雷达系统 - 天线参数

天线是一种换能器，它可以将电能转换成电磁波，反之亦然。

天线具有以下参数：

现在，让我们详细讨论这些参数：

方向性

根据标准定义，“被测天线最大辐射强度与辐射相同总功率的各向同性或参考天线的辐射强度的比率称为方向性”。

虽然天线辐射功率，但其辐射方向非常重要。正在研究的天线被称为被测天线。其辐射强度集中在特定方向，在发射或接收时。因此，天线据说在该特定方向上具有方向性。

数学上，我们可以将方向性的表达式写成：

$$方向性=\frac{U_{Max}\left (\theta,\phi\right )}{U_0}$$

其中：

$U_{Max}\left (\theta,\phi\right )$是被测天线最大辐射强度

$U_0$是各向同性天线的辐射强度。

根据标准定义，“天线的孔径效率是有效辐射面积（或有效面积）与孔径物理面积的比率”。

天线通过孔径辐射功率。这种辐射应该有效，损失最小。还应考虑孔径的物理面积，因为辐射的有效性取决于天线上物理孔径的面积。

数学上，我们可以将孔径效率 $\epsilon_A$ 的表达式写成

$$\epsilon _A=\frac{A_{eff}}{A_p}$$

其中：

$A_{eff}$ 是有效面积

$A_P$ 是物理面积

根据标准定义，“天线效率是天线辐射功率与天线接收输入功率之比”。

任何天线的设计都是为了在给定输入的情况下以最小损耗辐射功率。天线的效率解释了天线能够多有效地传递其输出，并在传输线中最小化损耗。它也称为天线的辐射效率系数。

数学上，我们可以将天线效率 𝜂𝑒 的表达式写成：

$$\eta _e=\frac{P_{Rad}}{P_{in}}$$

其中：

$P_{Rad}$ 是辐射的功率量

$P_{in}$ 是天线的输入功率

根据标准定义，“天线的增益是在给定方向上的辐射强度与如果天线接收的功率被各向同性地辐射所获得的辐射强度的比率”。

简单来说，天线的增益考虑了天线的方向性和有效性能。如果天线接收的功率被各向同性地（即向所有方向）辐射，那么我们可以得到辐射强度作为参考。

数学上，我们可以将天线增益 $G$ 的表达式写成：

$$G=\eta_eD$$

其中：

$\eta_e$ 是天线效率

$D$ 是天线的方向性

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