Strahlung ist der Begriff, der verwendet wird, um die Emission oder den Empfang der Wellenfront an der Antenne darzustellen und deren Stärke anzugeben. In jeder Illustration ist die Skizze, die gezeichnet wird, um die Strahlung einer Antenne darzustellen, ihr Strahlungsmuster. Man kann die Funktion und Richtwirkung einer Antenne einfach verstehen, indem man sich ihr Strahlungsmuster ansieht.

Die von der Antenne abgestrahlte Leistung wirkt sich im Nah- und Fernfeldbereich aus.

• Grafisch kann die Strahlung als Funktion der Winkellage und des radialen Abstands von der Antenne dargestellt werden.

• Dies ist eine mathematische Funktion der Strahlungseigenschaften der Antenne, die als Funktion der Kugelkoordinaten E (θ, Ø) und H (θ, Ø) dargestellt wird.

Strahlungsmuster

Die von einer Antenne abgestrahlte Energie wird durch das Strahlungsmuster der Antenne dargestellt. Strahlungsmuster sind schematische Darstellungen der Verteilung der abgestrahlten Energie in den Raum als Funktion der Richtung.

Schauen wir uns das Muster der Energiestrahlung an.

Die obige Abbildung zeigt das Strahlungsmuster einer Dipolantenne. Die abgestrahlte Energie wird durch die in eine bestimmte Richtung gezeichneten Muster dargestellt. Die Pfeile stellen Strahlungsrichtungen dar.

Die Strahlungsmuster können Feldmuster oder Leistungsmuster sein.

• Die Feldmuster werden als Funktion von elektrischen und magnetischen Feldern aufgetragen. Sie sind im logarithmischen Maßstab dargestellt.

• Die Leistungsmuster sind als Funktion des Quadrats der Größe elektrischer und magnetischer Felder aufgetragen. Sie werden auf logarithmisch oder allgemein auf dB-Skala aufgetragen.

Strahlungsmuster in 3D

Das Strahlungsmuster ist eine dreidimensionale Figur und wird in Kugelkoordinaten (r, θ, Φ) dargestellt, wobei sein Ursprung im Zentrum des Kugelkoordinatensystems angenommen wird. Es sieht aus wie die folgende Abbildung −

Die angegebene Abbildung ist ein dreidimensionales Strahlungsmuster für ein omnidirektionales Muster. Dies zeigt deutlich die drei Koordinaten (x, y, z).

Strahlungsmuster in 2D

Ein zweidimensionales Muster kann aus einem dreidimensionalen Muster erhalten werden, indem es in horizontale und vertikale Ebenen unterteilt wird. Diese resultierenden Muster sind als horizontales Muster bzw. vertikales Muster bekannt.

Die Abbildungen zeigen das omnidirektionale Strahlungsmuster in H- und V-Ebenen, wie oben erläutert. Die H-Ebene repräsentiert das horizontale Muster, während die V-Ebene das vertikale Muster darstellt.

Lobe Formation

Bei der Darstellung von Strahlungsmustern stoßen wir oft auf verschiedene Formen, die die Haupt- und Nebenstrahlungsbereiche angeben, durch die die Strahlungseffizienz der Antenne bekannt ist.

Betrachten Sie zum besseren Verständnis die folgende Abbildung, die das Strahlungsmuster einer Dipolantenne darstellt.

Hier hat das Strahlungsmuster Hauptlappen, Nebenkeulen und Hinterlappen.

• Der größte Teil des abgestrahlten Feldes, der eine größere Fläche abdeckt, ist die Hauptkeule oder Hauptkeule. Dies ist der Teil, in dem die maximale abgestrahlte Energie vorhanden ist. Die Richtung dieser Keule gibt die Richtwirkung der Antenne an.

• Die anderen Teile des Musters, in denen die Strahlung seitlich verteilt ist, werden als Nebenkeulen oder Nebenkeulen bezeichnet. Dies sind die Bereiche, in denen die Energie verschwendet wird.

• Es gibt einen anderen Lappen, der genau entgegengesetzt zur Richtung des Hauptlappens ist. Es ist bekannt als Hinterlappen, der auch ein kleiner Lappen ist. Auch hier wird viel Energie verschwendet.

Beispiel

Wenn die in Radarsystemen verwendeten Antennen Nebenkeulen erzeugen, wird die Zielverfolgung sehr schwierig. Dies liegt daran, dass falsche Ziele durch diese Nebenkeulen angezeigt werden. Es ist unordentlich, die echten aufzuspüren und die gefälschten zu identifizieren. Daher ist die Beseitigung dieser Nebenkeulen muss, um die Leistung zu verbessern und die Energie zu sparen.

Abhilfe

Die abgestrahlte Energie, die in solchen Formen verschwendet wird, muss genutzt werden. Wenn diese Nebenkeulen eliminiert werden und diese Energie in eine Richtung (dh in Richtung der Hauptkeule) umgeleitet wird, wird die Richtwirkung der Antenne erhöht, was zu einer besseren Leistung der Antenne führt.

Arten von Strahlungsmustern

Die häufigsten Arten von Strahlungsmustern sind −

• Omnidirektionales Muster (auch als ungerichtetes Muster bezeichnet): Das Muster hat in der dreidimensionalen Ansicht normalerweise eine Donutform. In der zweidimensionalen Ansicht bildet es jedoch ein Acht-Muster.

• Bleistiftstrahlmuster – Der Strahl hat ein scharfes richtungsstiftförmiges Muster.

• Fächerförmiges Muster – Der Strahl hat ein fächerförmiges Muster.

• Geformtes Strahlmuster − Der Strahl, der ungleichmäßig und musterlos ist, wird als geformter Strahl bezeichnet.