Teoria anteny - wzór promieniowania
Promieniowanie to termin używany do określenia emisji lub odbioru czoła fali na antenie, określający jego siłę. Na każdej ilustracji szkic narysowany w celu przedstawienia promieniowania anteny jest jejradiation pattern. Można po prostu zrozumieć funkcję i kierunkowość anteny, patrząc na jej charakterystykę promieniowania.
Moc wypromieniowana z anteny ma wpływ na bliskie i dalekie obszary pola.
Graficznie, promieniowanie można przedstawić jako funkcję angular position i radial distance z anteny.
Jest to matematyczna funkcja właściwości radiacyjnych anteny przedstawionych jako funkcja współrzędnych sferycznych E (θ, Ř) i H (θ, Ř).
Charakterystyka promieniowania
Energia wypromieniowana przez antenę jest reprezentowana przez Radiation patternanteny. Wzorce promieniowania to schematyczne reprezentacje rozkładu wypromieniowanej energii w przestrzeni w funkcji kierunku.
Spójrzmy na wzór promieniowania energii.
Powyższy rysunek przedstawia charakterystykę promieniowania anteny dipolowej. Promieniowana energia jest reprezentowana przez wzory narysowane w określonym kierunku. Strzałki przedstawiają kierunki promieniowania.
Wzorce promieniowania mogą być wzorcami pola lub wzorcami mocy.
Plik field patternssą wykreślane jako funkcja pól elektrycznych i magnetycznych. Są wykreślane w skali logarytmicznej.
Plik power patternssą wykreślane jako funkcja kwadratu wielkości pól elektrycznych i magnetycznych. Są wykreślane w skali logarytmicznej lub zwykle w skali dB.
Wzór promieniowania w 3D
Wzorzec promieniowania jest trójwymiarową figurą i przedstawioną we współrzędnych sferycznych (r, θ, Φ), zakładając, że jego początek znajduje się w środku sferycznego układu współrzędnych. Wygląda jak poniższy rysunek -
Podana liczba to trójwymiarowy wzór promieniowania dla Omni directional pattern. To wyraźnie wskazuje na trzy współrzędne (x, y, z).
Wzór promieniowania w 2D
Dwuwymiarowy wzór można uzyskać z trójwymiarowego wzoru, dzieląc go na płaszczyznę poziomą i pionową. Te wynikowe wzorce są znane jakoHorizontal pattern i Vertical pattern odpowiednio.
Rysunki przedstawiają wielokierunkowy wzór promieniowania w płaszczyznach H i V, jak wyjaśniono powyżej. Płaszczyzna H reprezentuje wzór poziomy, podczas gdy płaszczyzna V reprezentuje wzór pionowy.
Formacja płata
W przedstawieniu wzoru promieniowania często spotykamy różne kształty, które wskazują główne i mniejsze obszary promieniowania, za pomocą których radiation efficiency anteny jest znana.
Aby lepiej zrozumieć, rozważ poniższy rysunek, który przedstawia wzór promieniowania anteny dipolowej.
Tutaj wzór promieniowania ma płat główny, boczny i tylny.
Większa część promieniowania pola, która obejmuje większy obszar, to main lobe lub major lobe. Jest to część, w której istnieje maksymalna energia wypromieniowana. Kierunek tego płata wskazuje kierunkowość anteny.
Inne części wzoru, w których promieniowanie jest rozprowadzane na boki, są znane jako side lobes lub minor lobes. To są obszary, w których marnuje się moc.
Jest inny płat, który jest dokładnie przeciwny do kierunku głównego płata. Jest znany jakoback lobe, który jest również mniejszym płatem. Nawet tutaj marnowana jest znaczna ilość energii.
Przykład
Jeśli anteny używane w systemach radarowych wytwarzają boczne listki, śledzenie celu staje się bardzo trudne. Dzieje się tak, ponieważ fałszywe cele są wskazywane przez te boczne płaty. Wytropienie prawdziwych i zidentyfikowanie fałszywych jest trudne. W związku z tym,elimination tych side lobes jest niezbędny, aby poprawić wydajność i oszczędzać energię.
Zaradzić
Energia wypromieniowana, która jest marnowana w takich formach, musi zostać wykorzystana. Jeśli te mniejsze płaty zostaną wyeliminowane i ta energia zostanie skierowana w jednym kierunku (to znaczy w kierunku głównego płata), wówczasdirectivity anteny zostaje zwiększona, co prowadzi do lepszej wydajności anteny.
Rodzaje wzorców promieniowania
Typowe typy wzorców promieniowania to -
Wzór wielokierunkowy (zwany również wzorem bezkierunkowym): wzór ma zwykle kształt pączka w widoku trójwymiarowym. Jednak w widoku dwuwymiarowym tworzy wzór ósemki.
Wzór wiązki ołówkowej - wiązka ma ostry, kierunkowy wzór w kształcie ołówka.
Wzór wachlarza - Wiązka ma wzór w kształcie wachlarza.
Ukształtowany wzór belki - belka, która jest niejednolita i pozbawiona wzoru, jest nazywana belką kształtową.
Punktem odniesienia dla wszystkich tych typów promieniowania jest promieniowanie izotropowe. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę promieniowanie izotropowe, nawet jeśli jest to niepraktyczne.