O que é um padrão de radiação da antena?

Um padrão de radiação da antena é desenhado em um gráfico polar ou retangular para avaliar as interações de energia dos componentes das antenas, que são projetadas para transmitir ou receber um campo eletromagnético (EM) por meio da interação com uma corrente alternada. Frequência e polarização são plotadas em um plano espacial, usando decibéis (dB) como unidade de medida. As interações entre esses elementos criam muitos padrões geométricos diferentes que emitem em torno de diferentes tipos de antenas. Os gráficos revelam suas capacidades específicas de transceptor e força relativa do campo.

Os fatores que afetam o padrão de radiação da antena podem incluir impedância de entrada, medida com um analisador de rede vetorial (VNA) ou medidor de taxa de onda estacionária (SWR). A largura de banda, a eficiência, o azimute e a elevação completam a análise do padrão no campo. Girando a antena em 360 graus nos planos horizontal e vertical, um gráfico polar do padrão de radiação EM pode ser construído.

Esses dispositivos aéreos são tipicamente projetados para uma frequência e uso específicos, em posicionamentos solitários ou agrupados. Comprimentos diferentes aproximam múltiplos ou divisores de uma frequência alvo. Eles transmitem e recebem informações eletrônicas codificadas em frequências EM, como em comunicações de rádio ou televisão.

Nenhum padrão de radiação da antena transmite igualmente em todas as direções. Antenas isotrópicas teóricas têm padrões perfeitamente esféricos; não direcionais, esses modelos são usados ​​apenas como base de comparação para calcular o ganho de uma antena. Antenas omnidirecionais exibem padrões simétricos. Polarizações nas frequências criam campos simétricos: lobos e espaços nulos, estendendo-se a partir do eixo da antena.

As antenas monopolo e dipolo simétricas exibem um padrão de radiação de antena igualmente simétrico, devido à radiação emitida fora de fase em certos ângulos, onde chega a zero. O eixo da radiação máxima viaja através do lobo principal, enquanto os lobos menores ou laterais se estendem em outras direções. Um lóbulo que se estende oposto ao eixo do feixe principal é chamado lóbulo traseiro.

Os gráficos revelam que, quanto mais longe o eixo se estende de um padrão, mais força o comprimento de onda possui. São representados impressos como seções transversais bidimensionais. Um padrão de radiação da antena pode ser mostrado em três dimensões usando modelagem gráfica por computador.

A diretividade se refere a se uma antena deve ser apontada. As antenas parabólicas da televisão têm diretividade, mas as antenas de telefone celular não. As antenas de haste atendem rádios e telefones celulares. As antenas Yagi são dipolos de meio comprimento de onda usados ​​para frequências acima de 10 megahertz (MHz); estes desempenham funções na Citizens Band (CB), rádio amador e recepção de televisão.

As antenas de abertura são transceptores de microondas formados em discos, pratos e matrizes retangulares, como visto nas torres de telefones celulares. O padrão de radiação da antena aparece como um toro ou buzina ao redor do eixo do feixe. Outros podem incluir helicoidal, cônico, parabólico e muito mais; Existem dezenas de outros tipos e padrões de antenas em inúmeras variações geométricas.