Wat is een stralingspatroon voor een antenne?

Een antennestralingspatroon wordt getekend op een polaire of rechthoekige grafiek om de energie-interacties van componenten van antennes te evalueren, die zijn ontworpen om een ​​elektromagnetisch (EM) veld te verzenden of ontvangen via interactie met een wisselstroom. Frequentie en polarisatie worden uitgezet op een ruimtelijk vlak, met behulp van decibel (dB) als meeteenheid. De interacties tussen deze elementen creëren veel verschillende geometrische patronen die rond verschillende soorten antennes uitzenden. Grafieken onthullen hun specifieke zendontvangstmogelijkheden en relatieve veldsterkte.

Factoren die het antennestralingspatroon beïnvloeden, kunnen ingangsimpedantie zijn, gemeten met een vectornetwerkanalysator (VNA) of een staande golfverhouding (SWR) meter. Bandbreedte, efficiëntie, azimut en hoogte maken de analyse van het patroon in het veld compleet. Door de antenne 360 ​​graden in de horizontale en verticale vlakken te draaien, kan een polaire grafiek van het EM-stralingspatroon worden geconstrueerd.

Deze antenne-apparaten zijn typisch ontworpen voor een bepaalde frequentie en gebruik, in eenzame of gegroepeerde plaatsingen. Verschillende lengtes benaderen veelvouden of delers van een doelfrequentie. Ze verzenden en ontvangen elektronische informatie gecodeerd in EM-frequenties, zoals in radio- of televisiecommunicatie.

Geen antennestralingspatroon zendt gelijkmatig in alle richtingen. Theoretische isotrope antennes hebben patronen die perfect bolvormig zijn; niet directioneel, deze modellen worden alleen gebruikt als vergelijkingsbasis voor het berekenen van de versterking van een antenne. Omnidirectionele antennes vertonen symmetrische patronen. Polarisaties in de frequenties creëren symmetrische velden: lobben en nulruimtes die zich uitstrekken vanaf de as van de antenne.

Symmetrische monopool- en dipoolantennes vertonen een even symmetrisch antennestralingspatroon, vanwege straling die uit fase uitstraalt onder bepaalde hoeken, waar het naar nul gaat. De as van maximale straling reist door een hoofdlob, terwijl kleine of zijlobben zich in andere richtingen uitstrekken. Een lob die zich uitstrekt tegenover de straalas van de hoofdlob wordt een achterlob genoemd.

Grafieken laten zien dat hoe verder weg van de as een patroon zich uitstrekt, hoe sterker de golflengte is. Deze worden in druk weergegeven als tweedimensionale doorsneden. Een antennestralingspatroon kan in drie dimensies worden weergegeven met behulp van computer grafische modellering.

Directiviteit verwijst naar of een antenne moet worden gericht. Televisiesatellietschotels hebben directiviteit, maar antennes voor mobiele telefoons niet. Rod antennes dienst radio's en mobiele telefoons. Yagi-antennes zijn dipolen met halve golflengte die worden gebruikt voor frequenties boven 10 megahertz (MHz); deze voeren plicht uit in Citizens Band (CB), hamradio en televisie-ontvangst.

Diafragmaantennes zijn microgolfzendontvangers gevormd in schijven, schalen en rechthoekige arrays, zoals te zien op torens voor mobiele telefoons. Het stralingspatroon van de antenne verschijnt als een torus of hoorn rond de straalas. Anderen kunnen spiraalvormig, conisch, parabolisch en meer omvatten; tientallen andere soorten antennes en patronen bestaan ​​in talloze geometrische variaties.