アンテナ理論-放射パターン

放射は、アンテナでの波面の放射または受信を表すために使用される用語であり、アンテナの強度を指定します。どのイラストでも、アンテナの放射を表すために描かれたスケッチはradiation pattern。アンテナの放射パターンを見れば、アンテナの機能と指向性を簡単に理解できます。

アンテナから放射されたときの電力は、近距離場と遠距離場の領域に影響を及ぼします。

グラフィカルに、放射線はの関数としてプロットすることができます angular position そして radial distance アンテナから。
これは、球面座標E（θ、Ø）およびH（θ、Ø）の関数として表されるアンテナの放射特性の数学関数です。

放射線パターン

アンテナから放射されるエネルギーは、 Radiation patternアンテナの。放射パターンは、方向の関数としての、空間への放射エネルギーの分布を図で表したものです。

エネルギー放射のパターンを見てみましょう。

上図はダイポールアンテナの放射パターンを示しています。放射されるエネルギーは、特定の方向に描かれたパターンによって表されます。矢印は放射の方向を表しています。

放射パターンは、フィールドパターンまたはパワーパターンにすることができます。

ザ・ field patterns電界と磁界の関数としてプロットされます。それらは対数目盛でプロットされます。
ザ・ power patterns電場と磁場の大きさの二乗の関数としてプロットされます。それらは対数または一般的にdBスケールでプロットされます。

3Dの放射線パターン

放射パターンは3次元の図形であり、球座標系の中心を原点として球座標（r、θ、Φ）で表されます。次の図のようになります-

与えられた図は、の3次元放射パターンです。 Omni directional pattern。これは、3つの座標（x、y、z）を明確に示しています。

2Dの放射パターン

三次元パターンを水平面と垂直面に分割することにより、二次元パターンを得ることができます。これらの結果のパターンは、Horizontal pattern そして Vertical pattern それぞれ。

これらの図は、上で説明したH平面とV平面の全方向性放射パターンを示しています。H平面は水平パターンを表し、V平面は垂直パターンを表します。

ローブ形成

放射線パターンの表現では、主な放射線領域とマイナーな放射線領域を示すさまざまな形状に出くわすことがよくあります。 radiation efficiency アンテナのは既知です。

理解を深めるために、ダイポールアンテナの放射パターンを表す次の図を検討してください。

ここで、放射パターンにはメインローブ、サイドローブ、バックローブがあります。

より広い領域をカバーする放射フィールドの大部分は、 main lobe または major lobe。これは、最大の放射エネルギーが存在する部分です。このローブの方向は、アンテナの指向性を示します。
放射線が側方に分布するパターンの他の部分は、 side lobes または minor lobes。これらは、電力が無駄になっている領域です。
メインローブの方向とは正反対のローブが他にもあります。それはとして知られていますback lobe、これもマイナーローブです。ここでもかなりのエネルギーが無駄になっています。

例

レーダーシステムで使用されるアンテナがサイドローブを生成する場合、ターゲットの追跡は非常に困難になります。これは、誤ったターゲットがこれらのサイドローブによって示されるためです。本物を追跡し、偽物を特定するのは面倒です。したがって、elimination これらの side lobes パフォーマンスを向上させ、エネルギーを節約するために必要です。

療法

そのような形で浪費されている放射エネルギーを利用する必要があります。これらのマイナーローブが排除され、このエネルギーが一方向（つまりメジャーローブに向かう）に向けられる場合、directivity アンテナの性能が向上し、アンテナの性能が向上します。

放射線パターンの種類

放射線パターンの一般的なタイプは次のとおりです。

全方向性パターン（無指向性パターンとも呼ばれます）：パターンは通常、3次元ビューでドーナツ形状をしています。ただし、2次元ビューでは、8の字のパターンを形成します。
鉛筆ビームパターン-ビームは鋭い指向性の鉛筆形のパターンを持っています。
ファンビームパターン-ビームはファン型のパターンを持っています。
成形ビームパターン-不均一でパターンのないビームは、成形ビームと呼ばれます。

これらすべてのタイプの放射線の基準点は、等方性放射線です。等方性放射は実用的ではありませんが、考慮することが重要です。