Straling is 'n term wat die intensiteit van die elektromagnetiese golwe beskryf wat deur 'n antenna uitgesaai of ontvang word. In enige antenna-illustrasie staan die diagram wat die antenna se stralingseienskappe uitbeeld bekend as die stralingspatroon daarvan. Deur die stralingspatroon waar te neem, kan 'n mens die antenna se funksionaliteit en rigting intuïtief verstaan. Die krag wat deur die antenna uitgestraal word, beïnvloed beide die nabye- en verveldgebiede.
Grafies kan straling uitgedruk word as 'n funksie van die antenna se hoekposisie en radiale afstand. Hierdie wiskundige funksie beskryf die stralingseienskappe van die antenna, tipies verteenwoordig deur die elektriese veld E(θ,ϕ) en die magnetiese veld H(θ,ϕ) in sferiese koördinate.
Stralingspatroon
Die energie wat deur 'n antenna uitgestraal word, word gekenmerk deur sy stralingspatroon. 'n Stralingspatroon is 'n grafiese voorstelling van hoe die uitgestraalde energie in die ruimte versprei word as 'n funksie van rigting. Kom ons kyk nou na die tipiese patrone van energiestraling.
Die figuur hierbo toon die stralingspatroon van 'n dipoolantenna. Die uitgestraalde energie word voorgestel deur die patroon wat langs spesifieke rigtings geteken is, met pyle wat die rigting van die straling aandui. Stralingspatrone kan geklassifiseer word as veldpatrone of kragpatrone.
•Die veldpatroon is 'n funksie van die elektriese en magnetiese velde en word tipies op 'n logaritmiese skaal geplot.
•Die drywingspatroon is 'n funksie van die kwadraat van die elektriese en magnetiese veldgroottes en word tipies op 'n logaritmiese skaal geplot, d.w.s. in dB.
3D-stralingspatroon
'n 3D-stralingspatroon is 'n driedimensionele grafiek wat in sferiese koördinate (r,θ,ϕ) geplot word, met sy oorsprong in die middel van die koördinaatstelsel. Dit verskyn soos in die figuur hieronder getoon —
Die figuur toon 'n 3D-stralingspatroon van 'n omnidireksionele antenna, wat die drie koördinaatasse (x, y, z) duidelik illustreer.
2D-stralingspatroon
'n 2D-stralingspatroon kan verkry word deur die 3D-patroon in horisontale en vertikale vlakke te verdeel. Die gevolglike twee patrone word onderskeidelik die horisontale vlakpatroon en die vertikale vlakpatroon genoem.
Soos hierbo genoem, toon die figuur die stralingspatroon van 'n omnidireksionele antenna in die H-vlak en V-vlak. Die H-vlak verteenwoordig die horisontale patroon, terwyl die V-vlak die vertikale patroon verteenwoordig.
Lobvorming
In die voorstelling van stralingspatrone word verskeie vorms dikwels teëgekom, wat die hoof- en kleinstralingsgebiede aandui. Hierdie gebiede help om die antenna se stralingsdoeltreffendheid te evalueer. Vir 'n beter begrip, verwys na die figuur hieronder, wat die stralingspatroon van 'n dipoolantenna illustreer.
In 'n stralingspatroon is daar tipies 'n hooflob, sylobbe en 'n agterlob.
•Die hoofdeel van die uitgestraalde veld, wat 'n groot area dek, word die hooflob of hoofstraal genoem. Dit is waar die maksimum uitgestraalde energie gekonsentreer is, en die rigting daarvan dui die rigting van die antenna aan.
•Die ander dele van die stralingspatroon wat lateraal versprei is, word sylobbe of kleiner lobbe genoem. Dit is gebiede waar krag vermors word.
•Daarbenewens is daar 'n lob wat presies teenoor die hooflob georiënteer is, bekend as die agterlob, wat ook 'n tipe sylob is. 'n Aansienlike hoeveelheid energie word ook hier vermors.
Voorbeeld
As 'n antenna wat in 'n radarstelsel gebruik word, syklomme genereer, word teikenopsporing uiters moeilik. Dit is omdat hierdie syklomme vals teikens inbring. Om werklike teikens van vals teikens te onderskei, is baie moeilik. Daarom moet hierdie syklomme onderdruk of uitgeskakel word om werkverrigting te verbeter en energie te bespaar.
Remediërende Maatreël
Die uitgestraalde energie wat op hierdie manier vermors word, moet benut word. As hierdie klein lobbe uitgeskakel kan word en daardie energie in een rigting herlei kan word – naamlik na die hooflob – neem die rigting van die antenna toe, wat die werkverrigting daarvan verbeter.
Tipes Stralingspatrone
Algemene tipes stralingspatrone sluit in:
• Omnidireksionele patroon (ook genoem nie-direksionele patroon): Hierdie patroon verskyn tipies as 'n oliebolvorm in 'n 3D-aansig, terwyl dit in 'n 2D-aansig 'n agtvormige patroon vorm.
• Potloodstraalpatroon: Die straal vertoon 'n skerp, rigtinggewende potloodagtige vorm.
• Waaierstraalpatroon: Die straal neem 'n waaiervormige patroon aan.
•Gevormde balkpatroon: 'n Nie-uniforme balk sonder 'n gereelde patroon word 'n gevormde balkpatroon genoem.
Die verwysingspunt vir al hierdie tipes straling is isotropiese straling. Alhoewel isotropiese straling nie fisies realiseerbaar is nie, bly dit 'n belangrike verwysing.
Om meer oor antennas te wete te kom, besoek asseblief:
Plasingstyd: 10 Apr 2026
