A sugárzás egy olyan kifejezés, amely az antenna által kibocsátott vagy vett elektromágneses hullámok intenzitását írja le. Bármely antenna-ábrázolásban az antenna sugárzási jellemzőit ábrázoló diagramot sugárzási mintázatnak nevezik. A sugárzási minta megfigyelésével intuitív módon megérthető az antenna működése és irányítottsága. Az antenna által kisugárzott teljesítmény mind a közeli, mind a távoli tartományra hatással van.
Grafikusan a sugárzás kifejezhető az antenna szöghelyzetének és radiális távolságának függvényében. Ez a matematikai függvény az antenna sugárzási jellemzőit írja le, amelyeket jellemzően az E(θ,ϕ) elektromos mező és a H(θ,ϕ) mágneses mező gömbi koordinátákban ábrázol.
Sugárzási minta
Az antenna által kisugárzott energiát a sugárzási mintázata jellemzi. A sugárzási minta a kisugárzott energia térbeli eloszlásának grafikus ábrázolása az irány függvényében. Most nézzük meg az energiasugárzás tipikus mintázatait.
A fenti ábra egy dipólantenna sugárzási mintázatát mutatja. A kisugárzott energiát az adott irányok mentén ábrázolt minta ábrázolja, ahol a nyilak a sugárzás irányát jelzik. A sugárzási mintázatok mezőmintázatként vagy teljesítménymintázatként osztályozhatók.
•A términtázat az elektromos és mágneses mezők függvénye, és jellemzően logaritmikus skálán ábrázolják.
•A teljesítménydiagram az elektromos és mágneses tér nagyságának négyzetének függvénye, és jellemzően logaritmikus skálán, azaz dB-ben ábrázolják.
3D sugárzási minta
A 3D-s sugárzási minta egy gömbi koordinátákban (r,θ,ϕ) ábrázolt háromdimenziós grafikon, amelynek origója a koordinátarendszer középpontjában van. Az alábbi ábrán látható módon néz ki —
Az ábra egy mindenirányú antenna 3D-s sugárzási mintázatát mutatja, amelyen jól látható a három koordinátatengely (x, y, z).
2D sugárzási minta
A 2D-s sugárzási mintázatot úgy kapjuk, hogy a 3D-s mintázatot vízszintes és függőleges síkra osztjuk. Az így kapott két mintázatot vízszintes síkmintázatnak, illetve függőleges síkmintázatnak nevezzük.
Amint azt fentebb említettük, az ábra egy mindenirányú antenna sugárzási mintázatát mutatja a H-síkban és a V-síkban. A H-sík a vízszintes, míg a V-sík a függőleges sugárzási mintázatot jelöli.
Lebenyképződés
A sugárzási minták ábrázolásakor gyakran találkozhatunk különféle alakzatokkal, amelyek a fő és mellék sugárzási régiókat jelzik. Ezek a régiók segítenek az antenna sugárzási hatékonyságának értékelésében. A jobb megértés érdekében lásd az alábbi ábrát, amely egy dipólantenna sugárzási mintázatát szemlélteti.
Egy sugárzási mintázatban jellemzően van egy fő lebeny, oldalsó lebenyek és egy hátsó lebeny.
• A kisugárzott mező fő részét, amely nagy területet fed le, főnyalábnak vagy főnyalábnak nevezzük. Itt koncentrálódik a maximális kisugárzott energia, és iránya az antenna irányítottságát jelzi.
• A sugárzási minta laterálisan elosztott többi részét oldallebenyeknek vagy kislebenyeknek nevezzük. Ezek azok a területek, ahol energiapazarlás történik.
•Ezenkívül van egy lebeny, amely pontosan ellentétes irányban helyezkedik el a fő lebennyel, ezt hátsó lebenynek nevezik, és ez szintén egyfajta oldallebeny. Itt jelentős mennyiségű energia vész kárba is.
Példa
Ha egy radarrendszerben használt antenna oldalirányú lebenyeket generál, a célpontkövetés rendkívül nehézzé válik. Ez azért van, mert ezek az oldalirányú lebenyek hamis célpontokat keltenek. A valódi célpontok megkülönböztetése a hamisaktól nagyon nehézkes. Ezért a teljesítmény javítása és az energiamegtakarítás érdekében ezeket az oldalirányú lebenyeket el kell nyomni vagy ki kell küszöbölni.
Korrekciós intézkedés
Az így elpazarolt kisugárzott energiát hasznosítani kell. Ha ezeket a kisebb lebenyeket kiküszöbölhetjük, és ezt az energiát egy irányba – nevezetesen a fő lebeny felé – irányíthatjuk át, az antenna irányítottsága megnő, ezáltal javítva a teljesítményét.
Sugárzási minták típusai
A sugárzási minták gyakori típusai a következők:
• Mindenirányú minta (más néven nem irányított minta): Ez a minta jellemzően fánk alakúként jelenik meg 3D nézetben, míg 2D nézetben nyolcas alakú mintát alkot.
• Ceruzasugár-minta: A sugár éles, irányított, ceruzaszerű alakot mutat.
•Legyező alakú sugárminta: A sugár legyező alakú mintázatot vesz fel.
• Alakzatos nyalábminta: A szabályos minta nélküli, nem egyenletes nyalábot alakos nyalábmintának nevezzük.
Mindezen sugárzástípusok vonatkoztatási pontja az izotróp sugárzás. Bár az izotróp sugárzás fizikailag nem realizálható, továbbra is fontos viszonyítási alap.
Az antennákról bővebben itt olvashat:
Közzététel ideje: 2026. április 10.
