эффективная площадь антенны расчет (4 видео)

Содержание

В помощь изучающему электронику
— Антенные устройства —
Основные параметры передающих антенн
Параметры приемных антенн
Вибраторные антенны
Рамочные антенны
Приемные ферритовые антенны
Основные формулы описывающие параметры вибраторных антенн
Основы радиолокации
Параметры антенн
Параметры антенн
Конвертер величин
Калькулятор эффективной площади антенны
🔥 Видео

Видео:эффективная площадь рассеянияСкачать

В помощь изучающему электронику

Формулы, вычисления, .

— Антенные устройства —

Данный справочник собран из разных источников. Но на его создание подтолкнула небольшая книжка «Массовой радиобиблиотеки» изданная в 1964 году, как перевод книги О. Кронегера в ГДР в 1961 году. Не смотря на такую ее древность, она является моей настольной книгой (наряду с несколькими другими справочниками). Думаю время над такими книгами не властно, потому что основы физики, электро и радиотехники (электроники) незыблемы и вечны.

Основные параметры передающих антенн

R_Σ = P_Σ / I_a

R_A = R_Σ + R_п

η = R_Σ / (R_Σ + R_п)

D = 41253 / Ф₀ θ₀

G =η D

Параметры приемных антенн

Рис1. Действующая высота антенны.

D = 4π A_эфф / λ 2

P_A = (E 2 _o A_эфф) / 120 π

G = η_Av D

Вибраторные антенны

D = 5 (n + 1)

Рамочные антенны

n l_w π cos φE

Приемные ферритовые антенны

U_вх = Q e

Lк = 2,53 10₄ / f 2 _max C_min мкгн

Рис. 6. Ферритовая антенна.
1-ферритовый стержень, 2-Антенная катушка, 3-катушка связи, х-смещение центра катушки относительно центра сердечника.

Для наиболее простой односекционной антенной катушки со сплошной намоткой количество витков:

ω = (L_к/L’d_к μ_к) 1/2

Коэффициент формы L’ зависит от отношения длины катушки к ее диаметру (рис.7).

Коэффициент μ_к определяют как произведение четырех эмпирических коэффициентов

μ_к = μ_с m_L p_L q_L

Сопротивление излучения связывает излучаемую антенной мощность с током, питающим антенну

Здесь Р_Σ мощность, излучаемая антенной, вт; Rиз—сопротивление излучения, ом; Ia — эффективное значение тока, а.

Величина R_Σ зависит от чипа антенны, ее размеров (по отношению к длине волны) и точки подключения питающего фидера. В общем случае сопротивление излучения имеет комплексный характер, т. е., кроме активной составляющей, имеет и реактивную Хиз.

Полное активное сопротивление антенны R_A складывается из сопротивления излучения R _Σ и сопротивления потерь Rn

Коэффициент полезного действия (к. п. д.) η антенны

— отношение излучаемой мощности к подводимой

К. п. д. большинства типов настроенных передающих антенн близок к единице.

Диаграмма направленности антенны

— зависимость напряженности поля в удаленной Точке от направления. Обычно диаграмма направленности снимается в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной.

Для оценки направленности антенны в какой-либо плоскости пользуются понятием ширины диаграммы направленности, понимая под этим ширину основного лепестка, отсчитанную по уровню 0,7 напряженности поля (или по уровню 0,5 мощности).

Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D — число, показывающее во сколько раз нужно увеличить мощность передатчика, чтобы в точке, лежащей на заданном удалении по направлению максимального излучения, получить такую же напряженность поля с помощью ненаправленной антенны. КНД однозначно определяется пространственной диаграммой направленности антенны.

Если известна ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, то КНД находят по следующей приближенной формуле:

где:

Ф₀—направленность антенны в горизонтальной плоскости, °

θо— направленность антенны в вертикальной плоскости, °.

Коэффициент усиления антенны по мощности G представляет собой произведение КНД и к. п. д. и полностью характеризует выигрыш по мощности, который дает антенна по сравнению с ненаправленным идеальным излучателем (не имеющим потерь) —

Частотная характеристика антенны и полоса пропускаемых частот характеризуют способность антенны работать в диапазоне частот. Частотной характеристикой называют зависимость тока, питающего антенну, от частоты, а полосой пропускания — область частот, где ток не падает ниже уровня 0,7 от своего максимального значения.

Действующая высота hд

— величина, на которую нужно умножить напряженность электрического поля в точке приема, чтобы получить э. д. с., развиваемую антенной. hд зависит от типа антенны и ее относительных размеров (по отношению к длине волны). Физически hд равна высоте воображаемой антенны, обладающей одинаковой с реальной антенной способностью принимать радиоволны, но в которой ток по всей длине имеет постоянное значение, равное току в пучности реальной антенны I_Ап (рис.1).

Понятием «действующая высота» удобно пользоваться при расчете одновибраторных антенн длиной не более λ/4.

Эффективная площадь антенны Аэфф определяет ту часть площади фронта плоской волны, с которой снимает энергию антенна. Понятие эффективная площадь используется при расчете многовибраторных и других сложных антенн (это понятие может быть применено и к одновибраторной антенне).

Эффективная площадь антенны и КНД связаны следующей зависимостью:

Где:

А_эфф и λ2 измеряются в одинаковых единицах, например,- м 2 .

Мощность сигнала на входе приемника, согласованного с антенной, равна;

где:

А_эфф—эффективная площадь антенны, м 2 ;

—зависимость э.д. с. антенны от направления прихода волны. Ширина диаграммы направленности—угол, внутри которого э. д. с. антенны не падает ниже уровня 0,7 от своего максимального значения.

Коэффициент полезного действия η_A

—отношение мощности, снимаемой с антенны, к мощности, получаемой антенной от электромагнитной волны.

Коэффициент направленного действия (КНД) антенны D

— число, показывающее, во сколько раз мощность, снимаемая с антенны, превышает мощность, которую можно было бы получить в данном случае с помощью ненаправленной антенны, имеющей такой же к. п. д.

Величина КНД полностью определяется пространственной диаграммой направленности антенны.

Коэффициент усиления антенны по мощности G

— число, показывающее, во сколько раз мощность, снимаемая с антенны, превышает мощность, которая могла бы быть снята в этих же ^условиях с ненаправленной антенны без потерь. Как и для передающей антенны,

Входное сопротивление антенны Z_A

— сопротивление антенны на рабочей частоте в точках подключения. В общем случае Z_A (так же, как и сопротивление излучения передающей антенны) имеет как активную, так и реактивную составляющие.

Частотная характеристика антенны

— зависимость входного сопротивления антенны от частоты.

Для антенн существует принцип взаимности, согласно которому одна и та же антенна при работе на передачу и прием обладает одинаковыми характеристиками (КНД, к. п. д., диаграмма направленности и т. д.). При этом предполагается, что сохраняется способ подключения к антенне.

Основные данные простых вибраторных антенн приведены в табл. IX.1. Антенна типа «волновой канал» состоит из активного вибратора, рефлектора и нескольких директоров. Обладает большой направленностью вдоль оси (по направлению от активного вибратора к директорам).

Рис. 2 Антенна типа «Волновой канал»

Рекомендуемые размеры вибраторов и расстояний между ними приведены на рис. 2. Окончательная подгонка размеров производится экспериментально. Для уменьшения габаритов можно исключить два передних директора. Увеличение количества директоров свыше тоех малоэффективно.

Коэффициент направленного действия антенны «волновой канал» определяется по приближенной формуле

где n — число директоров.

Рамочная антенна (рис. IX.3) представляет собой плоскую катушку произвольного поперечного сечения.

Обычно общая длина провода рамочной антенны мала по сравнению с длиной волны

где:

е — э. д. с., наводимая по рамке, в;

S — площадь рамки, м 2 ;

λ — длина волны, м;

Е — напряженность поля, в/м;

φ— угол между направлением приема и плоскостью рамки, °,

n — число витков.

Сопротивление излучения рамочной антенны:

R_Σ =31200 (nS/λ 2 ) 2 ом

Обычно R _Σ очень мало, а поэтому к. п. д. системы низок. Рамочная антенна, как правило, применяется только для приема.

Ферритовые антенны широко применяются в малогабаритных радиоприемных устройствах ДВ и СВ диапазонов, а также находят применение в диапазонах KB и УКВ.

Ферритовая антенна состоит из ферритового стержня, на котором размещена антенная катушка, выполняющая роль индуктивной ветви входного контура. По принципу действия фердитовая антенна является магнитной, аналогично рамочной антенне.

Эффективность ферритовой антенны ДВ и СВ диапазонов сравнима со штырем длиной 1—2 м.

Ферритовая антенна обладает направленностью, соответствующей рамочной антенне (см. рис.4).

Расчет и конструирование ферритовой антенны. Выбор марки феррита производится в соответствии с диапазоном частот:

ДВ μ = 1000—2000;

УКВ μ = 10—50.

Провод — одножильный или литцендрат (на СВ). Тип намотки — обычно однорядная сплошная (виток к витку). Следует стремиться к максимальной добротности антенной катушки, поскольку это определяет эффективность ферритовой антенны.

Напряжение на входном контуре

Здесь:

е — э. д. с., наведенная в антенне;

Q — добротность антенного контура,

Согласование антенны со входом первого каскада приемника обычно осуществляется частичным включением антенного контура при ламповом входе и катушкой связи при транзисторном входе. Индуктивная связь является более гибкой, поскольку, перемещая катушку связи, можно менять связь в широких пределах.
Правильный выбор связи играет особо важную роль в транзисторных приемниках ввиду низкого входного сопротивления транзисторных каскадов. Для повышения чувствительности транзисторного приемника (за счет более эффективного использования ферритовой антенны) антенну подключают через эмиттерный повторитель, обладающий высоким входным сопротивлением.
Расчет ферритовой антенны (рис. 6) состоит в определении количества витков антенной катушки.

Требуемую индуктивность антенной катушки находят по формуле:

где:

f_max — максимальная частота диапазона, Мгц;

Сп — минимальная емкость контура, пф.


Рис.7 График для определения коэффициента формы катушки L’	Рис. 8. График для опрежеления коэффициента m_L

m_L — зависит от соотношения длин катушки и сердечника и определяется по графику, приведенному на рис. 8;

р_L — зависит от положения катушки на стержне и определяется по графику, приведенному на рис. 9;

q_{L —} представляет собой отношение квадратов диаметров ферритового стержня и катушки: q_L = d 2 / d 2 _к ;

μ_с — действующая магнитная проницаемость ферритового стержня, зависящая от начальной магнитной проницаемости феррита μ_н и размеров стержня (рис. 10).


Рис. 9 График для определения коэффициента p_L	Рис. 10 График для определения действительной магнитной проницаемости ферритового стержня.

Для определения коэффициентов т_L , р_L и L’ необходимо задаться прежде всего длиной катушки, которая определяется произведением диаметра провода на неизвестное количесиво витков. Поэтому расчет производится путем последовательных приближений.

Видео:Расчет ЭПР ракеты (RCS - Radar Cross-Section)Скачать

Основные формулы описывающие параметры вибраторных антенн

Тип антенны	Распределение тока в антенне	Коэффициент направленного действия	Формулы для определения
Тип антенны	Распределение тока в антенне	Коэффициент направленного действия	действующей высоты	сопротивление излучения, ом	напряженности поля* в направлении главного максимума излучения на расстоянии r**,мв/м
Короткий симметричный вибратор (l 2 (l/λ) 2	E=6,7 × P 1/2 /r
Короткий незаземленный штырь (l 2 (l/λ)	E=9,5 × P 1/2 /r
Короткий симметричный вибратор (l 2 (l/λ) 2	E=3,35 × P 1/2 /r
Короткий заземленный штырь (l 2 (l/λ) 2	E=4,75 × P 1/2 /r
Полуволновый симметричный вибратор		1,64	hд= λ/π	73,2	E=7 × P 1/2 /r
Четверть-волновый заземленный штырь		3,28	hд= λ/2π	36,6	E=10 × P 1/2 /r
Полуволновый петлевой вибратор		1,64	hд= 2λ/π	293	E=7 × P 1/2 /r
P — излучаемая мощность, Вт; ** r — расстояние от антенны до измерителя напряженности поля

Основные параметры передающих антенн, Параметры приемных антенн, Вибраторные антенны, Рамочные антенны, Приемные ферритовые антенны, Формулы для расчета вибраторных антенн

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ — Общие положения, ИОНОСФЕРА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, Преломление и отражение радиоволн в ионосфере, Особенности распространения сверхдлинных и длинных волн, Особенности распространения средних волн, Особенности распространения коротких волн, РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН В ПРИЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ, Распространения радиоволн над поверхностью земли, дальний прием

Видео:Расчет эффективной площади рассеяния (ЭПР) тел сложной формы в Altair Feko 2021Скачать

Основы радиолокации

Параметры антенн

Рисунок 1. Диаграмма направленности антенны в полярных координатах

Параметры антенн

Коэффициент усиления и коэффициент направленного действия

Благодаря особой конструкции антенны обеспечивают сосредоточение плотности излучения в определенных пространственных направлениях. Мерой направленности антенны без потерь является коэффициент усиления антенны. Этот параметр тесно связан с коэффициентом направленного действия антенны. Однако, в отличие от коэффициента направленного действия, который характеризует только направленные свойства антенны, коэффициент усиления учитывает также и эффективность антенны. Следовательно, он позволяет оценить фактическую излучаемую мощность. Она, очевидно, является несколько меньшей, чем мощность, подводимая к антенне от передатчика. Поскольку эту мощность легче измерить, чем оценить направленность антенны, коэффициент усиления антенны используется чаще, чем коэффициент направленного действия. Если же предположить, что рассматривается антенна без потерь, то можно считать, что коэффициент направленного действия приблизительно равен коэффициенту усиления антенны.

Для определения коэффициента усиления антенны используется физическая абстракция – изотропная антенна. В большинстве случаев в этом качестве рассматривается гипотетический всенаправленный или изотропный излучатель (то есть излучающий во всех направлениях) без потерь. Иногда вместо него может рассматриваться дипольная антенна, которая тоже может считаться всенаправленной, по крайней мере, в одной плоскости.

Для измеряемой антенны в некоторой точке на определенном расстоянии от нее измеряется плотность мощности излучения (мощность на единицу площади) и сравнивается со значением, полученным при использовании изотропной антенны при прочих равных условиях. Отношение этих двух измеренных плотностей мощности будет равно коэффициенту усиления антенны (в данном направлении).

Например, если направленная антенна порождает в заданной точке плотность мощности, в 200 раз большую, чем изотропна антенна, то ее коэффициент усиления G равен 200 или 23 дБ.

Диаграмма направленности антенны

Диаграммой направленности антенны называют графическое представление пространственного распределения излучаемой антенной энергии. В зависимости от назначения, к антеннам могут предъявляться требования принимать сигналы только с определенного направления и не принимать с других направлений (например, телевизионная антенна, радиолокационная антенна) или, напротив, принимать сигналы со всех возможных направлений.

Желаемый коэффициент направленного действия достигается целенаправленным конструированием антенны, включающим в себя проектирование электрических и механических свойств. Коэффициент направленного действия показывает, насколько хорошо антенна принимает или излучает в определенном направлении. Он отображается в графическом представлении (в виде диаграммы направленности антенны) в функции азимута (горизонтальная диаграмма направленности) и угла места (вертикальная диаграмма).

Рисунок 2. Та же диаграмма направленности антенны в прямоугольных координатах

Для отображения может использоваться как прямоугольная (Декартова) система координат, так и полярная. Измеренные значения могут откладываться в линейном или в логарифмическом масштабе.

Ширина луча по уровню половинной мощности

Ширина луча по уровню половинной мощности есть угловой размер диаграммы направленности, в котором излучается как минимум половина максимальной мощности. Точки на диаграмме направленности, соответствующие границам ее основного лепестка, являются точками, в которых напряженность излучаемого антенной поля уменьшается на 3 дБ по сравнению с максимальной. Угол Θ между этими двумя точками называют углом апертуры или шириной луча по уровню половинной мощности. Чтобы упростить вычисления, иногда предполагают, что излучаемая мощность равномерно распределена в пределах этого угла и равна нулю за его пределами.

Телесный угол луча

Телесным углом называют двумерный угол. Его принято обозначать переменной Ω , а единицей измерения является стредиан [Sr] . Пространственный угловой размер луча антенны Ω_A определяется как телесный угол, в пределах которого будет излучаться вся мощность при условии, если интенсивность излучения постоянна (и равна максимальному значению) для всех углов в пределах Ω_A . Это сугубо теоретическая величина, которая, однако, может приближенно характеризовать антенны с очень высокой направленностью и малыми боковыми лепестками:

Ω_A ≈ Θ_az·Θ_el

где:

Θ_az = ширина луча по уровню половинной мощности в горизонтальной плоскости;
Θ_el = ширина луча по уровню половинной мощности в вертикальной плоскости.

(1)

Применяются разные модели пространственного представления луча: модель, где сечение луча плоскостью, перпендикулярной его оси, имеет прямоугольную форму со сторонами, длины которых соответствуют ширине луча в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также модели, в которых это сечение имеет круговую или эллиптическую форму (каноническое представление пространственного угла).

Уровень бокового излучения

Кроме основного лепестка диаграмма направленности антенны имеет еще несколько боковых лепестков и задний лепесток. Эти явления нежелательны, поскольку они негативно влияют на направленные свойства антенны и отбирают энергию из основного лепестка. Как правило, оценивается отношение между уровнем основного лепестка и наибольшего бокового лепестка диаграммы направленности. При проектировании и эксплуатации антенн нужно стремиться к тому, чтобы это отношение было как можно большим.

Уровень заднего излучения

Для оценки антенн продольного излучения используют такой показатель как относительный уровень заднего излучения. В англоязычной литературе используется обозначение F/B (front / back) . Он определяется как отношение величины основного лепестка в направлении главного максимума излучения (то есть в направлении 0º) к величине заднего лепестка в направлении 180º. Нужно стремиться, чтобы это отношение также было как можно больше.

Рисунок 3. Апертура антенны – это часть сферической поверхности

Эффективная площадь антенны

Важным параметром является эффективная площадь антенны или «апертура антенны», обозначаемая символом A_e . При условии оптимальной ориентации антенны и поляризации волны максимальная мощность, которая может быть получена на выходе приемной антенны, пропорциональна плотности мощности электромагнитной волны, падающей в точку приема. Эта плотность мощности представляет собой количество мощности на единицу площади. Таким образом, коэффициент пропорциональности между мощностью на выходе антенны и плотностью мощности падающей электромагнитной волны имеет значение площади антенны в электромагнитном поле. Эту площадь называют эффективной площадью антенны A_e . Она тесно связана с коэффициентом направленного действия антенны D , который, в свою очередь, равен коэффициенту усиления антенны в случае отсутствия в ней потерь:

D = G·η =	4π · A_e	; A_e = K_a·A	где:	η = эффективность антенны; λ = длина волны; A_e = эффективная площадь антенны; A = геометрическая площадь антенны; K_a = коэффициент апертуры.	(2)
	λ 2

Эта формула показывает очень важное свойство: характеристики направленности антенны определяются ее площадью. Чем больше диаметр антенны по отношению к длине волны, тем выше ее направленность.

Эффективная площадь антенны может также быть определена для линейных антенн. Она не обязательно будет соответствовать геометрическим размерам антенны, что особенно видно на примере проволочных антенн. Соотношение между этими двумя величинами называют коэффициентом апертуры K_a . Для антенн с большими параболическими зеркалами принимают, что K_a = 0,6 … 1 . Эффективная площадь антенны для прямоугольного рупорного облучателя со сторонами a и b немного меньше геометрической площади его раскрыва a·b .

Эффективная площадь антенны зависит от распределения в раскрыве антенны (по ее поверхности). Если это распределение является линейным, то K_a= 1 . Однако такая высокая эффективность апертуры при линейном распределении поля в раскрыве приводит к возрастанию боковых лепестков. Если для практического использования антенны требуется обеспечить низкий уровень боковых лепестков, то распределение поля не должно быть линейным, но тогда эффективная площадь антенны будет меньше, чем ее геометрическая площадь ( A_e ).

Полоса частот антенны

Полосой частот антенны называют диапазон рабочих частот, в пределах которого антенна еще сохраняет требуемые характеристики, такие как:

диаграмма направленности (пространственное распределение излучаемого поля);
поляризация;
сопротивление (импеданс);
режим распространения.

Большинство антенных технологий обеспечивают работу в полосе частот, которая составляет 5 … 10% от центральной частоты, в силу того, что антенна представляет собой резонансное устройство. Например, для центральной частоты 2 ГГц полоса частот будет составлять 100 … 200 МГц. Для достижения широкополосной работы требуется применение антенн специальных типов (например, логопериодическая дипольная антенна, щелевая антенна с коническими щелями).

Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)

Видео:Лекция 3. Расчет дальности действия радиолиний.Скачать

Конвертер величин

Видео:ТОП 70 лекций Радиотехника АнтенныСкачать

Калькулятор эффективной площади антенны

Калькулятор позволяет определить эффективную площадь антенны A_e для заданной частоты f или длины волны λ и коэффициента усиления антенны G. Этот и другие калькуляторы на TranslatorsCafe.com пригодятся не только инженерам и студентам технических специальностей, но и всем, кто хочет изучить технический английский, так как все они есть и в английской версии.

Пример: Рассчитать эффективную площадь антенны радиотелескопа РТ-70 в Крыму: коэффициент усиления его антенны 69,5 дБи или 9000000, рабочая частота 5,0 ГГц (или длина волны 6 см).

Для расчета введите величины в соответствующие поля, выберите единицы и нажмите на кнопку Рассчитать.

Эффективная площадь антенны представляет собой площадь эквивалентной плоской антенны с равномерным амплитудно-фазовым распределением и максимальным коэффициентом направленного действия (КНД), равным КНД рассматриваемой антенны. С этой площади антенна, направленная на источник сигнала, поглощает энергию падающего электромагнитного излучения. Для удобства объяснения рассмотрим эффективную площадь приемной антенны. Поглощенная антенной мощность P определяется как

Здесь P_d —плотность потока мощности (удельная мощность на единицу поверхности) падающей электромагнитной энергии и A — площадь раскрыва (геометрическая площадь) антенны. Коэффициент усиления антенны G прямо пропорционален геометрической площади антенны A. Его можно увеличить путем фокусирования излучения только в одном направлении с одновременным уменьшением излучения во всех остальных направлениях. Поэтому чем ýже ширина пучка, тем выше коэффициент усиления антенны. Соотношение между коэффициентом усиления антенны и ее площадью выражается формулой, в которую также входит КПД антенны:

Здесь λ — длина волны и η — КПД антенны, который всегда меньше единицы:

Здесь A_e — эффективная площадь (апертура) антенны, которая определяется как физическая площадь антенны, умноженная на КПД антенны. Если КПД антенны равен 1 (или 100%), это означает, что вся энергия, подаваемая передатчиком в передающую антенну излучается в пространство. Если же это приемная антенна, то при единичном КПД вся энергия, принимаемая антенной, попадает в приемник. Однако на практике часть энергии всегда теряется в форме тепловой энергии, которая расходуется на разогрев элементов конструкции антенны и фидера.

Заменяя произведение площади на КПД Aη на эффективную площадь A_e, получаем:

Эта формула и используется в данном калькуляторе. Из нее видно, что для заданной эффективной площади антенны ее коэффициент усиления возрастает с квадратом длины волны или при постоянной длине волны коэффициент усиления антенны прямо пропорционален ее эффективной площади. Отметим, что для апертурных антенн, таких как рупорные или параболические, эффективная площадь связана с геометрической площадью и всегда меньше этой площади. Однако, для проволочных антенн (например, симметричных и несимметричных вибраторов, антенн типа «волновой канал»), эффективная площадь обычно значительно (иногда в десятки раз) больше физической площади антенны.

Коэффициент усиления (КУ) антенны по мощности G, называемый обычно просто коэффициентом усиления, представляет собой отношение мощности излучения направленной антенны к мощности, излучаемой идеальной ненаправленной антенной, причем ко входам обеих антенн подводится одинаковая мощность. Коэффициент усиления — величина безразмерная, но чаще она выражается в децибелах (дБ, отношение по мощности) или изотропных децибелах (дБи, dBi, также отношение по мощности). Изотропный децибел характеризует коэффициент усиления антенны по сравнению с идеальной изотропной антенной, равномерно излучающей энергию во всех направлениях.

Например, определим эффективную площадь российского телескопа РТ-70, который находится в Крыму неподалеку от Евпатории.

Коэффициент усиления антенны G = 69,5 дБи или 9 000 000.

Диаметр антенны d = 70 м.

Рабочая частота f = 5,0 ГГц (6 см).

Геометрическая площадь антенны A = πD²/4 = π70²/4 = 3848 м². В то же время, ее эффективная площадь равна

Как мы видим, эффективная площадь составляет только 67% от геометрической площади антенны.

Теперь рассчитаем эффективную площадь 5-элементной антенны типа «волновой канал» (также называемой по именам японских изобретателей антенна Яги-Уда, антенна Уда-Яги или просто антенна Яги), работающей на частоте 500 МГц и имеющей коэффициент усиления 40 дБи, который соответствует безразмерному коэффициенту усиления 10. Длина активного элемента несколько меньше половины длины волны 0,5λ = 30 см, где λ = 60 см — длина волны.