卫星天线电波的功率密度

发布时间:2018-11-16 浏览数:

图1是电波传输过程的示意图,它表示发射机的输出功率PT馈送到增益为GT的天线上,电波在自由空间传输一定距离d后到达接收点,该点所具有的功率密度Φ和接收机所得到的接收功率PC接收机天线增益为GR,传播损耗为LS。

卫星天线电波的功率密度(图1)

 图1  电波传播过程

为了能简单地计算该点的功率密度和能接收到的功率,首先假设天线为全向天线,即天线发射出的电波均匀地向各个方向辐射。在这种情况下,以发射点为中心的球面上其电场强度相同,而且从球面向外发射的功率的总和,应当等于发射机输出功率PT。若半球半径为d(米),则其表面积为4πd²(米²),球面上1平方米面积所通过的电波功率即为功率密度。

卫星天线电波的功率密度(图2) 


式中Φ为功率密度;PT为发射机输出功率;d为发射天线到接收点的距离。

如果发射天线不是全向性辐射电波,而是如图2所示那样仅在特定的方向上发射电波,这种天线称为方向性天线。由于发射机输出功率被集中在特定的方向,所以这个方向的电场强度E很强,而在其它方向则很弱。与无方向性天线相比较,在特定方向的电杨强度E增强了GT倍,即方向性天线的增益为GT。

卫星天线电波的功率密度(图3)

图2  方向增益为G的天线


 若把功率为PT的电波送到增益为GT的天线上,而在发射电波最强的方向,距发射天线为d的位置设置接收天线,这时1平方米的面积上所通过的电波功率为上述全方向天线的GT倍。即以后讨论的均为方向性天线。

卫星天线电波的功率密度(图4)