안테나 이론-방사 패턴

방사는 안테나에서 파면의 방출 또는 수신을 나타내는 데 사용되는 용어로 강도를 지정합니다. 모든 그림에서 안테나의 방사를 나타 내기 위해 그려진 스케치는radiation pattern. 안테나의 방사 패턴을 보면 안테나의 기능과 지향성을 간단히 이해할 수 있습니다.

안테나에서 방사되는 전력은 근거리 및 원거리 영역에 영향을 미칩니다.

그래픽으로 방사선은 다음의 함수로 표시 될 수 있습니다. angular position 과 radial distance 안테나에서.
이것은 구면 좌표 E (θ, Ø) 및 H (θ, Ø)의 함수로 표시되는 안테나 방사 속성의 수학적 함수입니다.

방사선 패턴

안테나에서 방사되는 에너지는 Radiation pattern안테나의. 복사 패턴은 방향의 함수로서 복사 에너지가 공간으로 분포하는 것을 도식적으로 표현한 것입니다.

에너지 복사의 패턴을 살펴 보겠습니다.

위의 그림은 다이폴 안테나의 방사 패턴을 보여줍니다. 방사되는 에너지는 특정 방향으로 그려진 패턴으로 표현됩니다. 화살표는 방사선의 방향을 나타냅니다.

방사 패턴은 필드 패턴 또는 전력 패턴 일 수 있습니다.

그만큼 field patterns전기장과 자기장의 함수로 표시됩니다. 로그 스케일로 표시됩니다.
그만큼 power patterns전기장 및 자기장 크기의 제곱 함수로 표시됩니다. 로그 또는 일반적으로 dB 스케일로 플로팅됩니다.

3D의 방사 패턴

방사 패턴은 3 차원 도형으로 구면 좌표계의 중심에서 원점을 가정하여 구면 좌표 (r, θ, Φ)로 표현됩니다. 다음 그림과 같습니다.

주어진 그림은 3 차원 방사 패턴입니다. Omni directional pattern. 이것은 세 좌표 (x, y, z)를 명확하게 나타냅니다.

2D의 방사 패턴

3 차원 패턴을 수평면과 수직면으로 나누어 2 차원 패턴을 얻을 수 있습니다. 이러한 결과 패턴은 다음과 같이 알려져 있습니다.Horizontal pattern 과 Vertical pattern 각기.

그림은 위에서 설명한 H 및 V 평면의 전 방향 방사 패턴을 보여줍니다. H면은 수평 패턴을 나타내고 V면은 수직 패턴을 나타냅니다.

로브 형성

방사 패턴을 표현할 때, 우리는 종종 다른 모양을 접하게되는데, 이는 주요 방사 영역과 사소 방사 영역을 나타냅니다. radiation efficiency 안테나의 알려진.

이해를 돕기 위해 다이폴 안테나의 방사 패턴을 나타내는 다음 그림을 고려하십시오.

여기에서 방사 패턴에는 메인 로브, 사이드 로브 및 백 로브가 있습니다.

더 넓은 영역을 커버하는 복사 장의 주요 부분은 main lobe 또는 major lobe. 이것은 최대 복사 에너지가 존재하는 부분입니다. 이 로브의 방향은 안테나의 지향성을 나타냅니다.
방사선이 분산되는 패턴의 다른 부분은 side lobes 또는 minor lobes. 전력이 낭비되는 영역입니다.
메인 로브의 방향과 정확히 반대되는 다른 로브가 있습니다. 그것은back lobe, 이는 또한 작은 엽입니다. 여기에서도 상당한 양의 에너지가 낭비됩니다.

예

레이더 시스템에 사용되는 안테나가 사이드 로브를 생성하면 표적 추적이 매우 어려워집니다. 이는 이러한 사이드 로브가 잘못된 타겟을 표시하기 때문입니다. 진짜를 추적하고 가짜를 식별하는 것은 지저분합니다. 그 후,elimination 이들의 side lobes 성능을 향상시키고 에너지를 절약하려면 필수입니다.

치료제

이러한 형태로 낭비되고있는 방사 에너지를 활용해야합니다. 이러한 소엽이 제거되고이 에너지가 한 방향 (즉, 대엽을 향함)으로 전환되면directivity 안테나의 성능이 향상되어 안테나의 성능이 향상됩니다.

방사선 패턴의 유형

일반적인 유형의 방사선 패턴은 다음과 같습니다.

무 지향성 패턴 (무 지향성 패턴이라고도 함) : 패턴은 일반적으로 3 차원보기에서 도넛 모양을 갖습니다. 그러나 2 차원보기에서는 8 자형 패턴을 형성합니다.
연필 빔 패턴-빔에는 날카로운 방향성 연필 모양 패턴이 있습니다.
Fan-beam pattern-빔은 부채꼴 패턴을 가지고 있습니다.
Shaped beam pattern-불균일하고 패턴이없는 빔을 모양 빔이라고합니다.

이러한 모든 유형의 복사에 대한 참조 지점은 등방성 복사입니다. 비실용적이지만 등방성 복사를 고려하는 것이 중요합니다.