Straling is de term die gebruikt worden om de emissie of de receptie van golf voor bij de antenne, met vermelding van zijn kracht. In elke illustratie, de schets getekend om de straling van een antenne weer te geven is het stralingspatroon. Men kan eenvoudig de functie en de richtbaarheid van een antenne begrijpen door te kijken naar zijn stralingspatroon.

het vermogen dat door de antenne wordt uitgestraald, heeft zijn effect in de nabije en verre veldgebieden.

• grafisch kan de straling worden uitgezet als functie van de hoekpositie en de radiale afstand tot de antenne.

• Dit is een wiskundige functie van de stralingseigenschappen van de antenne weergegeven als een functie van sferische coördinaten, E (θ, Ø) en H (θ, Ø).

stralingspatroon

de door een antenne uitgestraalde energie wordt weergegeven door het stralingspatroon van de antenne. Stralingspatronen zijn diagrammatische representaties van de verdeling van uitgestraalde energie in de ruimte, als een functie van richting.

laten we eens kijken naar het patroon van energiestraling.

de bovenstaande figuur toont het stralingspatroon van een dipoolantenne. De energie die wordt uitgestraald wordt weergegeven door de patronen getekend in een bepaalde richting. De pijlen stellen stralingsrichtingen voor.

De stralingspatronen kunnen veldpatronen of vermogenspatronen zijn.

• De veldpatronen worden uitgezet als functie van elektrische en magnetische velden. Ze zijn uitgezet op logaritmische schaal.

• De vermogenspatronen worden uitgezet als een functie van het kwadraat van de magnitude van elektrische en magnetische velden. Ze worden uitgezet op logaritmische of algemeen op dB schaal.

stralingspatroon in 3D

het stralingspatroon is een driedimensionaal figuur en wordt weergegeven in sferische coördinaten (R, θ, Φ) uitgaande van zijn oorsprong in het centrum van het sferische coördinatenstelsel. Het ziet eruit als de volgende figuur −

het gegeven figuur is een driedimensionaal stralingspatroon voor een Omni-richtingspatroon. Dit geeft duidelijk de drie coördinaten aan (x, y, z).

stralingspatroon in 2D

tweedimensionaal patroon kan worden verkregen uit driedimensionaal patroon door het te verdelen in horizontale en verticale vlakken. Deze resulterende patronen staan bekend als horizontaal patroon en verticaal patroon respectievelijk.

de cijfers tonen het Omni-richtingspatroon in H-en V-vlakken zoals hierboven uitgelegd. H-vlak vertegenwoordigt het horizontale patroon, terwijl V-vlak het verticale patroon vertegenwoordigt.

Kwabvorming

bij de representatie van het stralingspatroon komen we vaak verschillende vormen tegen, die de grote en kleine stralingsgebieden aangeven, waardoor de stralingsefficiëntie van de antenne bekend is.

voor een beter begrip, neem het volgende cijfer, dat het stralingspatroon van een dipoolantenne weergeeft.

Hier heeft het stralingspatroon hoofdkwab, zijkwab en rugkwab.

• het grootste deel van het uitgestraalde veld, dat een groter gebied beslaat, is de hoofdkwab of hoofdkwab. Dit is het gedeelte waar maximale uitgestraalde energie bestaat. De richting van deze kwab geeft de richtbaarheid van de antenne aan.

• de andere delen van het patroon waar de straling wordt verdeeld zijafdelingen zijn bekend als zijkwabben of kleine kwabben. Dit zijn de gebieden waar de stroom wordt verspild.

• Er is een andere kwab, die precies tegengesteld is aan de richting van de hoofdkwab. Het is bekend als rugkwab, die ook een kleine kwab. Zelfs hier wordt een aanzienlijke hoeveelheid energie verspild.

voorbeeld

als de antennes die in radarsystemen worden gebruikt zijlobben produceren, wordt het traceren van het doel zeer moeilijk. Dit komt omdat, valse doelwitten worden aangegeven door deze zijkwabben. Het is rommelig om de echte op te sporen en de valse te identificeren. Vandaar, eliminatie van deze zijlobben is must, om de prestaties te verbeteren en de energie te besparen.

oplossing

de uitgestraalde energie, die in dergelijke vormen wordt verspild, moet worden gebruikt. Als deze kleine kwabben worden geëlimineerd en deze energie wordt omgeleid naar één richting (dat is naar de grote kwab), dan wordt de richtbaarheid van de antenne verhoogd wat leidt tot betere prestaties van de antenne.

soorten Stralingspatronen

de meest voorkomende soorten Stralingspatronen zijn −

• Omni-directioneel patroon (ook wel niet-directioneel patroon genoemd): het patroon heeft meestal een donutvorm in driedimensionaal beeld. Echter, in tweedimensionale weergave, het vormt een cijfer-van-Acht patroon.

• Pencil-beam patroon − de balk heeft een scherp gericht potloodvormig patroon.

• patroon van de Waaierstraal-de bundel heeft een waaiervormig patroon.

• gevormde bundel – de bundel, die niet-uniform en patroonloos is, staat bekend als gevormde bundel.