Interpretación de la resistencia a la radiación en el modo de recepción

Supongamos que tenemos una antena en modo de recepción, conectada a una carga coincidente. El circuito equivalente es una fuente de voltaje en serie con la impedancia del punto de alimentación de la antena y la impedancia de carga. Como sabemos, la impedancia del punto de alimentación se compone de un componente reactivo, una resistencia óhmica y una resistencia de radiación. Ahora, dado que la carga está emparejada, la mitad de la potencia interceptada se entregará a la carga, mientras que la otra mitad se entregará a las resistencias óhmica y de radiación, respectivamente. La potencia entregada a la resistencia óhmica se convertirá en calor, pero ¿cómo interpretar la potencia entregada a la resistencia de radiación? ¿Es esta parte de la potencia total reflejada por la antena?

¿De dónde viene el componente reactivo?
@Andyaka No soy un experto en antenas, pero tengo entendido que todas las antenas producen un campo compuesto por una parte radiativa y una parte reactiva, donde solo la primera está presente en la zona lejana. La dirección del vector de Poynting (densidad de potencia) para la parte radiativa es constante en el tiempo, mientras que para la parte reactiva oscila de un lado a otro. A través del punto de alimentación, esto se traduce en una resistencia y una reactancia respectivamente.
No, una antena, si se adapta a su frecuencia óptima, parecerá resistiva. Claro, si no está sintonizado exactamente, presentará una impedancia compleja. Es por eso que pregunté porque parecía que estabas tomando una línea oscura con la pregunta. Por ejemplo, un dipolo de media onda tiene 70 ohmios + 42 ohmios, pero si la longitud se reduce a 0,48, se vuelve resistivo de 70 ohmios.
Los campos de cerca son complejos y no coherentes con respecto a una onda EM adecuada pero, si la antena está sintonizada, producirá una potencia de radiación que hace que su impedancia de entrada (y la impedancia o/p cuando recibe) sea puramente resistiva.
Tiene razón, está equivocado de mi parte al decir algo general sobre la forma del campo cercano. Sin embargo, me pregunto si una antena perfectamente sintonizada almacenará y recuperará energía de su campo cercano o si solo una antena no sintonizada hará esto.

Respuestas (3)

Sí, la antena lo irradia efectivamente. Si la antena recibe de una fuente puntual, pero su patrón de radiación no apunta solo a la fuente (por ejemplo, es isótropo), esta radiación irá en 'todas' las direcciones. Por lo tanto, la antena redirigirá (reflejará) la señal entrante en un haz más amplio.

No, en general, no existe tal efecto como la rerradiación. Esto depende en gran medida del tipo de antena. La resistencia a la radiación es un modelo para la radiación. Debido a la reciprocidad, uno aún debe coincidir con esta resistencia en el caso de recepción, pero el modelo simple como lo describe ( ) noa voltage source in series with the antenna feedpoint impedance es válido en el caso de recepción.

Generalmente, se recibe toda la potencia aceptada por la antena (descrita, por ejemplo, por el tamaño de apertura efectivo). La antena puede dispersar cualquier otra cantidad, pero esto está relacionado con las características geométricas de la antena y, en el caso emparejado, de ninguna manera siempre el 50% de la potencia, sino un valor bastante arbitrario.

Esto no es correcto, siempre habrá re-irradiación. El área efectiva $A_e$ multiplicada por la densidad de potencia da como resultado la potencia disponible en los terminales de la antena. Esta potencia se puede entregar a una carga mediante una combinación conjugada compleja. Sin embargo, se entrega una cantidad igual de potencia a la combinación de resistencia de pérdida de antena (disipación) y resistencia de radiación de antena (rerradiación). Consulte el primer capítulo del libro Antenna Theory and Design, 4ª edición de Balanis.
@TroelsFolke Revisaré el libro de Balanis. Sin embargo, la resistencia a la radiación no provoca ninguna re-radiación ya que es un modelo para la operación de transmisión. La rerradiación es un concepto erróneo (desafortunadamente muy común). Es muy fácil construir antenas sintéticas/ideales que no tengan ninguna re-radiación.
Por supuesto, para algunos tipos de antenas (por ejemplo, dipolos), las salidas de re-radiación.
@TroelsFolke Revisé el libro de Balanis ahora. No estoy de acuerdo con su punto de vista. A mí me parece imposible que la reradiación sea una cantidad fija del 50%. Piense en una antena reflectora, si la onda incidente viene desde atrás, el 100% es dispersada/reirradiada por la estructura de la antena y no se recibe nada.
Y un ejemplo simple con una cantidad muy pequeña de rerradiación sería una guía de ondas de extremo abierto con paredes superiores de PEC (infinitamente delgadas) y paredes laterales de PMC. Si una onda plana incidente se alinea con la apertura, el oewg "traga" el campo incidente. Puede ocurrir algo de dispersión en la parte posterior del oewg, pero esto puede ser suprimido por absorbentes o una geometría adecuada. La verdadera pregunta es ahora (que me viene a la mente), ¿qué quiere decir Balanis con reradiación? ahora mismo no estoy tan seguro...
Tal vez se refiere a los cambios en los campos circundantes de la antena, es decir, la "deglución" de los campos/potencia incidentes. Esto debería ser de hecho proporcional a la potencia recibida; pero yo no llamaría a esto reradiación.

El modelo de circuito equivalente para la antena receptora, como se mencionó anteriormente, suena correcto (ver, por ejemplo, Collin & Zucker). Sin embargo, lo que no es correcto es estimar la potencia disipada (o re-irradiada) por la impedancia de ese circuito. De hecho, ese circuito corresponde a un modelo de Thevenin equivalente; y la equivalencia solo se cumple con respecto a lo que está conectado a ese circuito; por ejemplo un receptor, cuya primera etapa suele ser un amplificador de bajo ruido. Ese circuito equivalente no se sostiene desde la perspectiva de lo que sucede EN el circuito. Habiendo dicho eso, algunas antenas se dispersan, otras no. En términos generales, el circuito equivalente de la antena receptora no informa sobre la cantidad de energía dispersada.

Interpretación de la resistencia a la radiación en el modo de recepción
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v