Teoría de la antena – patrón de radiación

Radiación es el término utilizado para referirse a la emisión o recepción de un frente de onda en una antena, lo que indica su fuerza. En cualquier ilustración, la figura que representa la radiación de la antena es su patrón de radiación… Uno puede simplemente comprender la función y la directividad de una antena observando su patrón de radiación.

La potencia irradiada por la antena afecta a las regiones de campo cercano y lejano.

  • La radiación se puede representar gráficamente como una función posición angular y distancia radial desde la antena.

  • Es una función matemática de las propiedades de radiación de la antena, que se presenta como una función de las coordenadas esféricas E (θ, Ø) y H (θ, Ø).

Diagrama de radiación

La energía emitida por la antena está representada por Diagrama de radiación antenas. Los diagramas de radiación son representaciones esquemáticas de la distribución de la energía radiada en el espacio según la dirección.

Veamos la imagen de la emisión de energía.

Diagrama de radiación

La figura anterior muestra el patrón de radiación de una antena dipolo. La energía irradiada está representada por patrones dibujados en una dirección específica. Las flechas indican la dirección de la radiación.

Los patrones de emisión pueden ser parcelas de campo o de potencia.

  • EN patrones de campo construido en función de campos eléctricos y magnéticos. Están trazados en una escala logarítmica.

  • EN esquemas de poder graficado como una función del cuadrado de la magnitud de los campos eléctricos y magnéticos. Se muestran en una escala logarítmica o normalmente en dB.

Diagrama de radiación en 3D

El patrón de radiación es una figura tridimensional y se presenta en coordenadas esféricas (r, θ, Φ), asumiendo que su origen está en el centro del sistema de coordenadas esféricas. Se parece a la siguiente figura:

Patrón de radiación 3D

Esta figura es un patrón de radiación 3D para Patrón de radiación omnidireccional… Esto indica claramente tres coordenadas (x, y, z).

Patrón direccional en 2D

Se puede obtener un patrón bidimensional a partir de un patrón tridimensional dividiéndolo en planos horizontal y vertical. Estas plantillas resultantes se conocen como Patrón horizontal y Patrón vertical respectivamente.

Patrón de radiación 2D

Las figuras muestran el patrón de radiación omnidireccional en los planos H y V como se describió anteriormente. El plano H es un patrón horizontal y el plano V es un patrón vertical.

Formación de acciones

Al presentar el patrón de radiación, a menudo nos encontramos con diferentes formas, que indican las regiones principales y secundarias de radiación, a lo largo de las cuales eficiencia de radiación la antena es conocida.

Para comprenderlo mejor, considere la siguiente figura, que representa el patrón de radiación de una antena dipolo.

Formación de acciones

Aquí el patrón de radiación tiene un lóbulo principal, lóbulos laterales y un lóbulo posterior.

  • La parte principal del campo emitido, que cubre un área grande, es acción principal o gran parte… Esta es la parte donde existe la máxima energía radiada. La dirección de este lóbulo indica la directividad de la antena.

  • Otras partes del circuito donde la radiación se propaga a los lados se conocen como lóbulos laterales o pequeñas acciones… Estas son las áreas donde se desperdicia energía.

  • Hay otro pétalo que está directamente opuesto a la dirección del pétalo principal. Él es conocido como lóbulo posterior, que también es una pequeña fracción. Incluso aquí se desperdicia una cantidad significativa de energía.

Ejemplo

Si las antenas utilizadas en los sistemas de radar crean lóbulos laterales, el seguimiento del objetivo se vuelve muy difícil. Esto se debe a que estos lóbulos laterales indican objetivos falsos. Realice un seguimiento aleatorio de los reales e identifique los falsos. Como consecuencia, eliminación de estos lóbulos laterales esto es necesario para aumentar la productividad y ahorrar energía.

Medio

Se debe utilizar la energía irradiada que se desperdicia en tales formas. Si estos pétalos menores se eliminan y esta energía se desvía en una dirección (es decir, hacia el pétalo grande), entonces atención aumenta la antena, lo que resulta en un mejor rendimiento de la antena.

Tipos de patrones

Tipos comunes de patrones de radiación:

  • Patrón omnidireccional (también llamado patrón no direccional): el patrón generalmente tiene forma de rosquilla en tres dimensiones. Sin embargo, en 2D, forma un patrón en forma de ocho.

  • Dibujo de haz de lápiz: el haz tiene un dibujo en forma de lápiz claramente dirigido.

  • Patrón de abanico: el haz tiene un patrón de abanico.

  • Haz en forma. Una viga que no es uniforme y sin patrón se conoce como viga perfilada.

La radiación isotrópica es el punto de referencia para todos estos tipos de radiación. Es importante considerar la radiación isotrópica, incluso si no es práctica.

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