glavni

Teorija antena – dijagrami zračenja

Zračenje je termin koji opisuje intenzitet elektromagnetnih talasa koje antena prenosi ili prima. U bilo kojoj ilustraciji antene, dijagram koji prikazuje karakteristike zračenja antene poznat je kao njen dijagram zračenja. Posmatranjem dijagrama zračenja, intuitivno se može razumjeti funkcionalnost i usmjerenost antene. Snaga koju zrači antena utiče i na blisko i na daleko polje.

Grafički, zračenje se može izraziti kao funkcija ugaonog položaja antene i radijalne udaljenosti. Ova matematička funkcija opisuje karakteristike zračenja antene, obično predstavljene električnim poljem E(θ,ϕ) i magnetskim poljem H(θ,ϕ) u sfernim koordinatama.

Dijagram zračenja

Energija koju zrači antena karakterizirana je njenim dijagramom zračenja. Dijagram zračenja je grafički prikaz načina na koji se zračena energija raspoređuje u prostoru kao funkcija smjera. Pogledajmo sada tipične obrasce zračenja energije.

 
uzorak_zračenja

Gornja slika prikazuje dijagram zračenja dipolne antene. Izražena energija je predstavljena dijagramom ucrtanim duž određenih smjerova, sa strelicama koje pokazuju smjer zračenja. Dijagrami zračenja mogu se klasificirati kao dijagrami polja ili dijagrami snage.

Oblik polja je funkcija električnog i magnetskog polja i obično se prikazuje na logaritamskoj skali.

Dijagram snage je funkcija kvadrata magnitude električnog i magnetskog polja i obično se prikazuje na logaritamskoj skali, tj. u dB.

3D dijagram zračenja

3D dijagram zračenja je trodimenzionalni graf prikazan u sfernim koordinatama (r, θ, ϕ), sa ishodištem u centru koordinatnog sistema. Izgleda kao što je prikazano na slici ispod —

uzorak_zračenja_3d

Slika prikazuje 3D dijagram zračenja omnidirekcionalne antene, jasno ilustrujući tri koordinatne ose (x, y, z).

2D dijagram zračenja

Dvodimenzionalni dijagram zračenja može se dobiti dijeljenjem 3D dijagrama na horizontalnu i vertikalnu ravan. Rezultirajuća dva dijagrama nazivaju se dijagram horizontalne i dijagram vertikalne ravan, respektivno.

uzorak_zračenja_2d

Kao što je gore spomenuto, slika prikazuje dijagram zračenja omnidirekcionalne antene u H-ravni i V-ravni. H-ravan predstavlja horizontalni dijagram, dok V-ravan predstavlja vertikalni dijagram.

Formiranje režnjeva

U prikazu dijagrama zračenja često se susreću različiti oblici koji označavaju glavna i sporedna područja zračenja. Ova područja pomažu u procjeni efikasnosti zračenja antene. Za bolje razumijevanje, pogledajte sliku ispod, koja ilustruje dijagram zračenja dipolne antene.

formiranje_režnja

U dijagramu zračenja obično postoje glavni režanj, bočni režnjevi i zadnji režanj.

•Glavni dio zračenog polja, koji pokriva veliku površinu, naziva se glavni režanj ili glavni snop. Ovdje je koncentrirana maksimalna izračena energija, a njen smjer označava usmjerenost antene.

• Ostali dijelovi dijagrama zračenja koji su raspoređeni lateralno nazivaju se bočni režnjevi ili manji režnjevi. To su područja gdje se snaga rasipa.

•Osim toga, postoji režanj orijentiran tačno suprotno od glavnog režnja, poznat kao zadnji režanj, koji je također vrsta bočnog režnja. Ovdje se također gubi značajna količina energije.

Primjer

Ako antena koja se koristi u radarskom sistemu generira bočne režnjeve, praćenje cilja postaje izuzetno teško. To je zato što ovi bočni režnjevi uvode lažne ciljeve. Razlikovanje stvarnih ciljeva od lažnih je vrlo problematično. Stoga, da bi se poboljšale performanse i uštedjela energija, ovi bočni režnjevi moraju se potisnuti ili eliminirati.

Korektivne mjere

Izražena energija koja se na ovaj način gubi treba se iskoristiti. Ako se ovi manji režnjevi mogu eliminirati i ta energija preusmjeriti u jednom smjeru - naime, prema glavnom režnju - usmjerenost antene se povećava, čime se poboljšavaju njene performanse.

Vrste dijagrama zračenja

Uobičajene vrste zračenja uključuju:

• Svesmjerni uzorak (također se naziva nesmjerni uzorak): Ovaj uzorak se obično pojavljuje kao oblik krofne u 3D prikazu, dok u 2D prikazu formira uzorak osmice.

• Uzorak olovkastog snopa: Snop pokazuje oštar, usmjeren oblik nalik olovci.

• Uzorak lepezaste zrake: Zraka poprima uzorak u obliku lepeze.

• Oblikovani uzorak grede: Neujednačena greda bez pravilnog uzorka naziva se oblikovani uzorak grede.

Referentna tačka za sve ove vrste zračenja je izotropno zračenje. Iako izotropno zračenje nije fizički ostvarivo, ono ostaje važna referentna tačka.

Za više informacija o antenama, posjetite:


Vrijeme objave: 10. april 2026.

Preuzmite tehnički list proizvoda