(1.12) [1]
Trong đó : D là hệ số định hướng (không có thứ nguyên).
U là cường độ bức xạ (W/đơn vị góc khối).
là cường độ bức xạ của nguồn đẳng hướng . là tổng công suất bức xạ (W).
Trong nhiều trường hợp thực tế có thể tính độ định hướng theo công thức : (1.13) [1]
với là độ rộng búp sóng tính theo độ của búp chính trong 2 mặt phẳng chính.
1.2.6. Hệ số tăng ích
Một đơn vị khác dùng để mô tả đặc tính hướng tính của anten là hệ số tăng ích (G). Hệ số tăng ích có quan hệ với hệ số định hướng và là đơn vị để tính toán
hiệu suất của anten cũng như đặc tính hướng tính của nó. Trong khi đó hệ số định hướng chỉ xác định được đặc tính hướng tính của anten.
Hệ số tăng ích của anten là tỉ số giữa mật độ công suất bức xạ của anten theo hướng và khoảng cách cho trước so với mật độ công suất bức xạ của anten chuẩn (thường là anten vô hướng) theo hướng và khoảng cách như trên, với giả thiết công suất đặt vào 2 anten là như nhau và anten chuẩn có hiệu suất bằng 1.
(1.14) [1]
Do đó hệ số tăng ích bao gồm ảnh hưởng của sự tiêu tán công suất trong một anten và tác dụng của tổn hao công suất trong việc gây ra phân cực chéo (đối với trường hợp máy thu nhạy cảm với sự phân cực). Trong thực tế, tham số này đã đưa ra tham số hiệu suất của anten ,, cho biết hiệu suất của quá trình biến đổi công suất đầu vào thành công suất bức xạ như thế nào.
(1.15) [1]
1.2.7. Phân cực
Phân cực của anten theo một hướng cho trước chính là phân cực của sóng được truyền đi bởi anten. Khi không có hướng nào được đề cập tới thì phân cực của anten là phân cực theo hướng có hệ số tăng ích cực đại.
Sự phân cực của sóng được định nghĩa là hình ảnh để lại bởi đầu mút của vector trường khi được quan sát dọc theo chiều truyền sóng. Một phân cực của anten có thể được phân loại như tuyến tính, tròn hay elip.
Hình 1.9 Phân cực của anten [1]
a. Phân cực thẳng; b. Phân cực tròn; c. Phân cực ellip
Đầu mút của vector điện trường quay theo chiều kim đồng hồ gọi là phân cực phải (clockwise_CW) và quay ngược chiều kim đồng hồ gọi là phân cực trái (counterclockwise_CCW).
Trường của sóng phẳng khi sóng này truyền theo chiều âm của trục z có thể được biểu diễn như sau:
E (z;t) = E x (z;t) + E y(z;t) (1.16) [1]
Ta lại có mối quan hệ giữa các thành phần tức thời và thành phần phức:
E x (z;t) = Re [] = Re []
= (1.17) [1]
E y(z;t) = Re [] = Re []
= (1.18) [1]
Với tương ứng là biên độ cực đại của các thành phần theo trục x và trục y.
1.2.7.1. Phân cực thẳng
Để bức xạ có phân cực thẳng, độ lệch pha theo thời gian giữa hai thành phần phải là:
n=0,1,2,3……. (1.19) [1]
1.2.7.2. Phân cực tròn
Phân cực tròn có thể đạt được khi hai thành phần có biên độ bằng nhau và có độ lệch pha theo thời gian giữa chúng phải bằng số lẻ lần . Tức là :
|E x |=|E y| <=> (1.20)[1]
(1.21) [1]
1.2.7.3. Phân cực elip
Phân cực elip có thể đạt được khi hai thành phần có biên độ không bằng nhau và có độ lệch pha theo thời gian là số lẻ lần hoặc độ lệch pha của hai thành phần không phải là bội của (không quan tâm đến biên độ của chúng).
|E x ||E y| <=> (1.22) [1]
(1.23) [1]
hoặc (1.24) [1]
1.2.8. Băng thông
Băng thông của anten là khoảng tần số mà trong đó hiệu suất của anten thỏa mãn một tiêu chuẩn nhất định. Băng thông có thể là khoảng tần số, về hai bên của tần số trung tâm (thường là tần số cộng hưởng), ở đó các đặc tính của anten (như trở kháng vào, độ rộng búp sóng, hướng búp sóng, giản đồ , phân cực, cấp thùy bên,…) đạt giá trị có thể chấp nhận được.
Với các anten dải hẹp,băng thông được thể hiện bằng tỉ lệ phần trăm của sự sai khác giữa hai tần số (tần số trên và tần số dưới ) so với tần số trung tâm.
(1.25) [1]