¿Qué es un patrón de radiación de antena?
Se dibuja un patrón de radiación de antena en un gráfico polar o rectangular para evaluar las interacciones de energía componente de las antenas, que están diseñadas para transmitir o recibir un campo electromagnético (EM) a través de la interacción con una corriente alterna. La frecuencia y la polarización se trazan en un plano espacial, utilizando decibelios (dB) como unidad de medida. Las interacciones entre estos elementos crean muchos patrones geométricos diferentes que se emiten alrededor de diferentes tipos de antenas. Los gráficos revelan sus capacidades de transceptación específicas y la intensidad de campo relativa.
Los factores que afectan el patrón de radiación de la antena pueden incluir la impedancia de entrada, medida con un analizador de red vectorial (VNA) o un medidor de relación de onda estacionaria (SWR). El análisis de ancho de banda, eficiencia, acimut y elevación completan el patrón en el campo. Girando la antena 360 grados en los planos horizontal y vertical, se puede construir un diagrama polar del patrón de radiación EM.
Estos dispositivos aéreos generalmente están diseñados para una frecuencia y uso particular, en ubicaciones solitarias o agrupadas. Las diferentes longitudes se aproximan a múltiplos o divisores de una frecuencia objetivo. Transmiten y reciben información electrónica codificada en frecuencias EM, como en las comunicaciones de radio o televisión.
Ningún patrón de radiación de antena transmite por igual en todas las direcciones. Las antenas isotrópicas teóricas tienen patrones que son perfectamente esféricos; no direccionales, estos modelos se utilizan solo como base de comparación para calcular la ganancia de una antena. Las antenas omnidireccionales exhiben patrones simétricos. Las polarizaciones en las frecuencias crean campos simétricos: lóbulos y espacios nulos, que se extienden desde el eje de la antena.
Las antenas simétricas monopolo y dipolo exhiben un patrón de radiación de antena igualmente simétrica, debido a la emisión de radiación fuera de fase en ciertos ángulos, donde va a cero. El eje de máxima radiación viaja a través de un lóbulo principal, mientras que los lóbulos menores o laterales se extienden en otras direcciones. Un lóbulo que se extiende opuesto al eje del haz del lóbulo principal se llama lóbulo posterior.
Los gráficos revelan que cuanto más lejos del eje se extiende un patrón, más fuerza posee la longitud de onda. Estos se representan en forma impresa como secciones transversales bidimensionales. Se puede mostrar un patrón de radiación de antena en tres dimensiones utilizando modelado gráfico por computadora.
La directividad se refiere a si una antena debe ser apuntada. Las antenas parabólicas de televisión tienen directividad, pero las antenas de teléfonos celulares no. Antenas de varilla de servicio de radios y teléfonos celulares. Las antenas Yagi son dipolos de media longitud de onda utilizados para frecuencias superiores a 10 megahercios (MHz); estos realizan tareas en Citizens Band (CB), radioaficionados y recepción de televisión.
Las antenas de apertura son transceptores de microondas diseñados en discos, platos y conjuntos rectangulares, como se ve en las torres de teléfonos celulares. El patrón de radiación de la antena aparece como un toro o una bocina alrededor del eje del haz. Otros pueden incluir helicoidal, cónico, parabólico y más; Existen docenas de otros tipos y patrones de antenas en numerosas variaciones geométricas.