Antenna-theory-beam-width
アンテナ理論-ビーム幅
この章では、アンテナの放射パターンのもう1つの重要な要素である*ビーム幅*について説明します。 アンテナの放射パターンでは、メインローブはアンテナのメインビームで、アンテナから放射される最大かつ一定のエネルギーが流れます。
ビーム幅*は、ほとんどのパワーが放射される開口角です。 このビーム幅の2つの主な考慮事項は、ハーフパワービーム幅（HPBW）と最初のヌルビーム幅（FNBW）*です。
半出力ビーム幅
標準的な定義によれば、「放射パターンの大きさがメインビームのピークから50％（または-3dB）減少する角度間隔は、ハーフパワービーム幅」です。
つまり、ビーム幅は、ほとんどの電力が放射される領域であり、ピーク電力です。 *半出力ビーム幅*は、アンテナの有効放射フィールドにおいて、相対電力がピーク電力の50％を超える角度です。
HPBWの徴候
放射パターンの原点と両側の主ローブの半分のパワーポイントの間に線を引くと、これら2つのベクトル間の角度は HPBW 、半分のパワービーム幅と呼ばれます。 これは、次の図の助けを借りてよく理解できます。
この図は、メジャーローブとHPBWのハーフパワーポイントを示しています。
数式
半出力ビーム幅の数式は-
どこで
- $ \ lambda $は波長です（λ= 0.3/周波数）。
- D は直径です。
単位
HPBWの単位は*ラジアン*または*度*です。
最初のヌルビーム幅
標準定義によると、「メインローブに隣接する最初のパターンヌル間の角度スパンは、*最初のヌルビーム幅*と呼ばれます。」
簡単に言えば、FNBWは、主ローブから放射パターンのヌルポイントの間に描画されるメインビームから離れて引用される角度分離です。
FNBWの徴候
放射パターンの原点から開始して、メインビームに接する両側に接線を描きます。 これらの2つの接線間の角度は、最初のヌルビーム幅*（FNBW）*として知られています。
これは、次の図の助けを借りてよりよく理解できます。
上記の画像は、ハーフローブとメジャーローブとともに放射パターンでマークされたハーフパワービーム幅と最初のヌルビーム幅を示しています。
数式
First Null Beam Widthの数式は
どこで
- $ \ lambda $は波長です（λ= 0.3/周波数）。
- Dは直径です。
単位
FNBWの単位は*ラジアン*または*度*です。
有効長と有効面積
アンテナパラメーターの中で、有効長と有効面積も重要です。 これらのパラメータは、アンテナの性能を知るのに役立ちます。
有効長
アンテナの有効長は、アンテナの偏波効率を決定するために使用されます。
定義-「*有効長*は、アンテナの分極の同じ方向における、受信アンテナの開放端子の電圧の大きさと入射波面の電界強度の大きさとの比です。」
入射波がアンテナの入力端子に到達すると、この波にはある程度の電界強度があり、その大きさはアンテナの偏波に依存します。 この分極は、受信端末の電圧の大きさと一致する必要があります。
数式
有効長の数式は-
どこで
- $ l _ \ {e} $は有効な長さです。
- $ V _ \ {oc} $は開回路電圧です。
- $ E _ \ {i} $は、入射波の電界強度です。
有効面積
定義-「*有効面積*は、受信アンテナの領域であり、受信波面からの電力の大部分を吸収し、波面にさらされるアンテナの全領域に到達します。」
受信中のアンテナの全領域は、入ってくる電磁波に直面しますが、アンテナの一部のみが、*有効領域*として知られる信号を受信します。
波の一部は散乱し、一部は熱として放散されるため、受信した波面の一部のみが利用されます。 したがって、損失を考慮せずに、実際の面積に対して得られた最大電力を利用する面積を「有効面積」と呼ぶことができます。
有効面積は$ A _ \ {eff} $で表されます。
