Приложение 8 / КонсультантПлюс

КонсультантПлюс: примечание.

Приложение 8 на регистрацию в Минюст РФ не представлялось.

к ОСПОРБ 99/2010

 

(справочное)

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Список изменяющих документов

государственного санитарного врача РФ от 16.09.2013 N 43)

 

Применительно к настоящим санитарным правилам приняты следующие термины и определения.

1. Авария радиационная — потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которая могла привести или привела к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.

2. Активность (А) — мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:

 

, где

 

dN — ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt. Единицей активности является беккерель (Бк).

Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3,7 x Бк.

3. Активность минимально значимая (МЗА) — активность источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которой требуется разрешение органов исполнительной власти, уполномоченных осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор, на использование этого источника, если при этом также превышено значение минимально значимой удельной активности.

(в ред. Изменений N 1, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 16.09.2013 N 43)

(см. текст в предыдущей редакции)

4. Активность минимально значимая удельная (МЗУА) — удельная активность источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которой требуется разрешение органов исполнительной власти, уполномоченных осуществлять федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор, на использование этого источника, если при этом также превышено значение минимально значимой активности.

(в ред. Изменений N 1, утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 16.09.2013 N 43)

(см. текст в предыдущей редакции)

5. Активность удельная (объемная) — отношение активности А радионуклида в веществе к массе m (объему V) вещества:

 

; .

 

Единица удельной активности — беккерель на килограмм, Бк/кг. Единица объемной активности — беккерель на метр кубический, Бк/м3.

 

,

 

, где

 

— объемные активности дочерних продуктов изотопов радона.7. Вещество радиоактивное — вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распространяются требования НРБ-99/2009 и настоящих Правил.8. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы () — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов

 

Фотоны любых энергий
Электроны и мюоны любых энергий
Нейтроны с энергией менее 10 кэВ
от 10 кэВ до 100 кэВ
от 100 кэВ до 2 МэВ
от 2 МэВ до 20 МэВ
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра

 

Примечание: Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.

 

9. Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы () — множители эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации:

 

Костный мозг (красный)
Толстый кишечник
Мочевой пузырь
Грудная железа
Щитовидная железа
Клетки костных поверхностей

 

———————————

<*> При расчетах учитывать, что «Остальное» включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики «Остальное» приписать суммарный коэффициент, равный 0,025.

 

10. Вмешательство — деятельность, направленная на снижение вероятности, либо дозы, либо неблагоприятных последствий облучения населения при радиационных авариях, при обнаружении радиоактивных загрязнений объектов окружающей среды или повышенных уровней природного облучения на территориях, в зданиях и сооружениях.

11. Группа критическая — группа лиц из населения (не менее 10 человек), однородная по одному или нескольким признакам — полу, возрасту, социальным или профессиональным условиям, месту проживания, рациону питания, которая подвергается наибольшему радиационному воздействию по данному пути облучения от данного источника излучения.

12. Дезактивация — удаление радиоактивного загрязнения с какой-либо поверхности или из какой-либо среды, или его снижение.

13. Доза поглощенная (D) — величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:

 

, где

 

— средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а dm — масса вещества в этом объеме.Энергия может быть усреднена по любому определенному объему вещества, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной веществу, содержащемуся в данном объеме, деленной на массу этого вещества. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж x ), и имеет специальное название — грей (Гр).

Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр.

14. Доза в органе или ткани () — средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела:

 

, где

 

— масса органа или ткани;

D — поглощенная доза в элементе массы dm.

15. Доза эквивалентная () — поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, :

 

, где

 

— средняя поглощенная доза в органе или ткани T, — взвешивающий коэффициент для излучения R.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:

 

.

 

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

16. Доза эффективная (E) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

 

, где

 

— эквивалентная доза в органе или ткани T, — взвешивающий коэффициент для органа или ткани T.

Единица эффективной дозы — зиверт (Зв).

17. Доза эквивалентная () или эффективная (), ожидаемая при внутреннем облучении — доза за время , прошедшее после поступления радиоактивных веществ в организм:

 

,

 

, где

 

— момент поступления, — мощность эквивалентной дозы к моменту времени t в органе или ткани Т. Когда не определено, то его следует принять равным 50 годам для взрослых и (70 — ) — для детей.

18. Доза эффективная (эквивалентная) годовая — сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

Единица годовой эффективной дозы — зиверт (Зв).

19. Доза предотвращаемая — прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.

20. Загрязнение радиоактивное — присутствие радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте, в количестве, превышающем уровни, установленные НРБ-99/2009 и настоящими Правилами.

21. Загрязнение поверхности неснимаемое (фиксированное) — радиоактивные вещества, которые не переносятся при контакте на другие предметы и не удаляются при дезактивации.

22. Загрязнение поверхности снимаемое (нефиксированное) — радиоактивные вещества, которые переносятся при контакте на другие предметы и удаляются при дезактивации.

23. Заключение санитарно-эпидемиологическое — документ, удостоверяющий соответствие (несоответствие) санитарным правилам факторов среды обитания, хозяйственной и иной деятельности, продукции, работ и услуг, а также проектов нормативных актов, эксплуатационной документации.

24. Захоронение отходов радиоактивных — безопасное размещение радиоактивных отходов без намерения последующего их извлечения.

25. Зона наблюдения — территория за пределами санитарно-защитной зоны, на которой проводится радиационный контроль.

26. Зона радиационной аварии — территория, на которой установлен факт радиационной аварии.

27. Источник ионизирующего излучения — (в рамках данного документа — источник излучения) радиоактивное вещество или устройство, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение, на которые распространяется действие НРБ-99/2009 и настоящих Правил.

28. Источник радионуклидный закрытый — источник излучения, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан.

29. Источник радионуклидный открытый — источник излучения, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.

30. Источник излучения природный — источник ионизирующего излучения природного происхождения, на который распространяется действие НРБ-99/2009 и настоящих Правил.

31. Источник излучения техногенный — источник ионизирующего излучения, специально созданный для его полезного применения или являющийся побочным продуктом этой деятельности.

32. Категория объекта радиационного — характеристика объекта по степени его потенциальной радиационной опасности для населения и персонала в условиях возможной максимальной для данного объекта радиационной аварии.

33. Квота — часть предела дозы, установленная для ограничения облучения населения от конкретного техногенного источника излучения и пути облучения (внешнее, поступление с водой, пищей и воздухом).

34. Класс работ — характеристика работ с открытыми источниками ионизирующего излучения по степени потенциальной опасности для персонала, определяющая требования по радиационной безопасности в зависимости от радиотоксичности и активности нуклидов.

35. Контроль радиационный — получение информации о радиационной обстановке в организации, в окружающей среде и об уровнях облучения людей (включает в себя дозиметрический и радиометрический контроль).

36. Место рабочее — место постоянного или временного пребывания персонала для выполнения производственных функций в условиях воздействия ионизирующего излучения.

37. Мощность дозы — доза излучения за единицу времени (секунду, минуту, час).

38. Население — все лица, включая персонал вне работы с источниками ионизирующего излучения.

39. Обеспечение качества — планируемые и систематические действия, необходимые для обеспечения работы медицинского рентгенорадиологического оборудования и выполнения процедур на уровне, удовлетворяющем установленным медико-техническим требованиям.

40. Облучение — воздействие на человека ионизирующего излучения.

41. Облучение аварийное — облучение в результате радиационной аварии.

42. Облучение медицинское — облучение ионизирующим излучением, которому подвергаются: а) пациенты при прохождении ими диагностических или терапевтических медицинских процедур; б) лица (за исключением медицинского персонала), которые сознательно и добровольно помогают в уходе за пациентами в больнице или дома; в) лица, проходящие медицинские обследования в связи с профессиональной деятельностью или в рамках медико-юридических процедур; и г) лица, участвующие в медицинских профилактических обследованиях и в медико-биологических исследованиях.

43. Облучение планируемое повышенное — планируемое облучение персонала в дозах, превышающих установленные основные пределы доз, с целью предупреждения развития радиационной аварии или ограничения ее последствий.

44. Облучение потенциальное — облучение, которого нельзя ожидать с абсолютной уверенностью, но которое может иметь место в результате аварии с источником, либо события или последовательности событий гипотетического характера, включая отказы оборудования и ошибки во время эксплуатации.

45. Облучение природное — облучение, которое обусловлено природными источниками излучения.

46. Облучение производственное — облучение работников от всех техногенных и природных источников ионизирующего излучения в процессе производственной деятельности, за исключением облучения за счет нахождения в производственных помещениях, удовлетворяющих установленным требованиям.

47. Облучение профессиональное — облучение персонала в процессе его работы с техногенными источниками ионизирующего излучения.

48. Облучение техногенное — облучение от техногенных источников как в нормальных, так и в аварийных условиях, за исключением медицинского облучения пациентов.

49. Обращение с отходами радиоактивными — все виды деятельности, связанные со сбором, транспортированием, переработкой, хранением и захоронением радиоактивных отходов.

50. Объект радиационный — физический объект (сооружение, здание, огороженный комплекс зданий), где осуществляется обращение с техногенными источниками ионизирующего излучения.

51. Отходы радиоактивные — не предназначенные для дальнейшего использования вещества в любом агрегатном состоянии, в которых сумма отношений удельных активностей радионуклидов к их МЗУА превышает 1.

52. Паспорт радиационно-гигиенический организации — документ, характеризующий состояние радиационной безопасности в организации и содержащий рекомендации по его улучшению.

53. Паспорт радиационно-гигиенический территории — документ, характеризующий состояние радиационной безопасности населения территории и содержащий рекомендации по его улучшению.

54. Персонал — лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или работающие на радиационном объекте или на территории его санитарно-защитной зоны и находящиеся в сфере воздействия техногенных источников (группа Б).

55. Предел дозы (ПД) — значение эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения населения и персонала за счет нормальной эксплуатации радиационного объекта, которое не должно превышаться. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

56. Предел годового поступления (ПГП) — уровень поступления данного радионуклида в организм в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению условного человека ожидаемой дозой, равной 20 мЗв для персонала группы А, 5 мЗв для персонала группы Б и 1 мЗв для населения.

57. Радиационная безопасность населения — состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.

58. Работа с источником ионизирующего излучения — все виды обращения с источником излучения на рабочем месте, включая радиационный контроль.

59. Работа с радиоактивными веществами — все виды обращения с радиоактивными веществами на рабочем месте, включая радиационный контроль.

60. Референтный диагностический уровень (РДУ) — уровень дозы в медицинской рентгенорадиологической диагностике или активности радиофармацевтического препарата, вводимой пациенту (в случае радионуклидной диагностики), при типовых исследованиях однородных групп пациентов с использованием современного распространенного оборудования. РДУ служит средством оценки того, не является ли уровень облучения пациента в данном ЛПУ необычно большим или малым для рассматриваемого исследования.

61. Риск радиационный — вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.

62. Санитарно-защитная зона — территория вокруг радиационного объекта, за пределами которой уровень облучения населения за счет нормальной эксплуатации радиационного объекта не превышает установленную для него квоту.

63. Санпропускник — комплекс помещений, предназначенных для смены одежды, обуви, санитарной обработки персонала, контроля радиоактивного загрязнения кожных покровов, средств индивидуальной защиты, специальной и личной одежды персонала.

64. Саншлюз — помещение между зонами радиационного объекта, предназначенное для предварительной дезактивации и смены дополнительных средств индивидуальной защиты.

65. Средство индивидуальной защиты — техническое средство, носимое человеком и используемое для предотвращения или уменьшения воздействия на человека вредных и/или опасных факторов, а также для защиты от загрязнения.

66. Уровень вмешательства (УВ) — уровень радиационного фактора, при превышении которого следует проводить определенные защитные мероприятия.

67. Уровень контрольный — значение контролируемой величины дозы, мощности дозы, радиоактивного загрязнения и т.д., устанавливаемое для оперативного радиационного контроля с целью закрепления достигнутого уровня радиационной безопасности, обеспечения дальнейшего снижения облучения персонала и населения, радиоактивного загрязнения окружающей среды.

68. Устройство (источник), генерирующее ионизирующее излучение — электрофизическое устройство (рентгеновский аппарат, ускоритель, генератор и т.д.), в котором ионизирующее излучение возникает за счет изменения скорости заряженных частиц, их аннигиляции или ядерных реакций.

69. Эффекты облучения детерминированные — клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше — тяжесть эффекта зависит от дозы.

70. Эффекты облучения стохастические — вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы.

 

 

1.2.1. Светоизлучающие диоды, СИД — Электронный учебно-методический комплекс по ТМ и О ЦВОСП

СИД представляет собой полупроводниковый прибор с р-n переходом, протекание электрического тока через который вызывает интенсивное спонтанное излучение. Известно много конструкций СИД, однако наибольшее применение получили поверхностные и торцевые СИД.

Спонтанное излучение обладает низкой монохроматичностью. Его называют некогерентным светом.(СИД)

Когерентными источниками называют такие источники, которые излучают синфазные оптические волны. В основе их работы лежит спонтанное излучение полупроводника охваченное  объемным резонатором (например, Фабри-Перо).

В поверхностном светодиоде волоконный световод присоединяется к поверхности излучения через специальную выемку  в полупроводниковой подложке. Такой способ стыковки СИД и стекловолокна обусловлен необходимостью ввода максимальной мощности спонтанного излучения в световод. (Рис.1.2)

Рисунок 1.2. Конструкция поверхностного светодиода

В конструкции торцевого светодиода предусмотрен вывод оптической мощности излучения через один из торцов. При этом другой торец выполнен в виде зеркала, которое отражает фотоны в активный слой. В приборе применяются дополнительные слои полупроводникового материала GaAlAs, который отличается от активного слоя показателем преломления и шириной запрещенной зоны. Это создает в активном слое оптический волновод, способствующий концентрации фотонов и усилению бегущей волны в инверсной насыщенной зарядами среде. Светоизлучающий торец СИД согласуется с волоконным световодом линзовой системой (Рис. 3).

Работа светодиодов основана на случайной рекомбинационной люминесценции избыточных носителей заряда, инжектируемых в активную область светодиода.

В результате инжекции не основных носителей заряда и дрейфа основных в активном слое происходит накопление и рекомбинация этих зарядов с выделением квантов энергии. При этом фотоны (кванты энергии),

 

 

Рисунок 1.3. Конструкция торцевого светодиода

(Ga- галлий, As – мышьяк, Al – алюминий)

 

случайно образовавшиеся, могут двигаться в любом случайном направлении, отражаться от границ различных слоев полупроводников, поглощаться кристаллами и излучаться с поверхности или из торца. Величина излучаемой мощности СИД примерно линейно зависит от величины тока инжекции.

Данная мощность больше у торцевых СИД, их еще называют СЛД – супер люминесцентными диодами.

 

Основные характеристики светодиодов

1.     Ватт-амперная характеристика светодиодов — это зависимость излучаемой мощности от тока, протекающего через прибор (рис.4)

Рисунок 1.4 Ватт-амперные характеристики светодиодов

 

Характеристики имеют линейный и нелинейные участки. Нелинейность обусловлена предельными возможностями по спонтанной рекомбинации электронов и дырок и их ограниченным числом, зависящим от насыщенности примесными компонентами и общего объема активного слоя.

Ватт-амперная характеристика зависит от температуры кристалла. С ее повышением мощность излучения может значительно снижаться .

2.

Спектральная характеристика светодиодов показывает зависимость излучаемой мощности от длины волны излучения (Рис. 5).

 

Рисунок 1. 5. Спектральные характеристики светодиодов

По спектральной характеристике можно определить ширину спектра излучения на уровне половинной от максимальной мощности излучения. Ширина спектра СЛД Δλ₁ (10 ÷ 30 нм), для поверхностного СИД Δλ₂ (30 ÷ 60 нм).

Более узкий спектр излучения СЛД объясняется волноводным эффектом и некоторой согласованностью (когерентностью) излучательных рекомбинаций.

3.     Диаграмма направленности излучения светодиода

показывает распределение энергии излучения в пространстве.

Рисунок 1.6. Угловая расходимость излучения

Угловая расходимость излучения оценивается на уровне уменьшения мощности в пространстве в два раза (Р_max/2), что отмечено на рисунке точками на пересечении лучей и кривых распределения мощности (рис. 6). Для поверхностного СИД величины φ_x =φ_y и могут составлять 110°…180°. Для СЛД величины φ_x и φ_y не равны и примерно составляют: φ_x = 60 °,

φ_y = 30.

4.    Внешняя квантовая эффективность светодиода показывает долю выводимой мощности излучения от полученной в результате спонтанной рекомбинации

Эта доля не превышает 2 – 10 %, что обусловлено большими потерями из-за рассеяния мощности внутри прибора и отражением фотонов на границе «полупроводник – воздух» и «полупроводник – световод» из-за различных показателей преломления полупроводника (n = 3,5) и среды (n = 1,5).

5.    Срок службы и надежность. Всем светодиодам присуще деградация параметров – постепенное уменьшение мощности при длительной эксплуатации. Срок службы зависит от материала и конструкции СИД, от температуры. При увеличении температуры на 10

0 – 20⁰ срок службы снижается вдвое. Для использования в системах связи срок службы СИД должен составлять 10⁵, для наземных и для подводных линий связи — 10⁶.

Полупроводниковые СИД  являются приборами с низким входным сопротивлением и потребляют большой ток, поэтому для их возбуждения  следует использовать низкоомные транзисторы, обеспечивающие большой ток и требуемую линейность (Рис.7).

Рисунок 1. 7. Схема включения СИД в коллекторную схему транзистора

На схеме СИД включается в коллекторную цепь транзистора. Модулирующий сигнал поступает на базу транзистора и управляет коллектором и током, являющийся одновременно током инжекции СИД. С помощью резисторов R₁ и R₂  можно подобрать  необходимое значение начального тока, пробегающего через СИД.

Реальные схемы модуляции, как правило, включают цепь стабилизации режима работы и цепь обратной связи, которая уменьшает нелинейность ватт-амперной характеристики СИД.

Итак, сравнительно простая конструкция, высокая надежность, слабая зависимость от температуры делают СИД особенно подходящими для ВОСП на короткие расстояния при относительно невысокой информационной пропускной способности.  

 

Волоконная брэгговская решетка

Развитие волоконной оптики началось в конце прошлого столетия и продолжается по сей день. Огромные телекоммуникационные сети используют оптические волокна для передачи информации, а для научно – технических целей были разработаны специальные световоды, покрывающие широкий спектр применения. Например, такое направление, как разработка устройств и приборов на основе оптических волокон, активно движется вперед, и уже сейчас в лабораториях и производствах всего мира можно найти различные датчики, оптические измерители, фильтры и прочее оборудование.

Для реализации чувствительных элементов датчиков и других компонентов используют волоконные брэгговские решётки (ВБР) – разновидность дифракционных решеток. Они находятся в сердцевине волокон и имеют периодически изменяющийся показатель преломления (Рисунок 1).

Рисунок 1. Схема ВБР, изготовляемых в лабораториях Университета ИТМО

 

Когда излучение определенного спектрального диапазона проходит через записанную в волокне решетку, его диапазон изменяется в зависимости от ее параметров, часть спектра частично или полностью отражается от ВБР. Длина волны брэгговского резонанса, или центральная длина волны спектра отражения определяется следующей формулой:

λ_б=2n_эффΛ,

здесь n_эфф  — эффективный показатель преломления для длины волны резонанса, Λ – период решетки. 

Такая спектральная селективность обусловлена явлением дифракции на участках с модифицированным показателем преломления. Период решетки Λ подбирается под определенные длины волн, например, для отражения спектра 1540 нм нужно создать ВБР с периодом 530 нм.

Длина самой решетки обычно варьируется от 1 мм до нескольких сантиметров и включает несколько десятков тысяч неоднородных областей.

Методы изготовления периодической структуры

Выделяют три метода записи периодических решеток в сердцевинах оптических волокон:

• Фазовая маска
  
• Интерферометры
• Пошаговая запись
  

Метод фазовой маски включает в себя шаблон – маску, на которую падает излучение УФ лазера. За маской находится часть волокна без защитного покрытия. На этом участке образуется интерференционная картина от маски и происходит модификация оптических свойств сердцевины под действием УФ – излучения.

 

Рисунок 2. Методы изготовления ВБР, использующие фазовую маску

 

На рисунке выше показан вариант записи с помощью фазовой маски. Маска изготавливается из прозрачного для УФ – диапазона кварцевого стекла и имеет рельеф, который способствует подавлению всех порядков дифракции кроме 1-ого и -1-ого. Чтобы увеличить область, на которой возможна запись, используют интерферометр Табольта с подвижными зеркалами. Данный метод не требует высокой когерентности светового потока, однако имеют дифракционные ограничения на самой маске, которые влияют на точность записи. Кроме того, маски изготавливаются уже с готовым набором параметров, которые никак нельзя изменить.

Запись при помощи интерферометров (Рисунок 3) компенсирует эти недостатки, но требует когерентного света для записи. Первые интерферометры для записи ВБР использовали амплитудное разделение пучка. Угол, под которым падали лучи на объект, определял период решетки.

Рисунок 3. Интерферометрические схемы записи брэгговских решеток

Интерферометры с пространственным разделением пучка (интерферометры Ллойда) включают в себя меньше элементов и имеют большую временную стабильность. Цилиндрическая линза используется для фокусировки излучения в сердцевине, чтобы увеличить плотность энергии в этой области и произвести запись структуры без повреждения оболочки. Стоит отметить, что в таких устройствах процесс изменения угла падения лучей значительно проще, чем в схеме амплитудного разделения пучка, поэтому этот метод более удобен для создания относительно протяженных ВБР.

Пошаговый метод используется в основном для записи длиннопериодных решеток. Такая запись осуществляется непосредственно лазерным лучом, сфокусированным в сердцевине и последовательно перемещающимся в плоскости обработки на расстояние, равное периоду. Предпочтительно использовать непрерывный источник излучения, чтобы уменьшить время обработки.

Рисунок 4. Пошаговый метод записи ВБР

Для записи решеток используют следующие лазерные источники:

• KrF эксимерный лазер с длиной волны 248 нм
• Вторая гармоника лазеров на красителях
• Четвертая гармоника Nd:YAG лазера (266 нм)
  
• Вторая гармоника аргонового лазера (257 нм)
• Фемтосекундные лазеры

Причем особенности воздействия последних на сердцевину волокна сейчас активно изучаются, так как процессы поглощения фемтосекундных импульсов происходят по многофотонным механизмам, а поглощенные энергии больше по сравнению с энергиями традиционных источников.

Области применения

Спектральная селективность позволяет использовать ВБР в системах ВОЛС и телекоммуникационных технологиях. Их помещают в конструкции спектральных фильтров (например, узкополосных перестраиваемых оптических фильтров TFN), что позволяет увеличить пропускную способность таких систем. Кроме того, сегодня можно получить периодические дифракционные решетки самых разных характеристик, что позволяет применять ВБР в качестве отражающих компонентов резонаторов волоконных лазеров.

Другие приложения:

• оптические частотные мультиплексоры
• перестраиваемые и фиксированные узкополосные фильтры
• фильтры стабилизации и выравнивания волновой характеристики
• компенсаторы хроматической дисперсии
• частотно-селективные ответвители
• лазерные диоды с внешним брэгговским отражателем
• волоконно-оптические  усилители

Внешнее воздействие на волокно приводит к изменению его геометрических форм, что в свою очередь изменяет параметры записанных ВБР. В первую очередь происходит увеличение или уменьшения периода, что приводит к смещению центральной длины волны спектра отражения. Эту особенность используют для разработки волоконно – оптических сенсоров для различной диагностики и мониторинга, в частности, в ВОЛС. Принцип работы таких датчиков заключается в модуляции свойств электромагнитного излучения (фазы, частоты, интенсивности) при изменении измеряемого параметра. Например, оптические сенсоры могут детектировать деформацию, изменение давления и температуры, перемещение, изменение угла наклона и т.д.

Волоконно – оптические сенсоры отличаются возможностью мультиплексирования. Иными словами, на одну линию связи может быть помещено множество решеток, которые будут работать на своей уникальной резонансной длине волны. В отличие от электрических систем, которые сейчас используются чаще всего, сенсорные системы на основе волокна нечувствительны к электромагнитным помехам, они сделаны из диэлектрических материалов и электрически пассивны. Оптический сигнал по волокнам распространяется на большие расстояния без существенных потерь. Кроме того, такие сенсоры, в отличие от электрических, можно использовать в неблагоприятных условиях окружающей среды. К примеру, при наличии взрывоопасных факторов, высоких температурах, давлениях и сторонних электромагнитных полях. Монтаж и эксплуатация волоконно – оптических датчиков мало чем отличаются от эксплуатации электрических датчиков, что значительно облегчает задачу перехода от электрических систем к волоконным.

 

АО «ЛЛС» поставляет широкий спектр волоконно – оптических компонентов и измерительного оборудования по всей России и в страны СНГ. В нашем каталоге Вы найдете полное техническое описание всех представленных моделей. По всем интересующим вопросам вы сможете получить консультацию специалистов, воспользовавшись контактным номером телефона или электронной почтой. Мы доставляем качественное оборудование от ведущих производителей отраслей, а также осуществляем поставку образцов.

Самостоятельная защита от радиации | US EPA

Радиоактивное излучение является частью нашей жизни. Вокруг нас постоянно присутствует фоновая радиация, излучаемая в основном природными минералами. К счастью, ситуации, в которых среднестатистический индивид подвергается воздействию неконтролируемых источников радиации, превышающей фоновую, очень редки. Тем не менее, целесообразно подготовиться и знать, как действовать в случае подобной ситуации.

Лучший способ подготовиться — это понять принципы защиты от радиации с помощью времени, расстояния и экранирования. Во время радиологической аварийной ситуации (большого выброса радиоактивных веществ в окружающую среду) мы можем воспользоваться этими принципами для самозащиты и защиты своих семей.

Содержание страницы:

---

Время, расстояние и экранирование

Время, расстояние и экранирование снижают воздействие радиации примерно так же, как они защищают вас от чрезмерного солнечного воздействия:

• Время: для тех, кто подвергается дополнительному воздействию радиоактивного излучения помимо естественной фоновой радиации, ограничение или сокращение времени воздействия снижает дозу радиации.
• Расстояние: точно так же, как тепло от огня ослабевает по мере того, как вы отдаляетесь от него, доза радиации значительно снижается по мере увеличения расстояния от источника излучения.
• Экранирование: барьеры из свинца, бетона или воды обеспечивают защиту от проникающих гамма-лучей и рентгеновского излучения. По этой причине некоторые радиоактивные вещества хранятся под водой или в облицованных бетоном или свинцом помещениях, а стоматологи кладут свинцовое одеяло на пациентов, делая рентгеновские снимки зубов. Следовательно, установка надежного экрана между вами и источником радиоактивного излучения значительно снизит или устранит получаемую дозу облучения.

Радиационные аварийные ситуации

На практике было подтверждено, что при крупномасштабном выбросе радиации, например, вследствие аварии на атомной электростанции или в результате террористического акта, нижеследующие рекомендации обеспечивают максимальную защиту.

В случае радиационной аварии, вы можете принять следующие меры для защиты себя, своих близких и ваших домашних животных: Зайди в укрытие, Оставайся в укрытии и Будь на связи. Выполняйте рекомендации аварийной бригады и представителей спасательных служб.

Зайди в укрытие

В случае радиационной опасности вас могут попросить войти в помещение и укрыться там на некоторое время.

• Данное действие называется «Обеспечение локального убежища». 
• Находитесь в центре здания или подвала, подальше от дверей и окон.
• Возьмите с собой в укрытие домашних животных.  

Оставайся в укрытии

Здания способны обеспечить ощутимую защиту от радиоактивного излучения. Чем больше стен между вами и внешним миром, тем больше барьеров между вами и радиоактивным веществом снаружи. Своевременное укрытие в помещениях и пребывание в них после радиологического инцидента способно ограничить воздействие радиации и, возможно, спасет вам жизнь.

• Закройте окна и двери.
• Примите душ или протрите открытые части тела влажной тканью.
• Пейте бутилированную воду и принимайте пищу из герметично закрывающейся тары.

Будь на связи

Сотрудники экстренных служб обучены реагировать на аварийные ситуации и будут принимать конкретные меры для обеспечения безопасности людей. Оповещение может осуществляться через социальные сети, системы экстренного оповещения, телевидение или радио.

• Получайте оперативную информацию с помощью радио, телевидения, интернета, мобильных устройств и т. д.
• Сотрудники экстренных служб предоставят информацию о том, куда следует обратиться для проверки на радиоактивное заражение.

Если вы обнаружили источник радиоактивного излучения или соприкасались с ним, свяжитесь с ближайшим к вам государственным управлением радиационного контроля [вы покидаете сайт EPA].

Куда обращаться в случае радиационной аварийной ситуации

Инфографика создана по материалам Центра по контролю и профилактике заболеваний, (CDC). Переместитесь в подвальное помещение или в центр прочного здания. Радиоактивное вещество оседает снаружи зданий, поэтому лучше всего держаться как можно дальше от стен и крыши. Оставайтесь внутри здания по крайней мере в течение суток, пока сотрудники аварийно-спасательной службы не оповестят вас о том, что выходить наружу безопасно.

Подготовка к радиационной аварийной ситуации

На случай любой чрезвычайной ситуации важно иметь действующий план, для того, чтобы вы и ваша семья знали, как реагировать при возникновении реальной чрезвычайной ситуации. Чтобы подготовить себя и свою семью, уже сейчас выполните следующие этапы:

• Защитите себя: в случае возникновения радиационной аварийной ситуации, зайдите в укрытие, оставайтесь в укрытии и будьте на связи. Повторяйте эту рекомендацию членам вашей семьи в период отсутствия чрезвычайных ситуаций, чтобы они знали, как действовать в случае радиационной аварии.
• Составьте семейный план связи в экстренных случаях: поделитесь семейным планом связи с вашими близкими и отрабатывайте его, чтобы ваша семья знала, как реагировать в чрезвычайной ситуации. Для получения дополнительной информации о создании плана, включая шаблоны, посетите раздел «Make a Plan» на сайте Ready.gov/plan (на английском языке).
• Соберите комплект на случай чрезвычайных ситуаций: Данный комплект может использоваться в любой чрезвычайной ситуации и включает в себя нескоропортящиеся продукты питания, радио с питанием от батареек или генератора с ручным приводом, воду, фонарик, батарейки, средства первой медицинской помощи и копии важных для вас документов, если вам предстоит эвакуация. Для получения дополнительной информации о том, что входит в комплект, см. раздел «Basic Disaster Supplies Kit» на сайте Ready.gov/kit (на английском языке).
• Ознакомьтесь с планом действий при радиационных чрезвычайных ситуациях в вашей общине: проконсультируйтесь с местными должностными лицами, со школой вашего ребенка, по месту вашей работы и т.д., чтобы выяснить, насколько они готовы к радиологической чрезвычайной ситуации.
• Ознакомьтесь с Системой сигнализации и оповещения населения о возникновении аварийных ситуаций: Эта система будет использоваться для оповещения населения в случае возникновения радиологического инцидента. Во многих общинах для экстренных уведомлений есть системы оповещения текстовыми сообщениями или электронной почтой. Чтобы узнать, какие оповещения доступны в вашем регионе, введите в Интернете в строке поиска название вашего поселка, города или округа и слово «оповещение» (“alerts”).
• Определите достоверные источники информации: уже сейчас определите для себя надежные источники информации и вернитесь к этим источникам в случае возникновения чрезвычайной ситуации для получения сообщений и инструкций. К сожалению, из прошлых бедствий и чрезвычайных ситуаций, мы знаем, что немногочисленные группы лиц могут воспользоваться возможностью распространять ложную информацию.

Йодид калия (KI)

Не принимайте йодид калия (KI) и не давайте его другим, за исключением случаев, когда это специально рекомендовано отделом здравоохранения, сотрудниками спасательных служб или вашим врачом.

КI предписывается только в случаях попадания в окружающую среду радиоактивного йода и защищает только щитовидную железу. КI работает путем заполнения щитовидной железы человека стабильным йодом, тогда как вредный радиоактивный йод из выброса не поглощается, тем самым снижая риск развития рака щитовидной железы в будущем.

Ниже приведены вопросы и ответы со страницы Йодистый калий (KI) на веб-сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (на английском).

Что такое йодид калия?

KI (йодид калия) не удерживает радиоактивный йод от попадания в организм и не способен устранить последствия для здоровья, вызванные радиоактивным йодом при повреждения щитовидной железы.

KI (йодид калия) защищает от радиоактивного йода только щитовидную железу, но не другие части тела.

KI (йодид калия) не способен защитить организм от других радиоактивных элементов, кроме радиоактивного йода— при отсутствии радиоактивного йода прием KI не обеспечивает защиту и может нанести вред.

Поваренная соль и продукты, богатые йодом, не содержат достаточного количества йода, необходимого для предотвращения попадания радиоактивного йода в щитовидную железу. Не используйте поваренную соль или продукты питания в качестве замены KI.

Как работает KI (йодид калия)?

Щитовидная железа не способна отличать стабильный йод от радиоактивного. Она абсорбирует оба вида йода.

KI (йодид калия) предотвращает попадание радиоактивного йода в щитовидную железу. Когда человек принимает KI, стабильный йод в препарате поглощается щитовидной железой. Поскольку KI содержит очень много стабильного йода, щитовидная железа «переполняется» и более не может абсорбировать йод—ни стабильный, ни радиоактивный— на ближайшие 24 часа.

KI (йодид калия) не может обеспечить 100% защиты от радиоактивного йода. Защищенность будет возрастать в зависимости от трех факторов.

• Время после радиоактивного заражения: чем скорее человек примет KI, тем больше времени будет у щитовидной железы, чтобы «заправиться» стабильным йодом.
• Абсорбция: количество стабильного йода, который попадает в щитовидную железу, зависит от того, как быстро KI всасывается в кровь.
• Доза радиоактивного йода: сведение к минимуму общего количества радиоактивного йода, полученного человеком, снижает количество вредного радиоактивного йода, который поглощается щитовидной железой.

Как часто следует принимать KI (йодид калия)?

Прием более сильной дозы KI (йодида калия) или же прием KI чаще, чем рекомендуется, не обеспечивает большей защиты и может вызвать тяжелую болезнь или смерть.

Разовая доза KI (йодида калия) защищает щитовидную железу в течение 24 часов. Для защиты щитовидной железы, как правило, вполне достаточно одноразовой дозы в установленных размерах.

В некоторых случаях люди могут подвергаться воздействию радиоактивного йода более суток. Если это случится, сотрудники органов здравоохранения или спасательных служб могут порекомендовать вам принимать одну дозу KI (йодида калия) каждые 24 часа в течение нескольких дней.

Каковы побочные эффекты KI (йодида калия)?

Побочные эффекты KI (йодида калия) могут включать расстройство желудка или желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции, сыпь и воспаление слюнных желез.

При приеме в соответствии с рекомендациями KI (йодид калия) изредка может оказать вредное воздействие на здоровье, связанное со щитовидной железой.

Эти редкие побочные эффекты более вероятны в тех случаях, если человек:

• принимает дозу KI выше, чем рекомендуется
• принимает препарат несколько дней подряд
• уже имеет заболевание щитовидной железы

Новорожденные младенцы (в возрасте до 1 месяца), получающие более одной дозы KI (йодида калия), подвергаются риску развития состояния, известного как гипотиреоз (слишком низкий уровень гормонов щитовидной железы). при отсутствии лечения гипотиреоз может привести к повреждению головного мозга.

• Младенцы, получающие более одной дозы KI, должны проходить проверку уровня гормонов щитовидной железы и находиться под наблюдением врача.
• Избегайте повторного введения KI новорожденным.

3. Радиоактивность

В связи с этим испускание нейтрона (протона) запаздывает на время, характеризующее предшествующий β-распад (хотя сам процесс испускания нуклона образовавшимся после β-распад возбужденным ядром происходит практически мгновенно). У ядер с большим недостатком нейтронов может существовать протонная и даже двупротонная радиоактивность, однако эти процессы пока не обнаружены из-за очень больших экспериментальных трудностей, связанных с сильным фоном конкурирующих α- и β+-распадов. Впервые радиоактивное излучение было проанализировано при помощи опытов по отклонению его в электрическом и магнитном полях и по поглощению в веществе. В результате этих опытов было установлено, что радиоактивные вещества испускают три вида лучей: Альфа-лучи – тяжелые положительно заряженные частицы, движущиеся со скоростью около 109 см/с и поглощающиеся несколькими микронами алюминия. Впоследствии методом спектрального анализа было показано, что этими частицами являются ядра гелия (2He4). Бета-лучи – легкие отрицательно заряженные частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света и поглощаемые слоем алюминия толщиной в среднем 1 мм. Этими частицами оказались электроны. Гамма-лучи – сильно проникающее излучение, не отклоняющееся ни в электрическом, ни в магнитном полях. Природа γ-лучей – жесткое электромагнитное излучение, имеющее еще более короткую длину волны, чем рентгеновские лучи. Детальное изучение радиоактивности привело Резерфорда в 1902 г. к открытию одного из изотопов радиоактивного газа радона Rn, относящегося к группе благородных газов. Радон возникает в результате α-распада радия. Радон замечателен тем, что его активность A(t) заметно убывает со временем t. Через время T = 3.8 дня она уменьшалась вдвое A(T) = A0/2. Еще через время T снова вдвое и всего в четыре раза: A(2T) = A0/22 и т. д., так что через время t первоначальная активность A0 становилась равной: . (3.1) Это явление интерпретировалось как уменьшение первоначального числа радиоактивных атомов N0 по аналогичному закону: . (3.2) Время T, за которое первоначальное количество N0 радиоактивных атомов уменьшается в два раза, было названо периодом полураспада. Широкое исследование радиоактивных элементов показало, что величина T неодинакова для разных элементов, но всегда одна и та же для данного изотопа. Диапазон изменения T очень велик. В настоящее время известны α-радиоактивные вещества с периодами полураспада от 3∙10−7 с ( 84Po212 ) до 5∙1015 лет ( 60Nd144 ).Непосредственно измерить убывание радиоактивности со временем можно только для таких веществ, которые имеют удобный период полураспада. Без особых трудностей можно, например, измерять периоды полураспада от нескольких секунд до нескольких часов и даже дней. В этом случае при помощи ионизационной камеры или счетчика измеряется активность препарата в разные моменты времени и строится кривая типа изображенной на рисунке 3.2 (см. ниже). Если измерения проводились достаточно долго (несколько периодов), то кривая позволяет определить период полураспада T с большой точностью. Если периоды полураспада T ≤ 1 с, то для их измерения требуются специальные методы, позволяющие за очень короткое время произвести несколько определений активности препарата. Можно, например, укрепить препарат на вращающемся диске или бесконечной ленте, рядом с которой расположен один или несколько счетчиков α-частиц. Тогда каждый раз, когда препарат проходит мимо счетчика, последний регистрирует активность. Зная скорость вращения диска или ленты, можно определить моменты времени, в которые производится измерение. Подобные (или сходные) методы используются, например, для определения коротких (секундных) периодов полураспада у вновь открываемых изотопов трансурановых элементов. Для определения еще более коротких периодов диск или ленту можно заменить специальной радиосхемой, включающей через определенные промежутки времени Δt счетчик, который будет регистрировать постепенно убывающую активность. Большие периоды полураспадов (несколько дней и больше) измерить непосредственно очень трудно, а очень большие – невозможно, потому что точное определение периода должно длиться время, равное нескольким периодам. В этом случае период полураспада может быть определен методом абсолютного счета частиц, испускаемых известным количеством исследуемого препарата или при помощи векового уравнения. Более подробную информацию по этому разделу можно посмотреть здесь.

Предпочтительные длины волн инфракрасного излучения для комфортного обогрева | Белые бумаги

АВТОР	ДАТА СОЗДАНИЯ	Версия	НОМЕР ДОКУМЕНТА
Доктор Джерард МакГранаган	14 октября 2014	V1.1	CC11 — 00041

Введение

Этот документ представляет собой краткий обзор информации, касающейся инфракрасного обогрева людей и животных, обычно называемого комфортным обогревом. Это объясняет научное обоснование использования инфракрасного излучения средней и длинной волны при использовании для комфортного обогрева.

Инфракрасное излучение используется в качестве комфортного обогрева для обогрева людей и животных. Люди и животные подвергаются воздействию инфракрасного излучения почти каждый день через солнце, и у них появились особые механизмы в коже, чтобы максимизировать пользу от этого источника. Знание этих механизмов и характеристик следует принимать во внимание при выборе типа обогревателя для комфортного обогрева. Несмотря на высокую интенсивность и мощный эффект нагрева коротковолновых нагревателей, в этом документе объясняются недостатки и проблемы со здоровьем, которые могут возникнуть при использовании коротковолновых нагревателей.

проверка данных

Инфракрасное излучение — это неионизирующее электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 780nm до 1mm. В этом широком диапазоне частот он часто подразделяется на три области: IR-A, IR-B и IR-C, классифицируемые следующим образом

• ИК-А: 700nm-1400nm (0.7μm-1.4μm)
• ИК-Б: 1400nm-3000nm (1.4μm-3μm)
• ИК-С: 3000nm-1mm (3μm-1000μm)

Инфракрасное излучение вызывает нагревательный эффект при попадании на поверхность, в случае комфортного нагревания это обычно кожа. Однако не все инфракрасное излучение преобразуется в тепло. Все инфракрасное излучение может быть

• Поглощенная
• Передаваемое
• отраженный

Количество каждого зависит от поверхности и характеристик материала. Отраженный ИК не будет преобразован в тепло, тогда как поглощенный ИК преобразуется в тепло напрямую. ИК, который передается, может быть частично преобразован в тепло в зависимости от толщины мишени и от того, сколько радиации может пройти. Более короткие волны, как правило, являются более проницаемыми и, следовательно, проникающими, в то время как инфракрасная энергия средней и длинной волны обычно проникает меньше, преобразуя большую часть своей энергии в тепло в поверхностной микрообласти.

Поглощение

Что касается человеческого тела, поглощение сильно зависит от характеристик кожи. Кожа впитывается, главным образом, благодаря содержанию воды 80% или около того, поэтому имеет такой же спектр поглощения, как вода (Robinson 2014). Как видно из рисунка 1 ниже, из трех биологически значимых полос IR-A и IR-B имеют более низкое поглощение по сравнению с IR-C. Это означает, что IR-C и IR-B, которые встречаются на более длинных волнах, лучше поглощаются кожей человека. Это привело к более эффективному нагреву людей через эти длинные и средние волны. Конечно, использование обогревателя, который обеспечивает ИК-А, будет все еще нагревать кожу, но будет менее эффективным, так как кожа также не впитывает.

Рисунок 1: Спектр поглощения воды

отражательная способность

Кожа также может отражать ИК-излучение, и это сильно зависит от длины волны. Как видно на рисунке 2, кожа имеет высокий коэффициент отражения в биологически значимых полосах IR-A, и это уменьшается и выравнивается в полосах IR-B и IR-C.

Рисунок 2: Отражательная способность кожи человека (выделено) в инфракрасном спектре

Это означает, что из всего инфракрасного излучения, попадающего на кожу, большая часть инфракрасного излучения (коротковолнового излучения) будет отражаться и, следовательно, не будет вызывать нагрев.

Поэтому инфракрасное излучение на более длинных волнах благоприятно способствует высокому поглощению и низкому отражению, которые являются двумя существенными свойствами, необходимыми для эффективного нагрева мишени. И наоборот, инфракрасное излучение на коротких длинах волн плохо поглощается и отражается поверхностью кожи.

коробка передач

Наконец, кожа также может передавать излучение и снова зависит от длины волны. Фактически, для ближнего ИК-диапазона (~ 1.2 мкм, т.е. близко к концу ИК-А) около 65% ИК может достигать дермы (Schroeder et al. 2008). За пределами 2 мкм кожа непрозрачна. На самом деле, несмотря на то, что кожа будет нагреваться инфракрасным излучением, которое преодолевает высокую отражательную способность кожи, ближний инфракрасный свет потенциально более опасен, чем средний и дальний инфракрасный свет, потому что он может проникнуть в дермальную область кожи и вызвать большая травма.

Рисунок 3: Спектральный коэффициент пропускания тканей человека

Таким образом, биологически значимый ИК-С обладает высокой абсорбцией, низкой отражательной способностью и низкой проницаемостью, и все это способствует нагреву кожи, которая в конечном итоге передает тепло внутрь тела путем диффузии во внутреннюю более холодную ткань. Это также искробезопасный волновой диапазон, поэтому комфортный ИК обычно нацелен на более длинные волны (комфортно в областях IR-B и IR-C)

Здоровье

Помимо непосредственной опасности контакта с самим горячим излучателем, коротковолновое инфракрасное излучение высокой интенсивности может вызвать термические ожоги, если кожа слишком долго подвергается воздействию слишком долго или нагревательный элемент расположен слишком близко к цели. Эти эффекты старения известны от рук Бейкерса и лиц стеклодувов (Cho et al. 2009). Повреждение глаз может происходить в течение длительного периода времени, поэтому рекомендуется использовать защитные очки или ограничения по времени (Voke 1999). Ближний ИК-спектр отвечает за фотостарение кожи (Schroeder et al. 2008), где воздействие IR-A вызывает схожие биологические эффекты с ультрафиолетовым излучением (Schroeder et al 2009). Поэтому, если возможно, IR-B и IR-C следует использовать в качестве альтернативы, которые не имеют этих вредных эффектов.

Учитывая приведенные выше причины естественных ограничений человеческого организма в отношении IR-A, более выгодно и менее вредно концентрироваться на диапазонах средних частот IR-B и IR-C на длинах волн между 3-10 микронами. Таким образом, спектральная мощность керамических нагревателей очень хорошо расположена для таких задач (см. Рисунок 4 ниже).

Рисунок 4: Спектральный профиль эмиссии керамических излучателей

Заключение

Инфракрасное излучение поглощается, передается или отражается в зависимости от характеристик поверхности. В случае людей или животных эта поверхность является кожей. Кожа, покрывающая тело человека, имеет эволюционные характеристики поглощения, передачи и отражения, вероятно, в результате воздействия солнца. Были разработаны естественные защитные характеристики, такие как благоприятное поглощение длинноволнового инфракрасного излучения и высокая отражательная способность коротковолнового инфракрасного излучения. Кроме того, недавние исследования показывают, что коротковолновый ИК (IR-A) повреждает кожу, что приводит к преждевременному старению. Инфракрасное излучение в диапазонах IR-B и IR-C не оказывает такого вредного воздействия и должно поощряться.

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Инфракрасные приборы отопления можно приобрести у Гершель Инфракрасный.

дело

Питер Шредер, Джудит Хенделер, Жан Крутманн, Роль ближнего инфракрасного излучения в фотостарении кожи, Экспериментальная геронтология, Том 43, Выпуск 7, Июль 2008, Страницы 629-632, ISSN 0531-5565,

Личная переписка. Профессор Энтони Робинсон, факультет машиностроения и машиностроения, Тринити-колледж, Дублин 2.

Союн Чо, Ми Хи Шин, Йон Кюнг Ким, Джо Юн Сео, Янг Ми Ли, Чи Хен Парк и Джин Хо Чунг, Воздействие инфракрасного излучения и тепла на старение кожи человека in vivo, Материалы симпозиума по исследовательской дерматологии (2009) 14, 15-19;

Шредер П., Каллес С., Крутманн Дж. Предотвращение вредных воздействий инфракрасного излучения А на кожу человека. Письма о терапии кожи. 2009 июнь; 14 (5): 4-5.

Д-р Джанет Воук, Воздействие излучения на глаз, Часть 1 — Воздействие инфракрасного излучения на ткань глаза, Optometry Today, май 1999 г.

Тепловизор: картинка в инфракрасном цвете

Тепловизоры – приборы, позволяющие получать температурно-контрастное изображение наблюдаемой сцены и видеть объекты в темноте. Одним из крупнейших российских разработчиков и производителей этих устройств является Центральный научно-исследовательский институт «Циклон» холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех.

«Циклоновские» тепловизоры уже стоят на снабжении в российской армии, МВД, специальных службах РФ, а также используются в гражданских целях и экспортируются. Высокая чувствительность, способность обнаруживать объекты в полной темноте и в любых метеоусловиях дали специалистам повод сопоставить характеристики тепловизоров с остротой зрения хищных птиц. Поэтому названия многих изделий «Циклона» отсылают к этому отряду пернатых − «Сыч», «Неясыть», «Кречет» и другие. Недавно к птичьему семейству присоединился «Совенок», который позволяет управлять техникой и вести наблюдение за местностью в условиях нулевой видимости.

О том, как устроен тепловизор, чем он отличается от приборов ночного видения, как «видит» сквозь огонь, дым и в полной темноте – в нашем материале.
 

Игра в «холодно-горячо»

Во все времена злоумышленники старались совершать свои «темные» дела в темное время суток. Сегодня это становится делать все сложнее благодаря тому, что появляются все более современные устройства, позволяющие видеть в темноте. В прошлом веке распространение получили приборы ночного видения, работа которых основывается на улавливании слабого света, который отражают все предметы. С развитием технологий стал более доступным другой тип приборов – тепловизоры.

В общем виде тепловизор состоит из объектива, чувствительной матрицы и электронного блока обработки сигнала.

Объективы могут иметь различные конструкции, но входящие в их состав линзы изготавливают из прозрачных для инфракрасного излучения материалов − например, из германия. Производители современных матриц научились сводить количество используемого германия к минимуму, а для добычи металла в нашей стране есть собственные месторождения.

Тепловое излучение от наблюдаемых объектов через объектив проецируется на чувствительную к инфракрасному (тепловому) излучению матрицу (сенсор). Получаемый с сенсора сигнал в электронном блоке преобразуется в видеосигнал, который передается на монитор (дисплей).

В портативных тепловизионных приборах − например, в прицелах для стрелкового оружия − видеосигнал передается на микродисплеи. «Циклон» является единственным в России серийным изготовителем таких OLED-микродисплеев.
 

Где нужно тепловидение?

Сегодня тепловизоры востребованы в самых разных сферах человеческой деятельности: строительстве, энергетике, безопасности, в промышленном производстве и даже в медицине.

Благодаря тепловизорам появилась возможность исследовать инфраструктурные объекты дистанционно и не прерывая их работы, проводить энергоаудит зданий, экономить ресурсы, вовремя осуществлять текущий ремонт и даже предотвращать техногенные катастрофы. Спасатели применяют тепловидение для поиска пострадавших в завалах и при задымлениях. Тепловизоры все активнее используются для контроля технологических процессов и в промышленной безопасности. Поскольку приборы отображают изменяющиеся во времени тепловые характеристики объектов, они могут помочь врачам получить информацию о состоянии организма человека, увидеть участки тела с аномальной температурой, свидетельствующей о заболевании или даже о начале заболевания. Простота метода позволяет использовать тепловизоры для скрининга и оперативного обнаружения некоторых злокачественных новообразований.

С удешевлением технологий тепловизоры стали доступны и для частного использования. Особенно высок интерес к приборам у охотников. Причем тепловизионные прицелы используют на охоте не только ночью, но и днем – в хороший тепловизионный прицел даже небольшого зверя видно издалека, а значит шансы сразить его выстрелом вырастают.

Экипировка «Ратник»

Но, безусловно, основным потребителем различной тепловизионной техники являются силовые ведомства. Современные тепловизоры устанавливаются на бронетехнику, самолеты, корабли, огнестрельное оружие, ими оснащаются большинство систем наблюдения, систем охраны периметров, участки государственной границы. Тепловизоры входят в современную «умную» экипировку военнослужащих разных родов войск и разных специальностей.

С помощью тепловизора можно не только увидеть людей, технику и другие объекты в полной темноте, в условиях применения противником маскировки, постановки дымовых завес, но и обнаружить последствия прошлой деятельности. Например, найти тлеющие костры или рассмотреть следы от установки свежих мин и многое другое. Также тепловизор способен отличить настоящий летательный аппарат от ложных тепловых целей, так называемых «тепловых ловушек».
 

Техника «Циклона»

Московский ЦНИИ «Циклон», созданный в 1960-е годы, является единственным в России сертифицированным разработчиком и производителем неохлаждаемых тепловизоров и систем технического зрения на их основе. Сегодня предприятие разрабатывает и выпускает телевизионные камеры и каналы, работающие в SWIR и УФ-диапазоне, авиационные фотоаппараты, охлаждаемые тепловизоры, лазерные дальномеры, гиростабилизированные платформы и многое другое. Предприятие разрабатывает и выпускает, в том числе, многоспектральные многоканальные оптико-электронные системы различного назначения, где тепловидение − лишь одна из функций.

Всем оптическим устройствам института традиционно присваиваются орнитологические названия. И это объяснимо – птицы, особенно хищные, обладают гораздо более развитым зрением, чем человек. Конечно, ночные хищники не видят в инфракрасном спектре, но их светочувствительные глаза позволяют им успешно летать и охотиться ночью. А самыми зоркими считаются птицы отряда соколиных. Поэтому в арсенале «Циклона» появились такие устройства, как «Сыч», «Кречет», «Неясыть», «Сапсан» и другие «пернатые».

Тепловизоры «Сыч»

Наиболее актуальными в линейке портативных тепловизоров института являются модели серии «Сыч». Эти приборы предназначены для круглосуточного поиска, наблюдения объектов в простых и сложных метеоусловиях, а также при задымлении и запылении во время проведения поисково-спасательных работ, выявлении очагов возгорания. Тепловизоры серии «Сыч» активно используются сотрудниками силовых ведомств, их можно встретить и на погранзаставах, и в отрядах специального назначения.

В последний год на предприятии разработана целая линейка новых приборов серии «Сыч», которые успешно прошли испытания и получены положительные отзывы от представителей различных ведомств и подразделений. Приборы серии «Сыч» способны обнаружить человека на расстоянии 1,2 км, при этом вес в разных вариантах комплектациях составляет от 0,9 до 1,2 кг. На предприятии разработаны и гражданские модели портативных тепловизоров, превосходящих по своим техническим характеристикам многие зарубежные образцы.  

Тепловизионные прицелы «Шахин»

«Шахин» (вид пустынных соколов) – неохлаждаемый тепловизионный прицел, устанавливающийся на винтовки, карабины и автоматы. В 2018 году на предприятии выпустили обновленную версию прицела, к которой сразу проявили интерес представители силовых структур. Устройство помогает бойцу обнаруживать цели в любое время суток, позволяет вести огонь из положений лежа и с колена. 

Через объектив «Шахина» в условиях темноты или задымленности можно увидеть человека на расстоянии до 1 км. «Шахин» − компактный, легкий и надежный прицел. Блок электронной обработки устройства позволяет хранить данные о семи типах оружия, а также вводить поправки при стрельбе.

Приборы наблюдения и разведки «Неясыть-ПС»

«Неясыть-ПС» − это качественно новая стационарная система для периметровой охраны. Свое название она унаследовала от ранее серийно выпускаемых на «Циклоне» изделий «Неясыть», не имеющих на тот момент аналогов и ставших настоящей легендой из-за высоких тактико-технических характеристик, низкой стоимости владения и повышенной надежности. В основе прибора лежал неохлаждаемый тепловизор.

Работа прибора «Неясыть». Видео: ЦНИИ «Циклон»

Двухканальный атермальный тепловизионный прибор наблюдения и разведки «Неясыть-ПС», разработанный специалистами «Циклона», предназначен для круглосуточного наблюдения в условиях сложной метеообстановки, а также для получения температурно-контрастного изображения наблюдаемой сцены и обнаружения слабо контрастных предметов.

В прошлом году прибор «Неясыть-ПС» был признан отечественными экспертами лучшим оптическим прибором для выявления беспилотных летательных аппаратов. При этом изделие может использоваться достаточно широко: интегрироваться в существующие и проектируемые системы охраны объектов, участков государственной границы, железных и автомобильных дорог, мостов, прибрежных территорий и др.  

Обзорно-наблюдательные приборы «Совенок»

Последняя новинка производства НИИ − обзорно-наблюдательный прибор «Совенок» − была представлена на выставке «Интерполитех-2019» в октябре текущего года. Это дальнейшее развитие всепогодных комплексных устройств с применением тепловизионного компонента. Компактные размеры «Совенка» − всего 13 см в диаметре и около 3 кг веса – позволяют использовать его на автомобилях, маломерных судах, беспилотниках. Крепится устройство с помощью магнита.

В состав «Совенка» включены тепловизор, встроенная видеокамера с разрешением Full HD и гиростабилизированная платформа, помогающая снимать в движении. Устройство позволяет вести съемку на расстоянии до 3 км при плохой погоде, в темноте, дыму или тумане. «Совенок» подключается к большинству мультимедийных устройств, может управляться с компьютера и мобильного приложения.

Для патрулирования территории или охраны общественного порядка может быть полезным программное обеспечение «Совенка», позволяющее захватывать и сопровождать движущиеся объекты в автоматическом режиме. Также в настоящее время ведутся разработки искусственного интеллекта, который поможет устройству идентифицировать объекты, попадающие в камеру.

Диаграмма излучения

— обзор

2.3.2 Диаграмма излучения гауссова луча

Было описано, что диаграмма направленности от волновода выражается формулой. (2.95) или (2.99). Точное распределение электромагнитного поля в прямоугольном волноводе g ( x ₀ , y ₀ , 0) определяется численно, например, методом конечных элементов, как описано в главе 6. Аналитический Такой метод, как метод Маркатили, не дает точного распределения поля, особенно для области оболочки. Несмотря на то, что точность собственного значения улучшена методом Кумара, распределение поля не является точным, так как уравнение. (2.77) трудно решить, чтобы получить поле возмущения f ₁ . Поэтому аналитически рассчитать диаграмму направленности прямоугольного волновода непросто. Здесь мы аппроксимируем распределение электрического поля в прямоугольном волноводе гауссовым профилем, чтобы получить диаграмму направленности аналитически. Гауссов профиль электрического поля в волноводе выражается как

(2.100) g (x0, y0,0) = Aexp {- [x02w12 + y02w22]},

, где ω ₁ и ω ₂ — размер пятна поля (положение, в котором электрическое поле | g | становится 1/ e к пиковому значению) по направлениям x ₀ — и y ₀ — соответственно, а A является константой. Подставляя уравнение. (2.97) и (2.100) в (2.95) получаем

(2.101) f (x, y, z) = jkn2πz∫ − ∞∞∫ − ∞∞g (x0, y0,0) × exp {−jkn [ z + (x − x0) 2+ (y − y0) 22z]} dx0dy0 = jkn2πzAe − jknz∫ − ∞∞exp {−x02w12 − jkn2n (x − x0) 2} dx0 × ∫ − ∞∞exp {−y02w22 − jkn2z (y − y0) 2} dy0,

, где использовалось приближение Френеля к r . Поскольку интеграл в формуле. (2.101) для x ₀ и y ₀ имеет такую ​​же форму, подробный расчет будет описан только для x ₀ . Когда мы определяем параметр p как

(2.102) p = 1w12 + jπnλz,

интеграл по отношению к x ₀ в уравнении. (2.101) становится

(2.103)) − ∞∞exp {−x02w12 − jkn2z (x − x0) 2} dx0 = exp {−jπnλzx2 − π2n2x2pλ2z2} ∫ − ∞∞exp {−p (x0 − jπnxpλz) 2} dx0 = πpexp {−jπnλzx2 − π2n2x2pλ2z2} = πpexp {−jπnx2λ (z − jπnw12λ) (z2 + π2n2w14λ2)}.

Далее мы вводим новые переменные, физические значения которых объясняются позже, как

(2.104a) W1 (z) = w11 + (λzπnw12) 2,

(2.104b) R1 (z) = z [1+ (πnw12λz ) 2],

(2.104c) Θ1 (z) = tan − 1 (λzπnw12).

Параметр p уравнения. (2.102) можно переписать, используя (2.104), как

(2.105) p = jπnW1 (z) λzw1e − jΘ1.

Подставляя уравнение. (2.105) в (2.103), уравнение (2. 103) окончательно выражается как

(2.106) ∫∞∞exp {−x02w12 − jkn2z (x − x0) 2} dx0 = λw1zjnW1 (z) exp {- [1W12 (z) + jkn2R1 (z)] x2 + jΘ1 (z) 2}.

Аналогично, интеграл относительно y ₀ в уравнении. (2.101) определяется как

(2.107) ∫∞∞exp {−y02w22 − jkn2z (y − y0) 2} dy0 = λw2zjnW2 (z) exp {- [1W22 (z) + jkn2R2 (z)] y2 + jΘ2 (z) 2}.

, где параметры W ₂ , R ₂ и Θ ₂ определяются как

(2.108a) W2 (z) = w21 + (λzπnw22) 2,

(2.108b) R2 (z) = z1 + (πnw22λz) 2,

(2.108c) Θ2 (z) = tan − 1 (λzπnw22).

Подставляя уравнения.Из (2.106) и (2.107) в (2.101) диаграмма направленности из прямоугольного волновода f ( x, y, z ) выражается как

(2.109) f (x, y, z) = w1w2W1W2Aexp { — [x2W12 + y2W22] −jkn [x22R1 + y22R2 + z] + j (Θ1 + Θ2) 2}.

Из приведенного выше уравнения известно, что W ₁ ( z ) и W ₂ ( z ) представляют размеры пятна поля излучения, а R ₁ ( z ) и R ₂ ( z ) представляют радиусы кривизны волновых фронтов соответственно. Если точка наблюдения P находится достаточно далеко от торца волновода и следующие условия z≫πnω12 / λ и πnω22 / λ выполняются в области Фраунгофера, уравнения. (2.104) и (2.108) аппроксимируются как

(2.110) {W1 (z) ≅λzπnw1W2 (z) ≅λzπnw2R1 (z) ≅R2 (z) ≅z.

В этой области Фраунгофера углы расходимости θ ₁ (рис. 2.19) и θ ₂ поля излучения вдоль направлений осей x- и y выражаются посредством

рис.19. Изменение размера пятна в направлении оси x , W ₁ ( z ).

(2.111a) θ1 = tan − 1 (W1 (z) z) = tan − 1 (λπnw1),

(2.111b) θ2 = tan − 1 (W2 (z) z) = tan − 1 (λπnw2 ).

Рассчитаем углы расходимости поля излучения полупроводникового лазерного диода на λ = 1,55 мкм с показателем преломления активного слоя (сердцевины) n ₁ = 3,5, показателем оболочки n ₀ = 3,17, а ширина и толщина сердцевины 2 a = 1. 5 мкм и 2 d = 0,15 мкм соответственно. Распределение электрического поля в волноводе рассчитывается с помощью анализа волновода методом конечных элементов, который будет описан в главе 6, и подгоняется по Гауссу для получения размеров пятна w ₁ и w ₂ вдоль x- и y — направления оси. Размеры пятна, подобранные по Гауссу, ω ₁ и ω ₂ равны

(2,112) {w1 = 0,88 мкмw2 = 0,35 мкм.

Углы расхождения θ ₁ и θ ₂ затем получаются по формуле.(2,111b) и (2,112) как

(2,113) {θ1 = 0,51 (рад.) = 29,4 (градус) θ2 = 0,95 (рад.) = 54,4 (градус)

Из приведенного выше результата известно, что Поле излучения полупроводникового лазерного диода имеет эллиптическую форму, а угол расходимости вдоль тонкого активного слоя (направление оси y ) намного больше, чем вдоль широкого направления активного слоя (направление оси x ).

Диаграммы направленности антенн и их значение

Многое можно узнать о том, как работает антенна, из ее диаграмм направленности.В этом документе описаны многие общие параметры антенн, которые можно понять по диаграммам.

Введение

Основным компонентом системы беспроводной локальной сети является антенна. Есть несколько разных типов, и все они имеют свое место. Однако может возникнуть некоторая путаница, связанная с языком, используемым для определения антенн, а также с основными функциями каждого типа антенн. Цель этого технического документа — развеять путаницу вокруг антенн и их функций.Этот документ не предназначен для использования в качестве учебного пособия по электромагнитным полям или руководства по развертыванию. Скорее, его следует использовать как словарь основных антенн и антенной терминологии, а также как учебное пособие, в котором конкретно рассматриваются диаграммы направленности антенн и параметры, связанные с этими диаграммами направленности. Основное внимание уделяется множеству различных антенн, которые могут встретиться в системе беспроводной локальной сети.

Мы начнем с глоссария основных определений, а затем перейдем к обсуждению некоторых распространенных типов антенн и их свойств.Попутно показаны и объяснены диаграммы направленности антенн, включая трехмерную диаграмму направленности антенн. Также описаны типичные характеристики каждого типа антенны. Конечно, есть много исключений из «типовой» антенны, так как многие типы антенн могут быть разработаны для улучшения одного или нескольких параметров. Но часто бывает полезно увидеть несколько примеров и выделить некоторые из этих параметров.

В системе WLAN обычно используются диполи, всенаправленные антенны, патчи и Yagis.Эти антенны показаны на рисунке 1. Хотя эти антенные пакеты могут несколько отличаться от одного производителя к другому, это типичные пакеты для этих типов антенн. Функция каждого из этих типов антенн подробно объясняется в этой статье.

Рисунок 1. Различные антенны, обычно используемые в системах WLAN

Историческое примечание: тип антенны, который мы обычно называем Яги, был впервые разработан в конце 1920-х годов двумя профессорами, Синтаро Уда и Хидецугу Яги из Университета Тохоку в Японии.В то время как антенна была в основном разработана Уда, профессор Яги популяризировал дизайн антенны в США и других странах посредством различных презентаций на конференциях. С тех пор имя Яги ассоциируется с этим типом антенн.

Основные определения

Мы часто определяем антенны и антенную терминологию в терминах передающей антенны, но все определения применимы и к приемным антеннам. Фактически, свойства антенны одинаковы в любом рабочем режиме.Итак, заявлено это или нет, все определения и описания описывают антенны, которые являются частью передатчика или приемника.

Антенна. An антенна — это преобразователь между направленной волной и излучаемой волной, или наоборот. Структура, которая «направляет» энергию к антенне, наиболее очевидна как коаксиальный кабель, прикрепленный к антенне. Излучаемая энергия характеризуется диаграммой направленности антенны.

Антенна.Диаграмма направленности или диаграмма направленности антенны — это графическое представление свойств излучения антенны в зависимости от пространства. То есть диаграмма направленности антенны описывает, как антенна излучает энергию в космос (или как она получает энергию). Важно отметить, что антенна излучает энергию во всех направлениях, по крайней мере, в некоторой степени, поэтому диаграмма направленности антенны на самом деле является трехмерной. Однако обычно этот трехмерный узор описывают двумя плоскими узорами, называемыми схемы главных плоскостей.Эти шаблоны основных плоскостей могут быть получены путем создания двух срезов трехмерного рисунка по максимальному значению рисунка или путем прямого измерения. Именно эти диаграммы направленности в основных плоскостях обычно называют диаграммами направленности антенн.

Характеристика характеристик излучения антенны с помощью двух диаграмм направленности в основных плоскостях достаточно хорошо работает для антенн с правильными диаграммами направленности, то есть при отображении только двух плоскостей теряется не так много информации. На рисунке 2 показана возможная система координат, используемая для проведения таких антенных измерений.

Рисунок 2. Система координат измерения антенны

При обсуждении диаграмм направленности основных плоскостей или даже диаграмм направленности антенн вы часто встретите термины диаграмма направленности азимутальной плоскости и образец плоскости возвышения. Термин азимут обычно обозначается как «горизонт» или «горизонталь», тогда как термин Под возвышением обычно понимается «вертикаль». При использовании для описания диаграмм направленности антенны эти термины предполагают, что антенна установлена ​​(или измерена) в той ориентации, в которой она будет использоваться.На рисунке 2 плоскость x-y (θ = 90 градусов) является азимутальной плоскостью. Диаграмма направленности в азимутальной плоскости измеряется, когда измерение проводится по всей плоскости x-y вокруг тестируемой антенны. Тогда плоскость возвышения является плоскостью, ортогональной плоскости x-y, скажем, плоскостью y-z (φ = 90 градусов). Диаграмма угла места выполняется по всей плоскости y-z вокруг тестируемой антенны.

Диаграммы направленности антенн (диаграммы направленности азимута и угла места) часто отображаются в виде графиков в полярных координатах.Это дает зрителю возможность легко визуализировать, как антенна излучает во всех направлениях, как если бы антенна уже была «нацелена» или уже смонтирована. Иногда может быть полезно построить диаграммы направленности антенн в декартовых (прямоугольных) координатах, особенно когда в диаграммах есть несколько боковых лепестков и когда уровни этих боковых лепестков важны.

Мочки. Любая данная диаграмма направленности антенны имеет части диаграммы направленности, которые называются доли. «Лепесток» может быть главным лепестком, боковым лепестком или задним лепестком, и эти описания относятся к той части рисунка, в которой появляется лепесток.В целом лепесток — это любая часть рисунка, окруженная областями относительно более слабого излучения. Таким образом, лепесток — это любая часть рисунка, которая «выпирает», и названия различных типов долей в некоторой степени говорят сами за себя. На рисунке 3 представлен вид диаграммы направленности с лепестками, обозначенными на графике каждого типа.

Рис. 3. Диаграммы направленности излучения в полярных и декартовых координатах, показывающие различные типы долей

Изотропный радиатор.An изотропный излучатель — это гипотетическая антенна без потерь, которая излучает энергию одинаково во всех направлениях. Эта воображаемая антенна имела бы сферическую диаграмму направленности, и оба сечения в главной плоскости были бы кругами (действительно, любой плоский разрез был бы кругом).

Прирост. В Коэффициент усиления антенны (в любом заданном направлении) определяется как отношение коэффициента усиления мощности в заданном направлении к коэффициенту усиления эталонной антенны в том же направлении. В этом определении стандартной практикой является использование изотропного излучателя в качестве эталонной антенны.Обратите внимание, что изотропный излучатель будет без потерь и излучать свою энергию одинаково во всех направлениях. Это означает, что коэффициент усиления изотропного излучателя G = 1 (или 0 дБ). Принято использовать единицы дБи (децибелы относительно изотропного излучателя) для усиления относительно изотропного излучателя. Усиление, выраженное в дБи, вычисляется по следующей формуле:

GdBi = 10 * Log (GNumeric / GIsotropic) = 10 * Log (GNumeric)

Иногда теоретический диполь используется в качестве эталона, поэтому единица дБд (децибел относительно диполя) будет использоваться для описания усиления по отношению к диполю.Этот блок обычно используется, когда речь идет об усилении всенаправленных антенн с более высоким коэффициентом усиления. В случае этих всенаправленных антенн с большим усилением их усиление в дБд будет выражением их усиления выше 2,2 дБи. Таким образом, если антенна имеет усиление 3 дБд, она также имеет усиление 5,2 дБи.

Обратите внимание: когда для усиления антенны указано одно число, предполагается, что это максимальное усиление (усиление в направлении максимального излучения).

Важно отметить, что антенна с усилением не создает излучаемой мощности.Антенна просто определяет способ распределения излучаемой мощности относительно равномерного излучения мощности во всех направлениях, а коэффициент усиления является просто характеристикой того, как излучается мощность.

Ширина луча 3 дБ. В Ширина луча по уровню 3 дБ (или ширина луча по половинной мощности) антенны обычно определяется для каждой из основных плоскостей. Ширина луча по уровню 3 дБ в каждой плоскости определяется как угол между точками в главном лепестке, которые ниже максимального усиления на 3 дБ.Это показано на рисунке 3. Ширина луча по 3 дБ на графике на этом рисунке показана как угол между двумя синими линиями на полярном графике. В этом примере ширина луча по уровню 3 дБ в этой плоскости составляет около 37 градусов. Антенны с широкой шириной луча обычно имеют низкое усиление, а антенны с узкой шириной луча обычно имеют более высокое усиление. Помните, что усиление — это мера того, какая часть мощности излучается в заданном направлении. Таким образом, антенна, которая направляет большую часть своей энергии в узкий луч (по крайней мере, в одной плоскости), будет иметь более высокое усиление.

Соотношение передней и задней части. В переднее-заднее отношение (F / B) используется как показатель качества, который пытается описать уровень излучения с тыльной стороны направленной антенны. По сути, передний / задний коэффициент — это отношение пикового усиления в прямом направлении к усилению на 180 градусов позади пика. Конечно, по шкале дБ, отношение передней / задней части — это просто разница между пиковым усилением в прямом направлении и усилением на 180 градусов позади пика.

Поляризация.В поляризация или состояние поляризации антенны — довольно сложное и запутанное понятие. Антенна будет генерировать электромагнитную волну, которая изменяется во времени при перемещении в пространстве. Если волна, распространяющаяся «наружу», изменяется «вверх и вниз» во времени, при этом электрическое поле всегда находится в одной плоскости, эта волна (или антенна) называется линейно поляризованный (вертикально поляризованный, так как изменение происходит вверх и вниз, а не из стороны в сторону). Если эта волна вращается или «вращается» во времени, путешествуя в пространстве, волна (или антенна) называется эллиптически поляризованный.В качестве особого случая, если эта волна вращается по круговой траектории, волна (или антенна) с круговой поляризацией. Это означает, что определенные антенны чувствительны к определенным типам электромагнитных волн. Практическое значение этой концепции состоит в том, что антенны с одинаковой поляризацией обеспечивают лучший тракт передачи / приема.

Рассмотрим антенны, которые генерируют волны с линейной поляризацией и чувствительны к ним. Если линейно поляризованная антенна излучает линейно поляризованную электромагнитную волну, движущуюся «вверх и вниз» или вертикально, наилучшим из возможных приемников этой электромагнитной волны будет другая антенна с аналогичной линейной поляризацией (вертикальной поляризацией).Линейная поляризация также включает возможность распространения электромагнитных волн «справа налево» (по горизонтали). Часто антенны можно просто физически повернуть, чтобы сделать их поляризованными по горизонтали или вертикали, хотя это не всегда может быть лучшим выбором.

Антенны с круговой поляризацией могут излучать электромагнитные волны, которые вращаются по или против часовой стрелки в зависимости от конструкции. Поэтому для приема этих сигналов следует использовать антенну с такой же поляризацией.Это направление вращения обычно характеризуется левой круговой поляризацией (LCP) или правой круговой поляризацией (RCP).

Обратите внимание, что поляризация антенны не всегда подразумевает что-либо о размере или форме антенны. Диполь обычно называют вертикально поляризованным из-за способа, которым обычно используется диполь, то есть потому, что он установлен вертикально, но антенна имеет линейную поляризацию. Точно так же антенны круглой формы не обязательно должны иметь круговую поляризацию.Многие круглые пятна имеют линейную поляризацию, а многие прямоугольные пятна имеют круговую поляризацию. Эти примеры являются простой демонстрацией того факта, что состояние поляризации антенны не связано с ее формой.

КСВН. В Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) определяется как отношение максимального напряжения к минимальному напряжению в структуре стоячей волны. Стоячая волна возникает, когда мощность отражается от нагрузки. Таким образом, КСВН — это мера того, сколько мощности передается устройству, а не количество энергии, которое отражается от устройства.Если сопротивление источника и нагрузки одинаковы, КСВ составляет 1: 1; нет отраженной мощности. Таким образом, КСВН также является мерой того, насколько близко совпадают импеданс источника и нагрузки. Для большинства антенн в WLAN это мера того, насколько близко антенна находится к идеальным 50 Ом.

Полоса пропускания VSWR. В Полоса пропускания VSWR определяется как частотный диапазон, в котором антенна имеет заданный VSWR. Часто указывается полоса КСВ 2: 1, но также часто используется 1,5: 1.

Направленная антенна.А Направленная антенна — это антенна, которая излучает энергию более эффективно в одном (или некоторых) направлениях, чем в других. Обычно эти антенны имеют один главный лепесток и несколько второстепенных лепестков. Примерами направленных антенн являются тарелки и тарелки.

Всенаправленная антенна. An Всенаправленная антенна — это антенна, которая имеет ненаправленную диаграмму направленности (круговую диаграмму направленности) в данной плоскости с диаграммой направленности в любой ортогональной плоскости. Примерами всенаправленных антенн являются диполи и коллинеарные антенны.

Общие антенны и их диаграмма направленности

В этом разделе описаны некоторые общие антенны вместе с подробностями о типичных диаграммах, которые можно ожидать от этих общих антенн. Здесь описаны диполь, коллинеарная решетка, одиночная патч-антенна, патч-матрица, Yagi и даже секторная антенна. Показаны и подробно описаны диаграммы направленности каждой антенны, включая трехмерную диаграмму направленности. Акцент делается на описании шаблонов и параметров, которые являются производными от этих шаблонов.

Важно отметить, что на самом деле не имеет значения, в каком направлении отображаются узоры. Ориентация того или иного узора часто зависит от личных предпочтений. Например, некоторым людям нравится направленная диаграмма направленности антенны, чтобы она всегда была направлена ​​вверх, в то время как другим нравится, когда они указывали вправо или влево, потому что именно так антенна часто будет развертываться. Важно иметь некоторые базовые знания о том, для чего предназначены эти антенны, чтобы вы могли понять параметры диаграммы направленности.Тогда направление паттерна не имеет большого значения.

Показанные здесь шаблоны представляют выходной сигнал смоделированных антенн. Всенаправленные диаграммы направленности повернуты таким образом, что кажется, что диаграммы направленности излучаются в сторону горизонта, что типично для развертывания всенаправленной антенны. Патчи и паттерны Яги остаются смоделированными, то есть они появляются в той же системе координат, в которой они были смоделированы, а не развернуты.

Всенаправленные антенны

Всенаправленные антенны обычно называют всенаправленными.«Кроме того, всенаправленная антенна часто относится к всенаправленной антенне, но не к диполю. Часто всенаправленная антенна относится к всенаправленной антенне, которая имеет большее усиление, чем диполь. Однако диполь — это всенаправленная антенна, как мы увидим в следующем Раздел Диполь — это просто особый случай.

Дипольные антенны

Под дипольной антенной чаще всего понимают диполь на полуволны (λ / 2). Физическая антенна (а не корпус, в котором она находится) состоит из проводящих элементов, общая длина которых составляет примерно половину длины волны при предполагаемой частоте работы.Это простая антенна, которая излучает свою энергию к горизонту (перпендикулярно антенне). Рисунки, показанные на рисунке 4, являются результатом идеального диполя, образованного двумя тонкими проволоками, ориентированными вертикально вдоль оси z.

Полученный трехмерный рисунок выглядит как пончик или бублик с антенной, сидящей в отверстии и излучающей энергию наружу. Наибольшая энергия излучается наружу, перпендикулярно антенне в плоскости x-y.

Шаблон азимутальной плоскости формируется путем разрезания трехмерного рисунка в горизонтальной плоскости, в данном случае плоскости x-y, точно так же, как если бы вы разрезали рогалик.Обратите внимание, что диаграмма направленности в азимутальной плоскости является ненаправленной, то есть антенна излучает свою энергию одинаково во всех направлениях в азимутальной плоскости. Таким образом, диаграмма направленности в азимутальной плоскости представляет собой круг, проходящий через максимальное усиление под всеми углами, как показано на рисунке 4c.

Обратите внимание, что диаграммы направленности в любой ортогональной плоскости (фактически, в любой плоскости) имеют направленный характер, и поэтому эта антенна соответствует определению всенаправленной антенны. Шаблон плоскости возвышения формируется путем разрезания трехмерного шаблона через ортогональную плоскость (плоскость x-z или плоскость y-z).Из диаграммы угла места мы видим, что дипольная антенна имеет ширину луча в плоскости угла места 78 градусов, как показано на диаграмме на Рисунке 4d двумя синими линиями. Эти линии нарисованы там, где усиление ниже пика на 3 дБ. Ширина луча в плоскости возвышения — это общая угловая ширина между двумя точками по 3 дБ на кривой.

Коэффициент усиления полуволнового диполя составляет примерно 2,2 дБи. Значение 2,2 дБи достигается на горизонте в плоскости угла места и повсюду в плоскости азимута.Обратите внимание, что диаграмма направленности в азимутальной плоскости представляет собой круг, проходящий через значение усиления 2,2 дБи под всеми углами. Эти значения представляют собой ширину луча 3 дБ и коэффициент усиления теоретического полуволнового диполя. Так часто называют дипольные антенны, хотя многие из имеющихся на рынке диполей не вполне достигают этих теоретических значений.

Учитывая эти диаграммы направленности антенны, вы можете видеть, что дипольная антенна должна быть установлена ​​так, чтобы она была ориентирована вертикально по отношению к полу или земле.Это приводит к максимальному количеству энергии, излучаемой в намеченную зону покрытия. Нуль в середине шаблона будет указывать вверх и вниз. В помещении это обычно не вызывает беспокойства из-за непосредственной близости потолка и всего многолучевого распространения в помещении.

Рис. 4. Дипольная антенна с трехмерной диаграммой направленности, диаграммой направленности в азимутальной плоскости и диаграммой направленности в плоскости возвышения

Коллинеарные всенаправленные антенны

Чтобы создать всенаправленную антенну с более высоким коэффициентом усиления, несколько всенаправленных структур (либо провода, либо элементы на печатной плате) могут быть расположены вертикально, линейно, чтобы сохранить тот же всенаправленный рисунок в азимутальной плоскости, но более сфокусированный луч в плоскости возвышения. который тогда имеет более высокий коэффициент усиления.Это часто называют коллинеарный массив. Обратите внимание, что более высокое усиление не означает, что антенна создает большую мощность. Это означает, что такое же количество энергии излучается более сфокусированным образом.

Типичная всенаправленная диаграмма направленности показана на рисунке 5. Антенна, показанная на рисунке, была сформирована из решетки из трех диполей, ориентированных вдоль оси z. Обратите внимание, что трехмерный узор, показанный на рис. 5а, выглядит как более плоский «рогалик» с маленькой «чашей», приклеенной сверху и снизу.Бублик образует всенаправленную азимутальную плоскость, показанную на рисунке 5b, и основные лепестки в плоскости возвышения, как и диполь. Маленькие «чаши» сверху и снизу образуют боковые лепестки, присутствующие в плоскости возвышения на рисунке 5c.

Опять же, шаблон азимутальной плоскости формируется путем разрезания трехмерного шаблона через горизонтальную плоскость (плоскость x-y). Как и ожидалось, диаграмма круглая и проходит через максимальное усиление под всеми углами. Обратите внимание, что диаграмма направленности в ортогональных плоскостях является направленной, поэтому эта антенна соответствует основному определению всенаправленной антенны.

Результирующее усиление составляет около 5,8 дБи при ширине луча в плоскости угла места около 38 градусов, что снова показано синими линиями в плоскости угла места, показанными на рисунке 5c. Эта ширина луча значительно уже, чем у диполя. Легко увидеть, как энергия, излучаемая этой антенной, более сфокусирована, что приводит к большему усилению (по сравнению с диполем).

Как типично для всенаправленных антенн с более высоким коэффициентом усиления, на плоскости возвышения видны явные боковые лепестки.Боковые лепестки в шаблонах главных плоскостей образуются путем прорезания «чаш», которые находятся выше и ниже основных лепестков в трехмерном шаблоне. Эти лепестки примерно на 14 дБ ниже пика основных лепестков. Обратите внимание на то, что диаграмма направленности в азимутальной плоскости по-прежнему такая же круговая диаграмма с хорошим поведением, что и в диполе, но диаграмма в плоскости возвышения намного уже, что указывает на то, что мощность излучается более направленным образом, что обеспечивает более высокое усиление.

Рисунок 5. Трехмерная диаграмма направленности от всенаправленной антенны 5,8 дБи, диаграмма направленности в азимутальной плоскости и диаграмма направленности в плоскости возвышения

Как показано на рисунках 4 и 5, цель диполя или любого всенаправленного излучения — излучать энергию одинаково во всех направлениях в плоскости. Для диполей и коллинеарных решеток всенаправленная плоскость должна быть азимутальной плоскостью (плоскостью пола или земли). По этой причине не имеет значения, как представлены узоры. Понятно, что шаблон плоскости возвышения всегда ортогонален шаблону азимутальной плоскости.Ориентация фактического графика во многом зависит от ориентации антенны в измерительной системе, и это все, что нужно сделать. Таким образом, независимо от того, выглядит ли плоскость возвышения как на рисунке 6a или рисунке 6b, вы можете быть уверены, что когда ваш диполь или всенаправленный направлен вертикально, антенна будет излучать к горизонту во всех направлениях.

Рис. 6. Демонстрация высотной плоскости

Направленные антенны

Направленные антенны используются для покрытия, а также для соединений точка-точка.Это могут быть патч-антенны, тарелки, рожки или целый ряд других разновидностей. Все они достигают одной цели: излучать энергию в определенном направлении.

Патч-антенны

Патч-антенна в своей простейшей форме представляет собой одиночную прямоугольную (или круглую) проводящую пластину, расположенную над землей. Патч-антенны привлекательны своим низким профилем и простотой изготовления.

Диаграмма направленности одного пятна характеризуется одним главным лепестком с умеренной шириной луча.Часто ширина луча в азимутальной и вертикальной плоскостях одинакова, что приводит к получению довольно круглого луча, хотя это ни в коем случае не универсально. Шириной луча можно управлять для создания антенны с большим или меньшим усилением, в зависимости от требований. Антенна, построенная с одним патчем, будет иметь максимальное усиление около 9 дБи или немного меньше.

Патч-антенна на рисунке 7 показывает, насколько простыми могут быть эти антенны. Это простой прямоугольный участок, построенный на прямоугольной плоскости земли.Диаграммы направленности демонстрируют типичные характеристики патч-антенны. Есть один главный лепесток с довольно широкой шириной луча с мелкими нулями, направленными вверх и вниз от антенны. Кроме этого, в шаблоне не так много особенностей. Тот, что показан на Рисунке 7, предназначен для получения более высокого усиления, а не для симметричной плоскости. Коэффициент усиления составляет около 8,8 дБи при ширине луча в плоскости азимута 70 градусов и ширине луча в плоскости места 57 градусов. Это не редкость для антенн с одним патчем.

Рис. 7. Антенна с одной коммутационной панелью с трехмерной диаграммой направленности излучения, диаграммой направленности в азимутальной плоскости и диаграммой направленности в плоскости возвышения

Диаграммы азимута и угла возвышения получаются простым разрезанием трехмерной диаграммы направленности. В этом случае шаблон плоскости азимута получается путем разрезания плоскости x-z, а шаблон плоскости возвышения формируется путем разрезания плоскости y-z. Обратите внимание, что есть один главный лепесток, который излучается спереди антенны.В плоскости возвышения (в данном случае) есть три задних лепестка, самый сильный из которых находится на 180 градусов позади пика главного лепестка, что обеспечивает соотношение между передним и задним порогом около 14 дБ. То есть усиление антенны на 180 градусов позади пика на 14 дБ ниже пикового усиления.

Опять же, не имеет значения, показаны ли эти узоры направленными вверх, вниз, влево или вправо. Обычно это артефакт системы измерения. Патч-антенна излучает свою энергию из передней части антенны.Это установит истинное направление паттернов.

Патч-массивные антенны

Антенна с патч-решеткой, как правило, представляет собой некоторую компоновку из нескольких патч-антенн, которые управляются одним и тем же источником. Часто такая компоновка состоит из патчей, расположенных в упорядоченные ряды и столбцы (прямоугольный массив), как показано на рисунке 8. Причина таких компоновок — более высокое усиление. Более высокое усиление обычно подразумевает более узкую ширину луча, и это действительно так в случае массивов патчей.Показанная здесь решетка имеет усиление около 18 дБи при ширине луча в плоскости азимута и угла места около 20 градусов. Обратите внимание, что задние лепестки очень маленькие, а соотношение между передним и задним составляет около 30 дБ. Первые боковые лепестки ниже пика примерно на 14 дБ.

Рис. 8. Антенна с коммутационной решеткой 4×4 с трехмерной диаграммой направленности, диаграммой направленности в азимутальной плоскости и диаграммой направленности в плоскости возвышения

Диаграммы антенн часто показаны нормализованными по пиковому усилению.Пиковое усиление (в дБи) просто вычитается из усиления во всех точках кривой, и диаграмма строится с новыми значениями. Эти диаграммы выражены в дБ, где 0 дБ соответствует пиковому усилению. Нормализованный шаблон особенно полезен, когда интересуют уровни боковых лепестков и глубина нулей, поскольку их соответствующие уровни легче читать. Показанные здесь паттерны массива патчей имеют достаточно лепестков и функций, поэтому рассмотрение их нормализованных паттернов в прямоугольных координатах может быть интересным.На рисунке 9 показана азимутальная плоскость как в полярных, так и в декартовых (прямоугольных) координатах. На рисунке 10 показана плоскость возвышения в обеих системах координат.

Уровни боковых лепестков легко читаются на прямоугольных графиках. В азимутальной плоскости боковые лепестки расположены ниже пика примерно на 14 дБ. Уровни первых боковых лепестков ниже уровня возвышения более чем на 14 дБ. Обратите внимание, что задний лепесток на 30 дБ ниже пика. Это означает, что соотношение передней и задней части составляет 30 дБ. Конечно, если шаблоны даны в нормализованной форме, пиковое усиление должно быть задано для определения абсолютных уровней любого из параметров шаблона.Боковые лепестки обозначены на всех графиках. Обратите внимание, что нижние боковые лепестки находятся слева от главного луча на декартовых графиках. На этих графиках главный луч показан под углом 0 градусов, поэтому ниже главного луча будет отрицательный угол, а выше главного луча — положительный угол.

Рис. 9. Диаграммы азимутальной плоскости массива патчей 4 x 4 в полярных и прямоугольных координатах

Рис. 10. Диаграммы высот массива участков 4 x 4 в полярных и прямоугольных координатах

Антенны Яги

Антенна Yagi формируется путем возбуждения простой антенны, обычно дипольной или дипольной антенны, и формирования луча с помощью хорошо подобранной серии неуправляемых элементов, длина и расстояние которых строго контролируются.Яги, показанный здесь на Рисунке 11, состоит из одного отражателя (планка за ведомой антенной) и 14 директоров (планки перед ведомой антенной). Эта конфигурация дает усиление около 15 дБи с шириной луча по азимуту и ​​углу места, которые в основном одинаковы, около 36 градусов. Это общая черта антенн Yagi. Часто эти антенны проектируются так, чтобы их можно было поворачивать для горизонтальной или вертикальной поляризации, поэтому наличие одинаковой ширины луча 3 дБ в каждой плоскости является хорошей особенностью в таких случаях.

Рис. 11. Модель антенны Yagi с трехмерной диаграммой направленности, схемой азимутальной плоскости и диаграммой высотной плоскости

Опять же, антенна Яги — это направленная антенна, которая излучает свою энергию в одном основном направлении. Очень часто эти антенны заключены в трубку, в результате чего пользователь может не видеть все элементы антенны. Их направленность кажется несколько интуитивной из-за их обычного трубчатого форм-фактора.Легко представить, как эти антенны прицеливаются, как винтовка.

Секторные антенны

Секторная антенна или «секторная панель» — это несколько специализированная антенна, часто встречающаяся в наружных системах, где требуются широкие зоны покрытия. Очень часто они состоят из набора диполей, размещенных перед рефлектором определенной формы. Размер и форма отражателя в значительной степени определяют рабочие характеристики этих антенн. Многие из этих антенн имеют несколько плоскую форму отражателя с выступами или другими элементами по краям.Секторные антенны почти всегда классифицируются по ширине луча 3 дБ в азимутальной плоскости. Обычно доступны секторы с углом 60, 90 и 120 градусов. Секторы часто размещаются выше в воздухе и могут иметь связанные с ними требования к боковому лепестку и соотношению между передним и задним. Наличие других антенн и высота развертывания могут сильно повлиять на фактический выбор антенны.

На рисунке 12 показаны диаграммы направленности секторной антенны, включая несколько изображений трехмерной диаграммы направленности.Обратите внимание, что диаграмма направленности широкая в азимутальной плоскости, но очень узкая в плоскости возвышения. Это типично для секторов, и именно так они достигают своего высокого усиления за счет сжатия плоскости возвышения. Этот сектор был образован вертикальной решеткой из десяти диполей, стратегически размещенных перед рефлектором определенной формы.

Это сектор 18 дБи под углом 90 градусов. Это сектор под углом 90 градусов, потому что луч 3 дБ в азимутальной плоскости имеет угол 90 градусов, как показано на рисунке 9e. В этом случае ширина луча в плоскости возвышения составляет около 12 градусов, а первые боковые лепестки (плоскость возвышения, рисунок 9f) опускаются примерно на 14 дБ.Обратите внимание, что образцы основных плоскостей не ориентированы каким-либо определенным образом. Помните, что их на самом деле не нужно ориентировать каким-либо определенным образом, если вы знаете, что должна делать антенна. Предполагается, что азимутальная плоскость параллельна земле, а плоскость возвышения перпендикулярна земле.

Рис. 12. Различные трехмерные диаграммы направленности излучения секторной антенны под углом 90 градусов, диаграмма направленности в азимутальной плоскости и диаграмма направленности в плоскости возвышения

Одна из проблем, возникающих при развертывании секторов, или всенаправленных антенн, если на то пошло, заключается в том, что в плоскости угла места может быть несколько нулей.Когда усиление выше, количество нулей (и боковых лепестков) также обычно увеличивается. Когда антенны используются в офисах или при низком расположении вне помещений, это редко является проблемой. Сила сигнала, как правило, везде достаточно высока, чтобы гарантировать обслуживание всех пользователей при тщательном планировании. Но когда антенны устанавливаются высоко в воздухе на вышках, эти нули могут повлиять на производительность системы.

Рисунок 13 иллюстрирует проблему. Предположим, что секторная антенна механически наклонена вниз на 5 градусов.Это эффективно наклоняет образец плоскости возвышения вниз на 5 градусов, как показано. Это помещает определенные области под антенной в области ниже нулей в диаграмме, что приводит к областям с низким уровнем сигнала.

Рис. 13. Зазоры покрытия от нулевых отметок

Пользователи системы, находящиеся «в нулевом состоянии», могут столкнуться с проблемой в зависимости от того, сколько сигнала фактически передается на землю. Чем дальше от антенны, тем хуже становится проблема не только потому, что сила сигнала падает с увеличением расстояния от антенны, но и потому, что размер зоны слабого сигнала увеличивается.Также обратите внимание, что многие пользователи получают покрытие от боковых лепестков, а не от главного луча. Это может быть важным соображением.

Некоторые секторы специально разработаны для решения этой проблемы с помощью «нулевого заполнения». Когда заполняются нули, распределение энергии по различным антенным элементам в решетке изменяется так, что больше энергии излучается «под» антенной. В результате пиковое усиление главного лепестка обычно снижается. Чтобы сохранить пиковое усиление, необходимо добавить больше элементов, и антенна станет физически больше.Пример сектора с «нулевым заполнением» показан ниже на рисунке 14. Фактически это Cisco ® AIR-ANT2414S-R. AIR-ANT2414S-R — это секторная антенна с углом наклона 90 градусов 14 дБи. Многие из имеющихся на рынке секторных антенн под углом 90 градусов для диапазона 2,4 ГГц короче, но не обладают свойством «нулевого заполнения». Эта антенна была разработана для поддержания относительно высокого усиления при заполнении нулей «под антенной», особенно глубоких первого нуля и второго нуля, которые влияют на зону покрытия вдали от антенны.

Рисунок 14. Секторная антенна Cisco под углом 90 градусов с диаграммами направленности по азимуту и ​​углу места

Обратите внимание, что первые два нуля в плоскости возвышения «под антенной» не такие глубокие или, кажется, совсем исчезли. Это позволяет увеличить уровни сигнала для пользователей, которые в противном случае могли бы остаться без покрытия, как показано на рисунке 15. На рисунке показано, что если антенна наклонена вниз на 5 градусов, как в ранее проиллюстрированном случае, ноль не будет направлен далеко от антенны.Нулевые значения, которые все еще существуют, указывают на области, близкие к вышке, где полное отсутствие покрытия менее вероятно из-за более коротких диапазонов.

Рис. 15. Иллюстрация уменьшенного промежутка покрытия от секторной антенны с «нулевым заполнением»

Сводка

В этом документе рассматриваются основные определения антенн и объясняются термины, часто встречающиеся при исследовании диаграмм направленности антенн. Были сделаны определения усиления и ширины луча, а также обсуждались такие параметры диаграммы направленности, как отношение передних и задних частот и уровни боковых лепестков.Попутно были рассмотрены основные функции нескольких распространенных антенн. Было показано, что всенаправленные антенны, такие как диполи и коллинеарные решетки, излучают свою мощность во всех направлениях в плоскости, от вертикальной оси антенны. Увеличение усиления уменьшает ширину луча в плоскости угла места и обычно увеличивает количество боковых лепестков. Как правило, направленные антенны, такие как патчи и яги, излучают свою мощность из передней части антенны. В этих случаях важными становятся диаграммы как азимутальной плоскости, так и плоскости возвышения.Увеличение коэффициента усиления приведет к уменьшению ширины луча как по азимуту, так и по углу места, если не будут приняты конкретные конструктивные меры. Это очевидно в конструкции секторных антенн, где ширина луча в азимутальной плоскости обычно больше по сравнению с шириной луча в плоскости угла места.

Знание того, как ведут себя эти антенны, предотвращает путаницу при изучении диаграмм направленности антенн и помогает устранить беспокойство о том, «куда направлена ​​антенна» при просмотре диаграмм направленности. Функция антенны устанавливает ориентацию диаграмм направленности по азимуту и ​​углу места.Затем пользователь может ориентировать или «нацелить» диаграмму направленности в любом направлении и при этом понимать, как будет работать антенна.

Наконец, при обсуждении секторных антенн была показана иллюстрация некоторых эффектов нулей и боковых лепестков. Показаны две секторные антенны, установленные высоко на башне. Один из секторов не пытался контролировать нули плоскости возвышения, а другой был разработан для заполнения худших из нулей. Были показаны и обсуждены области низкого уровня сигнала, возникающие в результате обнуления плоскости возвышения.Из этого простого обсуждения становится очевидным, что антенны должны быть аккуратно развернуты, чтобы получить от системы максимальную производительность. Знание основных определений и функций этих распространенных типов антенн обеспечит основу для правильных решений по развертыванию.

Список литературы

Следующие книги являются отличными справочниками по определениям и основам теории. Они также содержат множество теорий антенн, которые могут быть несколько сложными.

Джон Д.Краус и Рональд Дж. Мархефка, Антенны для всех приложений, McGraw-Hill, 2002 г.

Константин Баланис, Теория антенн, John Wiley & Sons, 1997

---

Диаграммы направленности и характеристики антенн

Диаграммы направленности и характеристики антенн

В этой главе описывается, как рассчитать радиацию. поля. Также здесь представлена ​​общая информация о характеристиках антенны. который может быть получен на основе полей излучения.

In Momentum Режим RF, диаграммы направленности и характеристики антенны недоступны.

О компании Диаграммы излучения

Как только токи в цепи известны, электромагнитные поля могут быть вычислены. Их можно выразить в сферических система координат, прикрепленная к вашей схеме, как показано на рисунке 1.Электрическое и магнитное поля содержат члены, которые меняются как 1 / r, 1 / r ² и т. Д. Термины, которые варьируются как 1 / r ² , 1 / r ³ , … связаны с накоплением энергии в цепи и являются называется реактивным полем или компонентами ближнего поля. Термины, имеющие Зависимость 1 / r становится доминирующей на больших расстояниях и представляет собой степень излучается схемой. Они называются компонентами дальнего поля (E _ff , H _{и далее} ).

В направление параллельно подложке (тета = 90 градусов), параллельно пластинчатые моды или моды поверхностных волн, которые изменяются как 1 / sqrt (r), также могут быть настоящее время. Хотя они будут доминировать в этом направлении, и им придется часть мощности, излучаемой цепью, они не считаются быть частью дальних полей.

Излучаемая мощность является функцией углового положение и радиальное расстояние от цепи. Вариация мощности плотность при угловом положении определяется типом и конструкцией схема. Его можно графически представить в виде диаграммы направленности.

Дальние поля могут быть вычислены только на частотах которые были рассчитаны во время моделирования.Дальние поля вычисляются для определенной частоты и для определенного состояния возбуждения. Они есть вычисляется во всех направлениях (тета, фи) в открытом полупространстве над и / или ниже схемы. Помимо дальних полей, полученная диаграмма направленности вычисляются такие величины, как усиление, направленность, осевое отношение и т. д.

О компании Характеристики антенны

Можно определить направленность и излучаемую мощность. на основе полей излучения, поляризации и других характеристик антенны например усиление.

Поляризация

Дальнее поле можно разложить на несколько способами. Вы можете работать с базовым разложением в ( E _θ , E _φ ). Однако с линейным поляризованные антенны, иногда удобнее разложить дальние поля в ( E _co , E _cross ), который представляет собой разложение на основе настройки измерения антенны.Для антенн с круговой поляризацией разложение на левую и правую поляризованные компоненты поля ( E _л.с. , E _л.с. ) являются наиболее подходящими. В следующих уравнениях вы можете увидеть, как различные компоненты связаны друг с другом:

Z _ω — характеристический импеданс открытой полусферы под рассмотрение.

Поля могут быть нормализованы относительно к

Круговая поляризация

Следующие уравнения показывают, как левая Получены компоненты поля с правой и правой круговой поляризацией. Из Эти компоненты могут быть рассчитаны для отношения осей круговой поляризации ( AR _cp ). Осевое отношение описывает, насколько хорошо антенна имеет круговую поляризацию.Если его амплитуда равна единице, поля идеально с круговой поляризацией. Он становится бесконечным, когда поля линейно поляризованный.

Линейная поляризация

Следующие уравнения разлагают дальние поля в ко- и кроссполяризованное поле ( α — угол совместной поляризации). Отсюда линейная поляризация осевое отношение ( AR _lp ) может быть получено.Этот значение показывает, насколько хорошо антенна линейно поляризована. Это равно один, когда наблюдается идеальная линейная поляризация, и становится бесконечным для идеальной антенны с круговой поляризацией.

Эко определяется как коллинеарный, а Ecross подразумевает компонент, ортогональный в Эко.Для идеальной линейно поляризованной антенны Ecross равен нулю. и осевое отношение AR = 1. Если Ecross = Eco , у вас больше нет линейного поляризация, но круговая поляризация, в результате чего ARlp = бесконечность .

Рисунок 1. Угол совместной поляризации

Интенсивность излучения

Интенсивность излучения в определенном направлении, в ваттах на стерадиан, определяется по формуле:

Для определенного направления интенсивность излучения будет максимальным и равным:

Излучаемая мощность

Полная мощность, излучаемая антенной, в Ватт, представлен:

Эффективный угол

Этот параметр представляет собой телесный угол через вся мощность, исходящая от антенны, будет течь, если максимальное излучение интенсивность постоянна для всех углов по площади луча.Это измеряется в стерадианах и представлен как:

Направленность

Направленность безразмерна и представлена по:

Максимальная направленность определяется по:

Прирост

Коэффициент усиления антенны представлен как:

, где P _ing — это реальная мощность в ваттах, вводимая в цепь.

Максимальный прирост определяется по формуле:

Эффективность

Эффективность определяется как:

Полезная площадь

Эффективная площадь в квадратных метрах схема антенны определяется по:

Расчет Диаграммы излучения

Анализ диаграмм направленности в Momentum GX выполняется во время постобработки.Перед расчетом радиации по шаблону, необходимые S-параметры схемы были рассчитаны в микроволновом (UW) режиме.

1. Открыть диалоговое окно «Параметры MomentumGX», страница «Параметры удаленного поля» и установите флажок. Рассчитать дальнее поле;

2. Установить диаграмму направленности. введите 3D для расчета полных данных дальнего поля и антенны характеристики или
один из 2D-разрезов для получения определенного разреза в дальней зоне данные :

• Коническая резка (развертка θ)

• Принципал Плоский разрез (угол разворота)

• E-plane вырезать (развертка θ, φ = 0) или

• Разрез в плоскости H (угол наклона φ, θ = 90˚)
  

3. Выберите частоту возбуждения. Это может быть единиц или все частот ЭМ моделирования для 3D режим диаграммы направленности, а — один ЭМ частот для 2D-разрезов мод.

4. Если вы определяете 2D-разрез , установите флажок «Нормализовать поля», чтобы вычислить нормализованные Данные поля EM (в дБ), нормализованные до максимального значения данных.
В противном случае данные поля будут рассчитаны в абсолютных значениях (Вольт / метр).

5. Выберите порты возбуждения из EM-порты список и установка их амплитуд и фаз. MomentumGX вычисляет линейную суперпозицию всех дальних полей, созданных со всех возбужденных портов EM.

6. Установить уровень отсечения данных (по умолчанию = -50 дБ).Устанавливает числовой минимальный уровень шума. данных, улучшая масштабирование графиков данных.

В при моделировании дальнего поля MomentumGX использует значения импеданса порта из S-параметров симуляция, которая может быть изменена на новые значения во время постобработки, после расчета S-параметров. Каждый раз после нового S-параметра при моделировании данные порта будут повторно инициализированы из смоделированного проекта.

Любой разрез диаграммы направленности 2D может быть нанесен из 3D дальнего поля. данные, задав свойства разреза в параметрах измерения антенны диалоговое окно (диалоговое окно построения графика антенны):

Для построения 2D-разрезов диаграмм направленности используйте настройки по умолчанию ( Все значения и Все частоты ) Диалоговое окно «Параметры измерения антенны» .

Например, MomentumGX рассчитал 3D-излучение. данные шаблона, которые при просмотре в средстве просмотра ADS Far Field:

Вы можете вырезать любую 2D диаграмму направленности из данные, используя диалоговое окно графика антенны.
Например, конические разрезы (развертка Phi, для Theta = const), созданные из данные 3D:

Сечение главной плоскости (развертка Theta, Phi = const), созданы из 3D-данных, это:

Модель 3D данные дальнего поля всегда нормализуются до максимального значения каждого из данных переменной, а 2D разрезы шт. всегда нормализованы до максимального значения каждой переменной в полном 3D данные.Это отличается от 2D нормализованных данных, когда Momentum вычисляет Вырезы 2D диаграммы направленности. В этом случае Momentum не имеет полного набор данных 3D-поля и использует для нормализации максимальное значение переменная для набора 2D точек данных шаблона.

Есть и другие отличия 2D-излучения данные шаблона, рассчитанные на основе данных MomentumGX 3D или рассчитанные непосредственно с помощью MomentumGX, определяя параметры 2D-резки в MomentumGX Far Варианты полей.Когда MomentumGX вычисляет срез двухмерной диаграммы направленности, он также рассчитывает набор измерений антенны и дальнего поля, связанных с до разреза диаграммы направленности:

• ANT_ARCP — передаточное отношение осей для круговой поляризации

• ANT_ARLP — передаточное отношение осей для линейной поляризации

• ANT_ECO — кополяризация компонент разложения электрического поля Eco

• ANT_ECROSS — кросс-поляризация Компонента разложения электрического поля Ecross

• ANT_ELHP — левая поляризационная составляющая разложения электрического поля Elhp

• ANT_ERHP — правая поляризационная составляющая разложения электрического поля Erhp

• ANT_EFFECTIVEAREA — эффективная площадь антенны

• ANT_EFFICIENCY — КПД антенны

• ANT_HPHI — самолет Пхи составляющая разложения магнитного поля H _φ

• ANT_HTHETA — Компонент тета-плоскости разложения магнитного поля H _θ

• ANT_POWER — излучаемый мощность

Все данные являются развернутыми данными переменной угол (Phi (ANT_PHI) или Theta (ANT_THETA)) 2D диаграммы направленности резать.

Трехмерная диаграмма направленности данные включают данные полного электрического поля для основной системы разложения E _φ , E _θ и параметры интегрированной антенны:

• ANT_EFFANG_STERAD — эффективный угол антенны в стерадианах сферы ( Ом эфф)

• ANT_EFFANG_DEG — эффективный угол антенны в градусах эквивалентного конуса ( α эфф)

• ANT_EX_MAX, ANT_EY_MAX, ANT_EZ_MAX — максимальная амплитуда электрического поля в направлении

• ANT_DIRECTIVITY — максимальная направленность антенны

• ANT_GAIN — максимальное усиление антенны

• ANT_RAD_POWER — излучаемая мощность антенны

• ANT_RAD_INTENS_MAX — максимальная интенсивность излучаемой мощности (Вт на стерадиан) Umax = макс (U (φ, θ))

• ANT_PHI_UMAX — угол φ из Umax

• ANT_THETA_UMAX — угол θ из Umax

Все данные для 3D-диаграммы направленности скаляры.

Эффективный угол в градусах ( α eff) угол раскрытия конуса радиусом 1, который имеет такой же эффективный угол в стерадианах ( Ом эфф), что и антенна. Следующая математика применяется для расчета площадь конуса: и Следовательно, эффективный угол в градусах это

Вы можете хотите завершить работу всех портов, чтобы порты, которые не используются для ввода энергия в цепи не вызывает отражений.Для этих портов установите напряжение возбуждения порта равным нулю, а импеданс порта — равным нулю. характеристическое сопротивление порта (в большинстве случаев Momentum GX устанавливает это автоматически после завершения анализа S-параметров)

Планарная (вертикальная) резка

Для плоской резки угол фи ( Cut Угол ) относительно оси x остается постоянным. Угол тета, которая относительно оси z, сдвигается для создания плоского среза.Тета изменяется от 0 до 360 градусов. Это создает вид, который перпендикулярен к плоскости топологии схемы. Рисунок 2 иллюстрирует плоский срез.

Рисунок 2. Планарный (вертикальный) срез

Примечание В макете есть фиксированная система координат, такая, что экран монитора лежит в XYplane. Ось X горизонтальна, ось Y вертикальна, а ось Z нормально к экрану.Чтобы выбрать, какая плоскость исследуется на предмет излучения шаблона необходимо указать угол среза . Например, если контур повернут на 90 градусов, угол среза также необходимо изменить на 90 градусов, если вы хотите получить одинаковую диаграмму направленности при одной ориентации к следующему.

Коническая насечка

Для конического среза угол тета, который относительно оси z, остается постоянным. Phi, который относительно ось x перемещается по траектории для создания конического среза.Фи перемещается от 0 до 360 градусов. Это создает вид, параллельный плоскости компоновки схемы. На рисунке 3 показан конический разрез.

Рисунок 3. Конический вырез

Определение 2D поперечное сечение дальнего поля

Вы можете сделать 2D поперечный разрез дальнего поля. и отобразить его на полярном или прямоугольном графике. Тип разреза может быть либо планарный (фи фиксированный, тета сдвинутый) или конический (тэта фиксированный, фи заметен).На рисунке ниже показан планарный разрез (или фи-разрез) и конический разрез (или тета-разрез), и результирующее двухмерное поперечное сечение, как это появится на полярном сюжете.

Следующая процедура описывает, как определить 2D-поперечное сечение.

Радиация диаграммы направленности и данные анализа антенны

3D-анализ дальнего поля и антенны данные

где

Название измерения	Зависимость	Размер массива	Описание	Единицы
ANT_DIRECTIVITY	ANT_FREQ	NF	Направленность	дБ
ANT_EFFANG_DEG	ANT_FREQ	NF	Эффективный угол в эквивалентных градусах конуса	градуса
ANT_EFFANG_STERAD	ANT_FREQ	NF	Эффективный угол в стерадианах сферы	градуса
ANT_EPHI	ANT_PHI, ANT_THETA, ANT_FREQ	Nφ * Nθ * Nf	E φ φ-составляющая электрического поля	дБ
ANT_EPHI_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальное значение E φ	В / м
ANT_ETHETA	ANT_PHI, ANT_THETA, ANT_FREQ	Nφ * Nθ * Nf	E θ θ-компонента электрического поля	дБ
ANT_ETHETA_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальное значение E θ	В / м
ANT_ETOTAL	ANT_PHI, ANT_THETA, ANT_FREQ	Nφ * Nθ * Nf	Полное электрическое поле E = E φ + j * E θ	дБ
ANT_EX_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальное значение x-компоненты E ( E x )	В / м
ANT_EY_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальное значение y-компоненты E ( E Y )	В / м
ANT_EZ_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальное значение z-компоненты E ( E Z )	В / м
АНТ_Ф	№	Nφ * Nθ * Nf	Независимая переменная для частоты при развертке поля	ГГц
ANT_FREQ	№	NF	Независимая переменная для частоты F дюйм параметры антенны развертки	ГГц
ANT_GAIN	ANT_FREQ	NF	Прирост	дБ
ANT_Log	№		Текст параметров антенны Журнал
ANT_PHI	№	Nφ * Nθ * Nf	Независимая переменная для угла φ в мельницах	градуса
ANT_PHI_UMAX	ANT_FREQ	NF	Угол φ максимального излучения электрический поле	градуса
ANT_RAD_INTENS_MAX	ANT_FREQ	NF	Максимальная мощность излучения	Вт
ANT_RAD_POWER	ANT_FREQ	NF	Мощность излучения	Вт
ANT_THETA	№	Nφ * Nθ * Nf	Независимая переменная для угла θ в мельницах	градуса
ANT_THETA_UMAX	ANT_FREQ	NF	Угол θ максимального излучения электрический поле	градуса

Где Nφ, Nθ, Nf — число точек стреловидности по азимутальному углу φ, угол места θ, и частота анализа F соответственно.

2D данные радиационного анализа

Диаграмма направленности не нормализована. Данные 2D разреза показаны в Momentum. Снимок набора данных GX:

Нормализованные данные 2D-резки включают также нормализацию константа для каждой из нормированных переменных с разверткой, имеющая суффикс «_MAX» в его названии. Например, ANT_ECO_MAX — нормализация константа для ANT_ECO ( Eco ) развернутые данные.

Название измерения	Зависимости	Размер массива	Описание	Единицы (нормализованные единицы)
ANT_ALPHA	№	1	Угол совместной поляризации α	градуса
ANT_ARCP	<угол стреловидности>	Нанг	Передаточное отношение осей круговой поляризации	дБ
ANT_ARLP	<угол стреловидности>	Нанг	Передаточное отношение осей линейной поляризации	дБ
ANT_DIRECTIVITY	<угол стреловидности>	Нанг	Направленность	дБ
ANT_ECO	<угол стреловидности>	Нанг	Скомпонент линейно поляризованного поля Eco	В / М (дБ)
ANT_ECO_MAX	№		Максимальное значение Eco	В / М
ANT_ECROSS	<угол стреловидности>	Нанг	Поперечные компоненты линейно поляризованного поля Ecross	В / М (дБ)
ANT_ECROSS_MAX	№	1	Максимальное значение Ecross	В / М
ANT_EFFECTIVE_AREA	<угол стреловидности>	Нанг	Полезная площадь	М 2
ANT_EFFICIENCY	<угол стреловидности>	Нанг	КПД	%
ANT_ELHP	<угол стреловидности>	Нанг	Круговая поляризация полевой левый компонент Elhp	В / М (дБ)
ANT_ELHP_MAX	№	1	Максимальное значение Elhp	В / М
ANT_EPHI	<угол стреловидности>	Нанг	Электрическое поле φ-составляющая E φ	В / М (дБ)
ANT_EPHI_MAX	№	1	Максимальное значение E φ	В / М
ANT_ERHP	<угол стреловидности>	Нанг	Круговая поляризация полевой правый компонент Erhp	В / М (дБ)
ANT_ERHP_MAX	№	1	Максимальное значение Erhp	В / М
ANT_ETHETA	<угол стреловидности>	Нанг	Электрическое поле θ-составляющая E θ	В / М (дБ)
ANT_ETHETA_MAX	№	1	Максимальное значение E θ	В / М
ANT_FREQ	№	1	Периодичность анализа	ГГц
АНТ_ГАИН	<угол стреловидности>	Нанг	Прирост	дБ
ANT_HPHI	<угол стреловидности>	Нанг	Магнитное поле φ-составляющая H φ	В / М (дБ)
ANT_HPHI_MAX	<угол стреловидности>	Нанг	Максимальное значение H φ	В / М
ANT_HTHETA	<угол стреловидности>	Нанг	θ-компонента магнитного поля H θ	A / M (дБ)
ANT_HTHETA_MAX	№	1	Максимальное значение H θ	А / М
ANT_PHI	№	Нанг или 1	азимутальный угол φ	градуса
ANT_POWER	<угол стреловидности>	Нанг	излучаемая мощность	Вт
ANT_THETA	№	1 или Нанг	угол места θ	градуса

Где <угол развертки> — это ANT_PHI или ANT_THETA, в зависимости от того, что угол заметен в срезе диаграммы направленности.Другой угол (не стреловидный) это константа в наборе данных 2D-разреза; Nang — количество угловых точек.

Разъяснение диаграмм направленности излучения всенаправленной антенны

Диаграммы направленности излучения всенаправленной антенны различных конструкций антенн

Какая антенна подходит для моей установки ???

Выбор антенны на сегодняшний день является наиболее часто контролируемой задачей при проектировании системы или развертывании. Почему? Поскольку антенны утомительны … это пассивные устройства, которые не предлагают никакой аналитики и отличного программного обеспечения.Они просто подключаются к сложным активным устройствам и отодвигаются на задний план, пока радио получает всю заслугу. Однако без ПРАВИЛЬНОЙ антенны или антенны вообще ваше модное программное обеспечение на модном радио не будет работать. Ваши устройства не будут подключаться, вы не сможете предоставить своим клиентам услуги, в которых они нуждаются, и, скорее всего, кто-то будет жаловаться. Выбор антенны не должен быть сложной задачей. Проблема номер один, которую мы наблюдали на протяжении многих лет, относится к категории выбора диаграммы направленности, особенно когда речь идет о всенаправленных антеннах.Давайте посмотрим на несколько диаграмм направленности и обсудим, где они работают лучше всего.

---

Всенаправленные дипольные антенны

Эти всенаправленные антенны имеют диаграмму направленности в форме пончика и идеально подходят для подключения устройств, находящихся в одной плоскости и по обе стороны друг от друга. Они часто неправильно используются во внутренних и мобильных приложениях. В мобильных приложениях всенаправленные дипольные антенны не имеют правильного рисунка, необходимого для подключения к вышке, расположенной на гораздо большей высоте.В приложениях внутри зданий всенаправленные дипольные антенны не работают, в частности, при многоточечном развертывании, когда пользователь может находиться непосредственно под передающей антенной и находиться в мертвой зоне.

---

Всенаправленный диполь HIGH GAIN

Они очень похожи на всенаправленный диполь, однако, усиление увеличивается, что, в свою очередь, уменьшает ширину луча.

Опять же, они идеальны, когда требуется дальнейшая досягаемость, но только когда передающая и приемная антенны находятся в одной плоскости.При установке на мачте всенаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления обычно обеспечивают покрытие снаружи, а не под мачтой. Если покрытие необходимо ближе к вышке, высота антенны и электрический наклон могут решить проблемы.

---

Полусферические антенны и всенаправленная диаграмма направленности

Эти всенаправленные антенны идеальны для развертывания внутри помещений и мобильных приложений. При установке в мобильном приложении обтекателем вверх, как показано на графике ниже, диаграмма направленности направлена ​​над антенной, что позволяет передавать и принимать сигналы от антенн, расположенных на больших высотах.При установке в помещении обтекателем вниз, полусферическая всенаправленная антенна обеспечивает меньший угол наклона диаграммы направленности при установке непосредственно под антенной и, в конечном итоге, снижает вероятность образования мертвых зон.

---

MP Antenna, LTD. (https://www.mpantenna.com) — эксклюзивный разработчик и производитель передовых многополяризованных антенн, которые хорошо подходят для ряда приложений, включая общественную безопасность, беспроводные широкополосные системы, Wi-Fi, WiMax, системы видеонаблюдения, 3G. , CDMA, GSM, PCS и LTE.Линия продуктов компании улучшает проникновение сигнала и возможность подключения в закрытых развертываниях, обеспечивая повышенную пропускную способность данных, улучшенную разборчивость речи и смягчение последствий многолучевости. Продукция MP Antenna защищена многочисленными патентами США, многие из которых находятся на рассмотрении в США и за рубежом. MP Antenna является частной собственностью и разрабатывает и производит свою продукцию в своей штаб-квартире, расположенной недалеко от Кливленда, штат Огайо, США.

Диаграммы направленности излучения антенны

UAP — Центр поддержки и поддержки Ubiquiti

В этой статье пользователи могут сравнить различные диаграммы направленности антенн некоторых из наших точек доступа UniFi.Для объяснения того, как считывать диаграммы направленности антенны, см. Нашу статью UniFi — Introduction to Antenna Radiation Patterns.

Содержание

К началу

Точки доступа UniFi имеют особую конструкцию оборудования для удовлетворения различных потребностей беспроводных развертываний. Важнейшей частью того, что отличает каждую модель, является количество, расположение и ориентация антенн точки доступа, что влияет на форму и поведение беспроводного сигнала (как при передаче, так и при приеме).Диаграммы излучения можно использовать, чтобы лучше понять, как каждая модель точки доступа UniFi передает беспроводной сигнал. Эти диаграммы направленности антенн инженеры называют взаимными — мощность передачи (способность точки доступа «говорить») будет максимальной на пиках, как и чувствительность приема (способность точки доступа «слышать»). ).

Обратите внимание, что эти диаграммы направленности получены в полностью безэховой среде. Их форма, пиковое усиление / направленность и эффективность изменятся в установленной среде.Каждое развертывание будет вести себя по-разному из-за помех, материалов, геометрии конструкций и того, как эти материалы ведут себя на частотах 2,4 и 5 ГГц.

Имея это в виду, используйте эти графики излучения в качестве «общего руководства», чтобы определить, куда направляется большая часть энергии (и чувствительности приема) точек доступа UniFi; но не забывайте, что лучший способ узнать, насколько успешным является план покрытия, — это измерить его. Измерьте мощность сигнала и покрытие до (с фиктивным позиционированием), во время (во время установки) и после, чтобы гарантировать, что у вас есть требуемое покрытие — и не имеет покрытия, которое не хочет (например, с самоинтерференцией: точки доступа слышат друг друга или другие станции доступа на том же канале).

К началу

Радиус представляет собой «угол места», где 0 ° представляет усиление антенны прямо под точкой доступа, а 90 ° представляет усиление антенны на горизонте. Градусы на окружности обозначают «Азимут». То есть слева / справа / спереди / сзади от точки доступа, когда она установлена ​​над головой. Для более подробного объяснения, пожалуйста, прочтите нашу статью UniFi — Introduction to Antenna Radiation Patterns.

К началу

Используйте эту таблицу для сравнения диаграмм направленности каждого UAP.Первый столбец показывает, где соответствующие цветные точки на каждом графике излучения расположены в реальных устройствах. Обратите внимание, что цветные точки на графиках могут быть по внешнему периметру или ближе к центру.

ПРИМЕЧАНИЕ: Различные шкалы представлены на графиках ниже. Рассмотрите каждый график индивидуально и обратите внимание на масштаб при сравнении продуктов.

К началу

Этот раздел включает графическую сводку для каждого UAP, показанного в таблице выше, с отображением графиков излучения для азимута, возвышения 0 °, возвышения 90 ° и нанесенного на карту 3D для трех различных частот: 5.20 ГГц, 5,50 ГГц и 5,80 ГГц. Нажмите на каждую, чтобы увеличить и увеличить.

УАП-HD

К началу

УАП-СХД

К началу

UAP-AC-Lite

К началу

UAP-AC-LR

К началу

UAP-AC-PRO

К началу

UAP-AC-IW

К началу

UAP-AC-IW-PRO

К началу

UAP-IW-HD

К началу

УАП-АК-М

К началу

Примечание. Антенны для UAP-AC-M были расположены под углом 45 ° для построения графиков, как показано на изображениях выше.

UAP-AC-M-PRO

К началу

УМА-Д

К началу

UAP-nanoHD

К началу

UAP-XG

К началу

UWB-XG

К началу

Высокое усиление

Низкое усиление

УДМ

К началу

UAP-FlexHD

К началу

UAP-BeaconHD

К началу

U6 Lite

U6 LR

U6 Pro

К началу

Обратите внимание на данные в формате.Файлы ant ниже были извлечены из полного моделирования модели. Щелчок по ссылкам в следующей таблице приведет к немедленной загрузке файла .ant.

К началу

UniFi — Введение в диаграммы направленности излучения антенн

Была ли эта статья полезной?

да Нет

441 «> X нашел это статья полезная

Пользователи, считающие этот материал полезным: 506 из 571

Диаграмма направленности антенны

APEL203 L207

LUX AP30A	APELUX201V01	Диаграмма направленности антенны передающей земной станции, представленная администрацией LUX для анализа в соответствии с Приложением 30A.	Передающий	81
LUX AP30	APELUX202V01	Диаграмма направленности антенны приемной земной станции, представленная администрацией LUX для приема сообществом для анализа в соответствии с Приложением 30.	Прием	36
L207	Диаграмма направленности антенны приемной земной станции, представленная администрацией LUX для индивидуального приема для анализа в соответствии с Приложением 30.	Приемная диаграмма направленности	37
LUX AP30B	APELUX204V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная администрацией LUX как для восходящих, так и для нисходящих линий для анализа согласно Приложению 30B.	Прием	38
			Передающий	83
LUX AP30B	APELUX205V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная администрацией LUX для восходящих и нисходящих линий 30B для анализа.	Прием	39
			Передающий	84
BIFROST	APENOR207V01	Диаграмма направленности передающей антенны земной станции для анализа в соответствии с Приложением 30B для передающей антенны терминала BIFROST типа I.	Передающая	78
BIFROST	APENOR208V01	Диаграмма направленности передающей антенны земной станции для анализа в соответствии с Приложением 30B для передающей антенны терминала BIFROST типа II.	Передающая	79
BIFROST	APENOR209V01	Диаграмма направленности передающей антенны земной станции для анализа в соответствии с Приложением 30B для передающей антенны терминала BIFROST типа I.	Передающая	80
BIFROST	APENOR210V01	Диаграмма направленности приемной антенны земной станции для анализа согласно Приложению 30B для приемной антенны BIFROST.	Прием	35
PNG NYBSS	APEPNG214V01	Диаграмма направленности антенны приемной земной станции, представленная PNG для сети NYBSS и США для сети AFRIBSS.	Прием	635
INM Typical-0.2M	APEG__215V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для земной станции сети INMARSAT типа Typical-0.2M и CLIC-L.	Прием	642
			Передача	643
INM Типичный-0.4M	APEG__216V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для земной станции сети ИНМАРСАТ, тип Типичный-0,4M.	Прием	644
			Передающий	645
INM Typical-0.55M	APEG__217V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети INMARSAT типичного типа земной станции.	Прием	646
			Передача	647
INM INM-M (L)	APEG__218V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети INMARSAT типа L.	Прием	648
			Передача	649
INM INM-M (M)	APEG__219V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети INMARSAT земной станции типа M.	Прием	650
			Передающий	651
INM INM-M2	APEG__220V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети INMARSAT земной станции типа INM-M2.	Прием	652
			Передающий	653
INM R-BGAN	APEG__221V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети INMARSAT земной станции типа R-BAN.	Прием	654
			Передающий	655
INM-B	APEG__222V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети земной станции INMARSAT типа INM-B.	Прием	666
			Передающий	667
INM CLIC	APEG__223V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная G для сети земной станции INMARSAT типа CLIC.	Прием	668
			Передающий	669
LUX TER-B и TER-M (M)	APELUX224V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LERUX для типов земной станции и типа -М (М).	Прием	678
			Передающий	679
LUX Typical-0.2M	APELUX225V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LUX для типа земной станции Typical-0.2M.	Прием	680
			Передача	681
LUX Typical-0.4M	APELUX226V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LUX для земной станции типа Typical-0.4М.	Прием	682
			Передающий	683
LUX Typical-0.55M	APELUX227V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LUX для типа земной станции Typical-0.55M.	Прием	684
			Передающий	685
LUX TER-M (L)	APELUX228V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LUX для земной станции типа L.	Прием	686
			Передающий	687
MADAR-63E TYPICAL-L12	APEUAE229V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для земной станции с уровнем шума 12 дБ.	Прием	688
			Передающий	689
MADAR-63E TYPICAL-L6	APEUAE230V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для земной станции 6 дБ.	Прием	690
			Передающий	691
MADAR-63E A5L	APEUAE231V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для передачи 8 дБ земной станции.	Передающая	692
MADAR-63E A5L	APEUAE232V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для приема земной станции 7 дБ.	Прием	693
MADAR-63E A4L	APEUAE233V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для передачи земной станции 14 дБ.	Передающая	694
MADAR-63E A4L	APEUAE234V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для приема земной станции 13 дБ.	Прием	695
			Передающий	751
MADAR-63E TYPICAL-16DBI	APEUAE235V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для приемной антенны 16 дБ.	Прием	696
			Передающий	697
GOES-4-89.ПЛАТФОРМА DCP 5 Вт	APEUSA236V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная США для сетей GOES. Максимальное усиление антенны составляет 14,8 дБ.	Передающий	703
RAGGIANA-21 TYPICAL-AES	APEPNG238V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная PNG для сети RAGGIANA-21. Максимальное усиление антенны 32 дБ.	Передающая	702
MLA-ES M7	APEMLA239V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M7.Максимальное усиление антенны составляет 3 дБ.	Прием	714
MLA-ES M2	APEMLA240V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M2. Максимальное усиление антенны составляет 5 дБ.	Прием	715
			Передающий	716
MLA-ES M8	APEMLA241V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT8: ТИПИЧНЫЙ.Максимальное усиление антенны составляет 10 дБ.	Прием	717
MLA-ES M3	APEMLA242V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M3, нисходящая линия связи. Максимальное усиление антенны зафиксировано на уровне 14 дБ, диаметр антенны — 0,3 м, частота — 1,5 ГГц.	Прием	718
MLA-ES M3	APEMLA243V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M3, восходящий канал.Максимальное усиление антенны зафиксировано на уровне 14 дБ, диаметр антенны — 0,3 м, частота — 1,6 ГГц.	Передающая	719
MLA-ES M4	APEMLA244V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M4, нисходящая линия связи. Максимальное усиление антенны зафиксировано на уровне 20 дБ, диаметр антенны — 0,7 м, частота — 1,5 ГГц.	Прием	720
MLA-ES M4	APEMLA245V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M4, восходящая линия связи.Максимальное усиление антенны зафиксировано на уровне 20 дБ, диаметр антенны — 0,7 м, частота — 1,6 ГГц.	Передающая	721
	APEJ__246V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная J для сетей серии N-SAT-Y17 для станций TYPICAL-ESIM в диапазоне частот 29,5–30,0 ГГц. Максимальное усиление антенны составляет от 38,9 дБ до 54,4 дБ.	Передающая	730
	APEUSA247V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная США для сетей серии GOES-2 для станции EMWIN.Максимальное усиление антенны — 24 дБ.	Прием	749
	APEMLA248V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная MLA для сетей серии MEASAT: TYPICAL-M10, нисходящая линия связи. Максимальное усиление антенны составляет 7 дБ.	Прием	754
	APEUAE249V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для сетей серии MADAR: TYPICAL-KA-29, нисходящая линия. Максимальное усиление антенны составляет 29 дБ.	Прием	775
	APEUAE250V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для сетей серии MADAR: TYPICAL-KA-30.5, нисходящая линия связи. Максимальное усиление антенны составляет 30,5 дБ.	Прием	776
	APEUAE251V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная ОАЭ для сетей серии MADAR: TYPICAL-KA-35, нисходящая линия. Максимальное усиление антенны составляет 35 дБ.	Прием	777
	APELUX252V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная LUX для сети JARVIS.Максимальное усиление антенны составляет 18,5 дБ.	Прием	781
			Передающий	782
	APECAN253V01	Диаграмма направленности антенны земной станции, представленная CAN для сети HOTH. На основе Рекомендации МСЭ-R S.1528 для диаграммы направленности космических станций. Рекомендует 1.2.	Прием	788
			Передающий	787
LUX CLIC	APENST804V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая двумя основными коэффициентами: A и B.	Прием	670, 672
			Передающий	671, 673
РАЗЛИЧНЫЕ аналогично Rec ITU-R S.465-5	APENST806V01	Нестандартная диаграмма направленности антенны аналогична стандартной земной станции в Рекомендации МСЭ-R S.465-5, где излучение боковых лепестков представлено выражением CoefA — 25 log (phi).	Прием	10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 558
			Передающий	56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 803
A, B, C, D и угол phi1	APENST807V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая 4 основными коэффициентами: A, B, C, D и углом phi1.	Прием	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 627
			Передающий	50, 51, 52, 53, 54
F AES-I, DIR	APENST809V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая углом phi1 и Gmin = 0 дБ.	Прием	636, 674, 676, 704
			Передающий	637, 675, 677, 705
INM-AERO (H), AERO (I), SWIFT64, SWIFT BB H IG	APENST810V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая углом phi1 и Gmin = -1 дБ.	Прием	638, 640
			Передающий	639, 641
INM-F55, M3, M4, FLEET BB HG	APENST813V01	Нестандартная диаграмма направленности антенны , угол phi1 и Gmin = -4 дБ.	Прием	656
			Передача	657
INM-F77, F33	APENST814V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая коэффициентом Gmin = -3 дБ.	Прием	658, 660
			Передающий	659, 661
FLEET BB LG	APENST815V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая коэффициентом A, угол Gmin = дБ.	Прием	662
			Передающий	663
AFC	APENST816V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая коэффициентом A, углом phi1 и Gmin = 0 дБ.	Прием	664
			Передающий	665
USGAE-26A, TYPICAL-1,2,3,4	APENST818V01	Нестандартная общая диаграмма направленности антенны земной станции и Б) и углом phi0.	Прием	700
			Передающий	701
	APENST819V01	Нестандартная типовая диаграмма направленности антенны земной станции, описываемая двумя коэффициентами (A и B) и углом phi1.Минимальное усиление антенны (Gmin) составляет -10 дБ.	Прием	740
			Передающий	741

Диаграмма излучения

Диаграмма излучения Графики диаграммы направленности используются для построения значения глобальной переменной диаграммы направленности электромагнитного поля или поля акустического давления. Переменные отображаются для выбранного количества углов на окружности (в 2D) или сфере (в 3D).Угловой интервал и количество углов можно указать вручную. Также можно указать начало круга и радиус круга (2D) или сферы (3D). Для графиков трехмерной диаграммы направленности вы также указываете выражение для цвета поверхности. Для графиков одномерных диаграмм направленности вы можете дополнительно вычислить ширину луча. Диаграмма диаграммы направленности отображает форму поверхности путем деформации указанного круга или сферы в 2D и 3D или кругового среза в 1D. Для каждой оценочной точки на указанном круге или сфере график деформирует указанный круг или сферу от оценочной точки в радиальном направлении, так что расстояние формы деформированной поверхности от начала координат становится равным значению указанного выражения в оценочной точке. на указанном круге или сфере.Основное преимущество графика диаграммы направленности по сравнению с построением линейного графика состоит в том, что круг или сфера, используемые для определения направлений графика, не являются частью геометрии решения. Таким образом, количество направлений построения не связано с дискретизацией области решения. Графики диаграммы направленности всегда используют пространственный фрейм при оценке за пределами сетчатой ​​области. Графики диаграммы направленности по умолчанию автоматически добавляются к любой модели, которая использует вычисления внешнего поля.Вы можете добавить узел графика диаграммы направленности к любой группе графиков (полярной, 1D, 2D и 3D): Чтобы добавить этот тип графика, щелкните правой кнопкой мыши узел группы графиков и выберите «Диаграмма излучения» в меню «Дополнительные графики». Для узлов 2D- и 3D-диаграмм направленности при желании можно щелкнуть правой кнопкой мыши, чтобы добавить подузел «Деформация».

Перейдите в Настройки узла общих результатов, чтобы получить ссылки на информацию об этих разделах: Данные, Заголовок, Диапазон, Наследовать стиль и Цвета и стиль.Для групп трехмерных графиков см. Список Цвет. Для графиков диаграммы направленности в качестве входных данных доступны только наборы данных решения.

Стандартные настройки см. В разделе Выражения и предварительно определенные количества. В 3D вы также можете установить флажок «Порог», а затем ввести пороговое значение в виде скалярного числа в соответствующее текстовое поле. Пороговое значение соответствует вычисленному радиусу, который соответствует нанесенному на график радиусу 0. По умолчанию, если флажок «Порог» снят, это минимальный радиус среди оцененных радиусов.Кроме того, в 3D установите флажок Использовать как выражение цвета, чтобы использовать выражение диаграммы направленности диаграммы направленности, определенное в этом разделе, также как выражение цвета. В этом случае раздел «Цвет» будет недоступен. В разделе «Углы» введите количество углов. По умолчанию 50. Выберите ограничение: «Нет» (по умолчанию) или «Вручную». Если выбран параметр «Вручную», введите значения (единицы СИ: градусы) для начала (по умолчанию 0 градусов) и диапазона (по умолчанию 360 градусов). Если вы хотите вычислить ширину балки, выберите «Вкл.» В списке «Вычислить ширину балки».Затем появляется поле «Уровень вниз», где вы можете указать неотрицательное число для вычисления ширины луча на определенном уровне вниз от опорного направления. Единица для этого уровня такая же, как и для выражения, используемого в диаграмме диаграммы направленности (дБ, например, для уровня звукового давления внешнего поля). Ширина луча — это ширина лепестка вокруг опорного направления (в градусах). Когда вы вычисляете ширину луча, вычисленные значения появляются в таблице ширины луча со столбцами для параметра (обычно частоты), ширины луча и ширины луча от нуля до нуля (угловое разделение, от которого величина диаграмма направленности уменьшается до нуля по мере удаления от главного луча; см. рисунок ниже).Обратите внимание, что расчет ширины луча имеет смысл только при наличии главного лепестка в опорном направлении. Для узлов графика одномерной диаграммы направленности, относящихся к решению в двухмерном осесимметричном или трехмерном компоненте, в разделе «Центр» введите координату в центре оценочной окружности. В разделе «Нормальный» укажите нормаль к круглому сечению лампы дальнего поля. Нормаль по умолчанию — {0, 0, 1} для нормали с использованием трехмерных компонентов и {0, 1, 0} для нормали с использованием двухмерных осесимметричных компонентов.Если интерфейс «Акустика давления» используется в компоненте, из которого взят набор данных, вы также можете добавить Радиус (единица СИ: м) в разделе «Расстояние оценки» для выражения внешнего поля, зависящего от радиуса. В разделе Опорное направление укажите опорное направление, от которого измеряется угол. Введенный вектор проецируется на плоскость оценки. Направление по умолчанию — {1, 0, 0} для опорного направления с использованием 3D-компонентов, {0, 0, 1} для 2D-осесимметричных компонентов и {1, 0} для 2D-компонентов.Схема оценочного круга изображена на Рисунке 21-5. В 3D вы можете предварительно просмотреть оценочный круг в геометрии, нажав кнопку «Предварительный просмотр оценочной плоскости» в нижней части раздела «Оценка». Пример полученного графика показан на рисунке 21-6. В разделе «Углы» введите количество углов возвышения. По умолчанию — 10. Введите количество азимутальных углов. По умолчанию — 20. Выберите ограничение: «Нет» (по умолчанию) или «Вручную». Если в группе 3D-графиков выбрано «Нет», вы также можете выбрать «Вкл.» Или «Выкл.» В списке «Направленность вычислений».Если для списка «Направленность вычислений» установлено значение «Вкл.», Вы можете ввести или выбрать выражение для направленности в поле «Выражение направленности». Направление наиболее сильного излучения и значение направленности (также в дБ) отображаются в окне таблицы направленности (см. «Окно таблицы» и «Узел таблиц»). Так, если, например, вы моделируете динамик, расположенный в бесконечной перегородке (и при расчете диаграммы направленности используется симметрия), затем постройте и оцените все поле, чтобы получить направленность.Если выбран ручной режим, введите значения (единицы СИ: градусы) для:

•	θ start (по умолчанию 0 градусов)

•	Диапазон θ (по умолчанию 180 градусов)

•	начало (по умолчанию 0 градусов)

•	диапазон (по умолчанию 360 градусов)

Если интерфейс акустики давления используется в компоненте, из которого взят набор данных, вы также можете указать следующие настройки для зависимого от радиуса выражения внешнего поля.В списке «Сфера» выберите «Единичная сфера» (по умолчанию) или «Вручную». Если выбран параметр «Вручную», введите значения для координат x, y и z в центре сферы (единицы СИ: м). По умолчанию — 0. Введите радиус (единицы СИ: м). По умолчанию 1 м. Для 2D-диаграмм осесимметричных диаграмм направленности вы можете вычислить азимутальный () угол один раз для каждого угла, если вы укажете имя переменной для угла () в поле переменной азимутального угла и используете его в выражении для диаграммы направленности.Это замедляет оценку, поэтому, если поле переменной азимутального угла пусто, вместо этого используется метод оценки один раз и вращения. Этот раздел доступен только для групп одномерных графиков. Установите флажок Показать легенды, чтобы отображать построенные выражения справа от графика. На графиках, где каждая линия представляет определенное значение времени, собственное значение или значение параметра, эти значения также отображаются. Если в списке «Легенды» (по умолчанию) выбрано «Автоматически», текст легенды отображается автоматически.