0 と、半電力でのメイン ローブの幅 θ 0.5 です。 電力の半分は 3 dB レベル、つまり 0.707 の電界強度レベルに相当します。

図6

図６から、ゼロ放射におけるメインローブの幅はθ ０ ＝５．１８度であり、半電力レベルにおける幅はθ ０．５ ＝２．１５度であることが分かる。

この図は、側方放射と後方放射の強度 (サイド ローブとリア ローブのパワー) によっても評価され、そこからさらに 2 つの結果が得られます。 重要なパラメータアンテナ - これは保護係数とサイドローブのレベルです。

保護作用係数は、アンテナによって主方向に放射される電界強度と、反対方向に放射される電界強度の比です。 図のメインローブの向きを 180 度方向に考えると、その逆は 0 度になります。 他の放射方向も可能です。 検討中の図の保護作用係数を求めてみましょう。 わかりやすくするために、極座標系で表してみます (図 7)。

図7

図中、マーカー m1、m2 はそれぞれ逆方向、順方向の放射線レベルを示しています。 保護係数は次のように定義されます。

相対単位で。 dB 単位の同じ値:

サイドローブ レベル (SLL) は通常 dB 単位で表示され、これによりメイン ローブのレベルと比較して側方放射のレベルがどの程度弱いかを示します (図 8)。

図8

これらはアンテナ システムの 2 つの重要なパラメータであり、放射パターンの定義から直接得られます。 KND と KU はよく混同されます。 それらについて検討してみましょう。

方向係数

方向係数 (DC) は、主方向で生成された電界強度の 2 乗 (E 0 2) と、全方向の電界強度の 2 乗の平均値 (E cf 2) の比です。 定義から明らかなように、指向特性はアンテナの指向特性を特徴づけます。 効率は放射電力によって決まるため、損失は考慮されていません。 上記から、効率係数を計算するための式を指定できます。

D=E 0 2 /E 平均 2

アンテナが受信に機能する場合、干渉がすべての方向から均等に来る場合、効率は、指向性アンテナを無指向性アンテナに置き換えたときに電力の点で S/N 比が何倍向上するかを示します。

送信アンテナの場合、指向性係数は、主方向で同じ電界強度を維持しながら、全方向性アンテナを指向性アンテナに置き換えた場合に放射電力を何倍削減する必要があるかを示します。

完全に全方向性のアンテナの効率は明らかに 1 に等しいです。 物理的には、このようなアンテナの空間放射パターンは理想的な球のように見えます。

図9

このようなアンテナは全方向に均等に放射しますが、実際には実現可能ではありません。 つまり、これは一種の数学的抽象化です。

得

上で述べたように、効率係数にはアンテナの損失は考慮されていません。 アンテナの指向特性を特徴づけ、その損失を考慮するパラメータはゲインと呼ばれます。

ゲイン係数 (GF) G は、アンテナによって主方向に生成される二乗電界強度 (E 0 2) と、等しい電力で基準アンテナによって生成される二乗電界強度 (E oe 2) の平均値との比です。アンテナに供給されます。 また、ゲインを決定する際には、基準アンテナと測定アンテナの効率が考慮されることにも注意してください。

基準アンテナの概念は利得を理解する上で非常に重要であり、さまざまな周波数範囲で使用されます。 さまざまな種類参考アンテナ。 長・中波帯では1/4波長の縦型モノポール振動子を標準としています（図10）。

図10

このような基準振動子では、D e = 3.28 となるため、長波/中波アンテナの利得は、利得によって次のように決定されます。 G = D * 3/28 までここで、ŋ はアンテナ効率です。

短波範囲では、対称半波振動子が基準アンテナとして使用され、De = 1.64 の場合、ゲインは次のようになります。

G=D*ŋ/1.64

マイクロ波範囲 (これは、ほとんどすべての最新の Wi-Fi、LTE、およびその他のアンテナ) では、等方性エミッターが基準エミッターとして扱われ、D e = 1 が与えられ、図 9 に示す空間図が得られます。

利得は、主方向の電界強度を変化させないために、指向性アンテナに供給される電力を基準電力と比較して何倍減らす必要があるかを示すため、送信アンテナの決定パラメータです。

KND と KU は主にデシベルで表されます: 10lgD、10lgG。

結論

したがって、放射パターンとエネルギー特性 (DC とゲイン) から生じるアンテナのフィールド特性の一部を調べました。 アンテナのゲインはアンテナの損失を考慮しているため、アンテナのゲインは常に指向性係数より小さくなります。 損失は​​、給電線への電力の反射、壁の後ろの電流の流れ (ホーンなど)、アンテナの構造部品による図の陰影などによって発生する可能性があります。実際のアンテナ システムでは、 、ゲインとゲインの差は 1.5 ～ 2 dB になる可能性があります。

サイドローブからの要求を抑制するために、メインローブとサイドローブの放射線のエネルギーレベルの差が利用されます。

1.2.1. 管制塔の指向性パターンのサイドローブからの要求の抑制は、いわゆるスリーパルスシステムを使用して実行されます（図2*を参照）。

米。 2 3パルス方式によるDRLサイドローブからのリクエストの抑制

指向性レーダー アンテナから発信される 2 つの要求コード パルス P1 および РЗ に、別の全方向性アンテナ (抑制アンテナ) から発信される 3 番目のパルス P2 (抑制パルス) が追加されます。 時間抑制パルスは、リクエスト コードの最初のパルスから 2 μs 遅れます。 抑制アンテナ放射のエネルギー レベルは、受信サイトでの抑制信号のレベルがサイド ローブによって放射される信号のレベルよりも明らかに大きく、メイン ローブによって放射される信号のレベルよりも低くなるように選択されます。 。

トランスポンダは、コード パルス P1、РЗ と抑制パルス P2 の振幅を比較します。 方向でリクエストコードを受信した場合 サイドローブ、抑圧信号のレベルがリクエストコード信号のレベル以上の場合は応答しません。 P1、RZ のレベルが P2 のレベルより 9 dB 以上大きい場合にのみ応答します。

1.2.2. 着陸レーダー パターンのサイド ローブからの要求の抑制は、BPS ブロックで実行され、変動しきい値を使用した抑制方法が実装されます (図 3 を参照)。

図3 応答信号のパケットの受信
フローティングしきい値の抑制システムを使用する場合

この方法は、BPS で慣性追跡システムを使用し、放射パターンのメイン ローブから受信した信号のレベルが電圧の形で保存されるという事実にあります。 サイドローブ信号のレベルを超える所定のレベルに対応するこの電圧の一部がアンプの出力で閾値として設定され、次の照射では要求信号がこの閾値の値を超えた場合にのみ応答が行われます。 。 この電圧はその後の照射で調整されます。

1.3. 応答信号の構造

情報の任意のワードを含む応答信号は、座標コード、キーコード、および情報コードで構成されます (図 4a* を参照)。

図4 レスポンスコードの構造

座標コードは 2 パルスであり、その構造は情報のワードごとに異なります (図 4b、c* を参照)。

キーコードは 3 パルスであり、その構造は情報のワードごとに異なります (図 4b、c* を参照)。

情報コードには 40 個のパルスが含まれており、20 ビットのバイナリ コードを構成します。 各放電（図 4a、d を参照）には、160 μs の間隔をあけた 2 つのパルスが含まれます。 1 つの放電のパルス間の間隔は、他の放電のパルスで埋められます。 各ビットは、文字「1」または文字「0」の 2 進情報を伝えます。 SO-69 トランスポンダでは、アクティブポーズ方式を使用して 2 つのシンボルを送信します。シンボル「0」は、シンボル「1」を示すパルスが送信される瞬間より 4 μs 遅れて送信されます。伝わった。 各桁（「1」または「0」）の 2 つの可能なパルス位置が×印で示されています。 連続する 2 つの「1」(または「0」) シンボル間の時間間隔は 8 μs と仮定されます。 したがって、連続するシンボル「1」と「0」の間の間隔は 12 μs となり、シンボル「0」の後にシンボル「1」が続く場合、パルス間の間隔は 4 μs になります。

最初のビットは単一パルスを送信します。これは、4 μs 遅延した場合は 1 を表し、8 μs 遅延した場合は 0 を表します。 2 番目のビットも 1 つのパルスを送信します。前のビットに対して 4 μs 遅れた場合は 2、8 μs 遅れた場合は 0 になります。 3 桁目は 4 と 0 を送信します。また、その位置に応じて、4 桁目は 8 と 0 を送信します。

したがって、たとえば、数字 6 は、数字 0110 として送信されます。 二進法つまり、合計 0+2+4+0 となります (図 1 を参照)。

160 μs で送信された情報は、次の 160 μs で再度送信されるため、情報送信のノイズ耐性が大幅に向上します。

GOST R 50867-96

グループE58

ロシア連邦の国家基準

無線中継通信回線用アンテナ

分類と一般的な技術要件

マイクロ波通信回線のアンテナ。
分類と主な技術要件

OKS 33.060.20
オックストゥ 6577

導入日 1997-01-01

序文

1 ロシア連邦通信省によって開発および導入された

2 1996 年 3 月 21 日付けのロシア国家基準決議により採択され発効 N 193

3 初めて導入されました

1 適用分野

1 適用分野

この規格は、RRL に割り当てられた周波数範囲で電磁エネルギーを受信 (送信) するように設計された無線中継線 (RRL) アンテナに適用されます。

この規格は、電気パラメータの範囲と RRL アンテナの設計に関する一般的な技術要件を確立し、電気パラメータの測定方法を定義します。

2 規制に関する参照事項

3 つの定義

この規格の目的のために、次の用語と対応する定義が適用されます。

3.1 動作周波数範囲 - 動作周波数の上限と下限によって制限される帯域で、その範囲内ではアンテナの指定された電気パラメータが変化しない、または許容範囲内で変化します。

3.2 保護動作 - 主方向とは反対の方向または特定の特定の角度セクターでアンテナが受信した信号が、主方向で受信された同じ信号と比較して減少します。

3.3 保証された指向性図 - 実際の放射パターンのローブのピーク値の包絡線。

注 - 保証された放射パターンのレベルを超えることは 3 dB 以内、実際の放射パターンのサイド ローブ ピークの 10% 以内が許容されます。

3.4 相対的保護作用 - 保護効果は等方性アンテナの放射レベルまで低減されます。

3.5 その他の条件は GOST 24375 に準拠します。

4 分類

4.1 回路で使用されるミラーの数に基づいて、アンテナは主ミラーとフィードで構成されるシングルミラー、主ミラーと補助ミラーとフィードで構成されるダブルミラー、およびマルチミラーで構成されるマルチミラーに分けられます。 1 つの主ミラーと 2 つ以上の補助ミラーとフィードの構成。

4.2. 給電の位置に基づいて、アンテナは、給電システムがアンテナ開口の中心の焦点軸に沿って配置されている場合の軸対称と、給電システムが相対的にシフトされている場合の非軸対称 (リモート給電あり) に分けられます。アンテナ開口部の中心に合わせます。

4.3 動作バンドの数に基づいて、アンテナはシングルバンド、デュアルバンド、マルチバンドに分類されます。

4.4 国際分類に従って、品質指標 (主にノイズ耐性の観点から) に基づいて、アンテナは標準、高品質、および超高品質の 3 つの主要カテゴリに分類されます。

注 - リストされている主要なカテゴリに加えて、パラメータの 1 つが改善されたアンテナのカテゴリがあります。

4.5. 動作する偏波の数に基づいて、アンテナは 1 つの偏波で動作する単一偏波と 2 つの偏波で動作する二重偏波に分類されます。

4.6 動作方向の数に基づいて、アンテナは 1 つの方向で動作するシングル ビームと、2 つ以上の方向で動作する角度的に離隔されたビームに分けられます。

5 技術的要件

5.1 一般的な要件

アンテナは、この規格の要件と特定のアンテナ タイプの仕様に準拠する必要があります。

5.2 電気的要件

5.2.1 アンテナを開発、構築、製造する場合、次の電気パラメータを標準化する必要があります。

- 動作周波数範囲;

- 偏光特性;

- 得;

- アンテナとフィーダパスのマッチングを示すインジケーター。

- 半分の電力レベルでのメインローブの幅。

- ゼロ、またはレベルからマイナス 15 またはマイナス 20 dB でのメイン ローブの幅。

- 最初のサイドローブのレベル。

- 保護効果;

- 主放射線の方向に近い角度の所与の空間セクターにおける交差偏波最大値のレベルまたは交差偏波放射線の最大レベル。

- 円形または指定された角度のセクターにおける側方放射のレベル。

注 - 指定されたパラメータは、アンテナの認証試験中に制御されることがあります。

5.2.2 特定の RRL アンテナの動作範囲は、アンテナが動作する無線中継通信システムの動作範囲に対応している必要があります*。
______________
* 無線中継通信システムの動作範囲は、国際無線規則、サービス間の周波数帯域の配分に関するロシアの表、およびロシア無線周波数国家委員会の関連決定に従って設定されます。


動作範囲の動作帯域の幅は、下限周波数と上限周波数によって制限されます。

5.2.3 RRL アンテナの偏波は、直線、水平および/または垂直でなければなりません。

注 - 必要に応じて、回転偏波での操作も可能です。

5.2.4 アンテナ利得は、動作範囲の 1 つ（中間）または 3 つ（極端および中間）の周波数に設定するか、必要に応じて偏波によって分離された動作範囲全体内の最小許容値の形式で設定する必要があります。

ゲインはデシベル単位で指定する必要があります。

5.2.5 給電経路とアンテナの整合の指標は、動作範囲内の最大許容値の形で電圧定在波比 (VSWR) によって指定され、必要に応じて偏波によって分離されなければなりません。

注 - マッチング指標を反射係数の形式で設定することができます。

5.2.6 半分の電力レベルでのメインローブの幅は、必要に応じて平面と偏波によって分離され、動作範囲の 1 つ（中間）または 3 つ（極値と中間）の周波数に設定する必要があります。

注 - 必要に応じて、メインローブの幅とゼロ、またはマイナス 15 またはマイナス 20 dB のレベルを設定します。

5.2.7 最初のサイドローブのレベルは、必要に応じて面と偏波によって分離された、動作範囲内の最大許容値として指定される必要があります。

5.2.8 アンテナの保護効果は、必要に応じて平面と偏波によって分離された、動作範囲内の最小許容値として指定されなければなりません。

5.2.9 交差偏波の最大値のレベル、または主放射線の方向に近い角度の特定の空間セクターにおける交差偏波放射線のレベルは、必要に応じて分離された、動作範囲内の最大許容値として指定される必要があります。平面と偏光による。

5.2.10 横方向放射のレベルは、保証されたパターン (主偏波と交差偏波) の形式で両偏波に対して同時に指定するか、水平、水平および垂直、またはいくつかの最も特徴的な面での偏波ごとに分離して指定する必要があります。

5.2.11 最初のサイドローブのレベル、交差偏波最大値のレベル（または主放射の方向に近い角度の特定の空間セクターにおける交差偏波放射のレベル）および側面放射のレベルが指定されます。主方向の放射線レベルに対するデシベル単位。

5.2.12 平面（主なものは水平と垂直）および偏光（平面と ）によるパラメータの分離は、パラメータの値の差が指定された精度を超える場合に使用されます。

5.2.13 5.2.1 で指定された主要パラメータに加えて、開口部表面の利用率および相対的な保護効果などの派生パラメータを設定できます。

5.2.14 電気パラメータに影響を与える追加の要素（導波管遷移、屈曲、耐候性シェルターなど）がアンテナに含まれる場合、これらの要素がアンテナを形成する場合、各電気パラメータの値はその影響を考慮して設定する必要があります。アンテナの不可欠な部分、追加要素の包含に応じて、アンテナのバージョンが複数ある場合、アンテナのバージョンに依存するすべてのパラメータまたはパラメータのみの値をバージョンごとに個別に示す必要があります。

5.2.15 アンテナの電気パラメータの基準は、RRL スパンの長さ、伝播条件および使用する機器のパラメータ (送信電力、受信感度など)、通信の目的に応じて、特定の無線中継通信システムを設計するときに決定されます。システム (バックボーン、ゾーン)、チャネル数 (マルチチャネルまたは少数チャネル)、使用される変調方式 (アナログまたはデジタル)、電磁適合性要件など。 および特定のタイプのアンテナの技術仕様に示されています。

5.2.16 RRL で使用されるアンテナの主要パラメータの概算値は、付録 A に記載されています。

5.2.17 アンテナパラメータの測定に関する一般要件は、付録 B に記載されています。

5.3 設計要件

5.3.1 アンテナの設計には、アンテナを支持構造に取り付けるためのミラー、フィーダー、および要素が含まれていなければなりません。

注 - アンテナにはスタンドと調整装置が含まれる場合があります。

5.3.2 重量と 全体の寸法アンテナは最小限に抑える必要があります。

5.3.3 給電の導波管出力の方向 (水平、垂直、傾斜) は、システム全体の設計パラメータに応じて設定する必要があります。

5.3.4 フィーダの出力は、フィーダ パスまたは無線中継装置の対応する要素との接続を確実にする標準サイズとコネクタを備えていなければなりません。 フィード出力の要件は、特定の種類のアンテナの技術仕様で確立されています。

5.3.5 必要に応じて、フィードの導波管経路を密閉し、特定の種類のアンテナの技術仕様に指定されている過剰な空気圧でテストする必要があります。

5.3.6 アンテナの設計では、特定の気候地域で所定の設置高さでアンテナを動作させる場合、技術仕様で確立された機械的強度と電気的パラメータの基準を確保する必要があります。

5.3.7 アンテナは、技術仕様で指定された電気パラメータを維持しなければならず、特定の種類のアンテナの技術仕様で定められた輸送試験後に機械的損傷があってはなりません。

5.3.8 アンテナの耐用年数は、特別な条件で指定されていない限り、少なくとも 20 年でなければなりません。

5.3.9 マーキングと梱包の要件は、特定の種類のアンテナの技術仕様で指定する必要があります。

5.3.10 アンテナの設計には、設置および修理作業中にアンテナを持ち上げたり、下げたり、吊り下げて保持したりするための荷重受け穴が設けられていなければなりません。

5.3.11 非軸対称アンテナの設計では、視覚的に調整できるようにすることが賢明です。

5.3.12 アンテナ構造の要素には、設計文書に指定されている場合を除き、危険の原因となる鋭いエッジ、角、または表面があってはなりません。

5.3.13 アンテナの設計は、動作中に特別な監視または交換を必要とする要素への便利なアクセスを提供しなければなりません。

5.3.14 アンテナの最大許容設置高さは、アンテナが動作する必要があるシステムの要件に応じて決定されます。

5.3.15 特別な要件がない限り、アンテナは、周囲温度 -50 ～ +50 °C、湿度 100%、温度 +25 °C の V 風、IV 雪氷地域で動作するように設計されなければなりません。

5.4 電磁適合性、環境安全性、および電気安全性の要件

5.4.1 新しく開発、最新化され、海外で購入されたアンテナの横方向放射のレベルは、通信システムの電磁適合性を決定し、付録 B に示されている要件に準拠する必要があります。

5.4.2 環境安全性および電気安全性の要件は、特定のタイプの無線中継装置の技術仕様によって決定されます。

付録 A (参考用)。 現在RRLで使用されているアンテナの主要パラメータの推定値

付録 A
(参考)

A.1 RRL アンテナのゲインの範囲は 20 ～ 50 dB です。

注 - 必要に応じて、より低いゲイン値とより高いゲイン値の両方のアンテナを使用できます。

A.2 大容量バックボーン無線中継システムおよび拡張導波路パスを備えたシステムでの動作に使用されるアンテナの VSWR の範囲は 1.04 ～ 1.08 です。

ゾーン システムおよび拡張導波路パスを持たないシステム (機器がアンテナ入力に直接接続されている) での動作に使用されるアンテナの VSWR の範囲は 1.15 ～ 1.4 です。

注 - VSWR 値が低いアンテナを使用することをお勧めします。 指定された下限値を下回っています。

A.3 シングルビームの高指向性 RRL アンテナの半分の電力レベルでのメイン ローブの幅は、数分の 1 度から数度の範囲です。

A.4 RRL アンテナの横方向放射のレベルは、付録 B に記載されている基準放射パターンに対応します。

A.5 標準アンテナの相対的な保護効果は 0 ～ 10 dB、高品質 - 10 ～ 20 dB、超高品質 - 20 ～ 40 dB です。

注 - 保護効果の高いアンテナを使用することをお勧めします。

A.6 第一サイドローブのレベルはマイナス15～マイナス30dBです。

注 - アンテナを使用することをお勧めします。 低レベル最初のサイドローブを含む 指定された下限値を下回っています。

A.7 交差偏波最大値のレベル（または、主放射線の方向に近い角度の特定の空間セクターにおける交差偏波放射線のレベル）は、マイナス 15 ～ マイナス 30 dB の範囲にあります。 同時作業 2つの偏波で - マイナス30からマイナス35 dBまで。

注 - 交差偏波ピークが低いアンテナを使用することをお勧めします。

A.8 RRL アンテナの開口面の利用率は 0.4 ～ 0.7 (40 ～ 70%) の範囲です。

注 - 利用率の高いアンテナを使用することをお勧めします。 上記の上限を超える場合。

付録 B (推奨)。 アンテナパラメータの測定に関する一般要件

B.1 アンテナの測定は、特別に設備の整った試験場、または特別な吸収材でコーティングされた電波暗室で行われます。 測定の場所と方法は、動作周波数範囲内の測定パラメータの値を決定する際に必要な精度を考慮して選択されます。

B.2 測定を行う場合、特定のタイプのアンテナの技術仕様に特に記載されていない限り、標準測定回路および標準測定機器を使用して、動作周波数範囲での測定値の必要な精度を確保する必要があります。

B.3 放射パターンと利得を測定するための典型的なスキームの例を図 B.1 ～ B.3 に示します。

注 - 特定のタイプのアンテナの技術仕様で指定された測定精度を保証する電気パラメータの測定には、他の回路および方法を使用することが許可されています。

B.4 以下のパラメータは直接測定の対象となります。

- 得;

- 定在波比;

- 指向性パターン (主偏波および交差偏波)。

図 B.1 - 放射パターン測定のブロック図 (測定

放送

1 - 発電機。 2、8 - 高周波ケーブル。 3、7、9 - 同軸導波管遷移。 4 - フェライトバルブ; 5 - 測定（偏光）減衰器。 6 - デカップリング減衰器。 10 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 11 - 補助（送信）アンテナ。

受付

12 - テスト中のアンテナ。 13 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 14 - 同軸導波管遷移。 15 - 高周波ケーブル。 16 - 測定受信機。 17、19 - 低周波ケーブル。 18 - アンプ。 20 - レコーダー。

注意事項

図 B.1 - 放射パターン測定のブロック図 (測定
アッテネータはトランスミッション上にあります）

図 B.2 - 放射パターン測定のブロック図 (測定用減衰器は受信側にあります)

放送

1 - 発電機。 2 - 高周波ケーブル; 3 - 同軸導波管遷移。 4 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 5 - 補助（送信）アンテナ。

受付

6 - テスト中のアンテナ。 7 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 8、10 - デカップリング減衰器。 9 - 測定（偏光）減衰器。 11 - 検出器セクション。 12、14 - 低周波ケーブル。 13 - 低周波増幅器。 15 - レコーダー。

注意事項

1 フレキシブル導波管インサートを備えた導波管経路および導波管入力 (出力) を備えた送受信装置を使用する場合、高周波および同軸導波管遷移は回路から除外されます。

2 フィードの導波管出力の断面が長方形の場合、円形断面から長方形断面への導波管の移行は使用されません。

図 B.2 - 放射パターン測定のブロック図 (測定
減衰器はフロントにございます）

図 B.Z - ゲイン測定のブロック図 (測定用アッテネータは送信側にあります)

放送

1 - 発電機。 2、8 - 高周波ケーブル。 3、7、9 - 同軸導波管遷移。 4 - フェライトバルブ; 5 - 測定（偏光）減衰器。 6 - デカップリング減衰器。 10 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 11 - 補助（送信）アンテナ。

受付

12 - テスト中のアンテナ。 13、15 - 円形から長方形の断面への導波管の移行。 14 - 測定（基準）アンテナ。 16 - デカップリング減衰器。 17 - 測定セクション。 18 - 低周波ケーブル。 19 - 低周波アンプ。

注意事項

1 フレキシブル導波管インサートを備えた導波管経路および導波管入力 (出力) を備えた送受信装置を使用する場合、高周波および同軸導波管遷移は回路から除外されます。

2 フィードの導波管出力の断面が長方形の場合、円形断面から長方形断面への導波管の移行は使用されません。

図 B.Z - ゲイン測定のブロック図 (測定
アッテネータはトランスミッション上にあります）

B.5 メイン放射パターンを使用して、メイン ローブの幅は半分のパワー レベルとゼロ (またはマイナス 15 またはマイナス 20 dB のレベル)、最初のサイド ローブのレベル、サイド ローブのレベルで決定されます。主偏波での放射と保証された放射パターン。

B.6 交差偏波放射パターン、交差偏波最大値のレベルおよび/または主放射の方向に近い角度の特定の空間セクターにおける交差偏波放射のレベル、側方放射のレベルおよび保証された交差の使用-偏光放射パターンが決定されます。

B.7 次のパラメータは間接的に決定されます。

- 保護効果;

- 開口部表面の利用係数;

- 相対的な保護効果。

B.8 測定範囲は、特定の種類のアンテナの技術仕様によって決定されます。

B.9 特定の種類のアンテナの測定方法は、特定の種類のアンテナの技術仕様に指定する必要があります。

付録 B (推奨)。 見通し線無線中継システムのアンテナの参考指向図

B.1 勧告* に従った基準放射パターンは、実際の放射パターンが存在しない場合に、電磁両立性の問題を解決するために使用されます。つまり、次のとおりです。

- 調整ゾーンにおける干渉源の排除に関する問題の予備調査中。

- 無線中継ネットワークで無線周波数を再利用する場合、互いに著しく離れたエリア、または 1 つの局から異なる方向に分岐する回線のセクション、または交差偏波を使用する 1 つのエリアで同じ無線周波数を繰り返し使用できる場合。
______________
* ITU 総会は勧告 699 を変更するため、1994 年以降のアンテナ設計および建設の分野における最新の開発を考慮して、勧告 699 の新しい版を使用する必要があります。

B.2 基準放射パターンは、見通し内無線中継器の最も典型的かつ最も頻繁に使用される (上記の推奨事項の最終版の採用時点で) アンテナの実際の放射パターンのローブのピークの包絡線です。ただし、実際の放射パターンのサイド ローブのピークのわずかな割合が、参照図で制限されたレベルを超える可能性があると想定されます。

B.3 基準放射パターンは、開発者や潜在的な消費者にとって、下または上からの横方向放射のレベルを制限する最大許容値として機能することはできませんが、新しく開発または購入したアンテナ機器の品質を評価する際のガイドラインにはなり得ます。特定の平均的な世界レベルと比較して。

B.4 スループットを向上させるには、（基準と比較して）より良い放射パターンを持つアンテナを使用することをお勧めします。

注 - 放射パターンの悪いアンテナを使用することも可能です (この場合、電磁適合性の問題を解決する際には、実際の放射パターンのみを使用する必要があります)。

B.5 ITU 無線通信総会の決定 (勧告) に従って、特定のアンテナ パターン情報がない場合は、1 ～ 40 GHz の周波数範囲で以下の基準パターンを使用する必要があります。

B.5.1 無線中継アンテナの直径と動作波長の比が の場合、次の式を使用する必要があります。

ここで、 は等方的に放射するアンテナに対するゲインです。

- 軸からの偏角;

- 等方放射アンテナに対するメインローブのゲイン、dB;

- アンテナの直径と波長。同じ単位で表されます。

- 最初のローブのゲイン

放射パターンのサイドローブのレベル

サイドローブレベル(SLL)アンテナ放射パターン (DP) - サイド ローブ方向のアンテナ放射の相対 (最大 RP に正規化された) レベル。 通常、UBL はデシベルで表されます。

アンテナ放射パターンとパラメータの例: 幅、指向性、UBL、後方放射抑制係数

実際の (有限サイズ) アンテナのパターンは、主 (最大) 放射の方向とこの方向に対応するパターンのメイン ローブ、およびアンテナの他の極大値の方向が識別される振動関数です。パターンと、パターンの対応するいわゆるサイド ローブ。

• 原則として、 UBL は、パターンの最大サイドローブの相対レベルとして理解されます。。 指向性アンテナの場合、原則として、最大のサイド ローブは最初の (メインに隣接する) サイド ローブです。

• こちらも使用 平均側方放射線レベル(パターンは横方向放射角のセクターで平均化されます)、最大パターンに正規化されます。

原則として、「後方」方向（パターンのメインローブとは反対の方向）の放射線レベルを評価するために別のパラメータが使用されますが、この放射線は UBL を推定するときに考慮されません。

UBL減少の理由

• 受信モードでは、UBL が低いアンテナは、サイド ローブの方向に発生源が位置するノイズや干渉の背景に対して、目的の信号空間をより適切に選択するため、「よりノイズ耐性が高い」と考えられます。
• UBL が低いアンテナにより、システムは他の無線電子機器や高周波デバイスとの電磁両立性が向上します。
• UBL が低いアンテナにより、システムのステルス性が向上します。
• 自動目標追尾システムのアンテナにおいて、サイドローブによる誤追尾の可能性がある
• (パターンのメイン ローブの固定幅で) UBL が減少すると、パターンのメイン ローブの方向の放射レベルが増加します (指向性が増加します)。メイン以外の方向に進むのはエネルギーの無駄です。 ただし、一般にアンテナ寸法が固定されている場合、UBL の減少は成績係数の低下、パターンのメインローブの拡大、および効率の低下につながります。

UBLを低くするために支払う代償は、（アンテナ寸法が固定された場合の）放射パターンのメインローブの拡大と、一般に配電システムのより複雑な設計と（フェーズドアレイでの）効率の低下です。 。

UBLを減らす方法

主な方法 UBLの削減アンテナを設計するときは、電流振幅のより滑らかな (アンテナの端に向かって下がる) 空間分布を選択する必要があります。 この「滑らかさ」の尺度は、アンテナの表面利用率 (SUF) です。

個別のサイドローブのレベルを下げることは、励磁電流の振幅と位相を特別に選択したエミッタ、つまりフェーズドアレイ内の補償エミッタを導入すること、および放射開口部の壁の長さを滑らかに変更することによっても可能です（開口部内）。アンテナ）。

アンテナ全体の電流位相の不均一な（線形則と​​は異なる）空間分布（「位相誤差」）は、UBL の増加につながります。

こちらも参照

ウィキメディア財団。

2010年。

他の辞書で「放射パターンのサイドローブのレベル」が何であるかを確認してください。

パターンのサイド ローブのレベルは、(通常は) 放射パターンの 2 番目の最大値の方向のアンテナ放射のレベルです。 サイドローブには 2 つのレベルがあります: 最初のサイドローブについて すべてのサイド放射線の平均レベル.... ウィキペディア

サイドローブレベル - 最大レベルメインローブの外側の放射パターン。 [GOST 26266 90] [非破壊検査システム。 非破壊検査の種類（方法）と技術。 用語と定義 (参考書)。 モスクワ 2003]… …

米。 1. 電波干渉計 WSRT ... Wikipedia

アンテナ、メイン 技術仕様一定の誤差を伴うように規制されています。 測定アンテナは幅広い用途に使用できる独立したデバイスであり、さまざまなメーターやソースを操作できます。 ... ... ウィキペディア

ドルフ・チェビシェフ アンテナ アレイ- 横方向放射を備えたアンテナ システム。その要素への電力は、放射パターンがチェビシェフ多項式で記述されるような位相シフトで供給されます。 このようなアンテナは、図の最小レベルのサイド ローブを提供します。 技術翻訳者向けガイド

リューネベルグ レンズの断面における光線の経路。 青のグラデーションは屈折率の依存性を示しています。リューネベルグレンズは屈折率が一定ではないレンズです。

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パターン（メインローブ）の幅によって、放出される電磁エネルギーの集中度が決まります。

パターンの幅は、電磁界強度の振幅が最大値から 0.707 のレベル (または最大電力密度値から 0.5 のレベル) となるメインローブ内の 2 方向間の角度です。

パターンの幅は次のように指定されます。2θ 0.5 は 0.5 のレベルでのパワーで表したパターンの幅です。 2θ 0.707 - 0.707のレベルの強度に応じたパターンの幅。

上に示したインデックス E または H は、対応するプレーンのパターンの幅を意味します: 、 。 電力の 0.5 のレベルは、電界強度の 0.707 のレベル、または対数スケールでの 3 dB のレベルに対応します。

同じアンテナのビーム幅は、電界強度、電力、または対数スケールで表され、対応するレベルで測定され、同じになります。

実験的には、パターンの幅は、たとえば図に示すように、1 つまたは別の座標系で描かれたパターンのグラフから簡単に見つけることができます。

パターンのサイド ローブのレベルによって、アンテナによる電磁場のスプリアス放射の程度が決まります。 これは、無線技術装置の動作の秘密性と、近くの無線電子システムとの電磁両立性の品質に影響します。

相対サイドローブ レベルは、メイン ローブの最大方向の電界強度振幅に対するサイド ローブの最大方向の電界強度振幅の比です。

実際には、このレベルは絶対単位、つまりデシベルで表されます。 最初のサイドローブのレベルが最も重要です。 場合によっては、平均レベルのサイドローブで動作することもあります。

4. 送信アンテナの指向係数と利得。

指向係数は、球面パターンを持つ完全な全方向性 (等方性) エミッタである基準アンテナと比較した実際のアンテナの指向特性を定量的に特徴付けます。

効率係数は、実際の (指向性) アンテナの電力束密度 P(θ,φ) が電力束密度の何倍であるかを示す数値です。

アンテナの放射電力が同じである場合の、同じ方向、同じ距離にある基準 (全方向性) アンテナの PE (θ、φ):

(1) を考慮すると、次のようになります。

ここで、D 0 は最大放射方向の指向性です。

実際には、アンテナ効率について話すときは、アンテナの放射パターンによって完全に決定される値を意味します。

工学的な計算では、指向性係数を主面のアンテナ パターンの幅に関連付ける近似的な経験式が使用されます。

実際には、アンテナの放射電力を決定することは困難であるため (基準アンテナと実際のアンテナの放射電力が等しいという条件を満たすことはさらに困難です)、アンテナ ゲインの概念が導入されています。アンテナの集束特性だけでなく、ある種類のエネルギーを別の種類のエネルギーに変換する能力も含まれます。

これは、効率係数と同様の定義で条件が変化し、基準アンテナの効率が 1 に等しいことが明らかであるという事実で表されます。

ここで、PA はアンテナに供給される電力です。

この場合、方向係数は次のように方向係数で表されます。

ここで、η A はアンテナ効率です。

実際には、最大放射方向のアンテナ利得である G 0 が使用されます。

5. 位相放射パターン。 アンテナの位相中心の概念。

位相放射パターンは、アンテナによって放射される電磁場の位相の角度座標への依存性です。 アンテナの遠方ゾーンでは磁場ベクトル E と H が同位相であるため、位相パターンはアンテナから放射される EMF の電気成分と磁気成分に等しく関係します。 FDN は次のように指定されます。

r = 定数の場合、Ψ = Ψ (θ,φ)。

r = const で Ψ (θ,φ) の場合、これは、アンテナが球の形で波の位相面を形成することを意味します。 座標系の原点が位置するこの球の中心は、アンテナの位相中心 (PCA) と呼ばれます。 すべてのアンテナに位相中心があるわけではありません。

位相中心と、その間に明確なゼロがあるマルチローブ振幅パターンを持つアンテナの場合、隣接するローブのフィールド位相は (180 0) だけ異なります。 同じアンテナの振幅と位相の放射パターンの関係を次の図に示します。

電磁波の伝播方向とその位相面の位置は空間の各点で互いに垂直であるため、電磁波の位相面の位置を測定することによって、放射線源への方向（方向）を間接的に決定することができます。位相法による検出）。