天线知识-辐射模式

辐射是用于表示天线发射或接收波前的术语，指定其强度。在任何图示中，绘制用于表示天线辐射的草图是其辐射图。可以通过观察其辐射图来简单地了解天线的功能和方向性。

从天线辐射的功率在近场和远场区域具有效果。

• 在图形上，辐射可以作为与天线的角位置和径向距离的函数。

• 这是天线的辐射特性的数学函数，表示为球面坐标E（θ，?）和H（θ，?）的函数。

辐射模式

由天线辐射的能量由天线的辐射模式表示。辐射模式是作为方向的函数的辐射能分布到空间中的示意图。

我们来看看能量辐射的模式。

上图给出了偶极天线的辐射图。辐射的能量由沿特定方向绘制的图案表示。箭头表示辐射方向。

辐射图可以是场图案或功率图案。

• 的场图案绘制成的电场和磁场的函数。它们以对数刻度绘制。

• 功率方向图被绘制为电场和磁场的大小的平方的函数。它们以对数或通常为dB刻度绘制。

3D中的辐射图案

辐射图是一个三维图形，以球面坐标（r，θ，Φ）表示，假设它的起点在球面坐标系的中心。它如下图所示：

给定的图是用于全向定向图案的三维辐射图。这清楚地表示三个坐标（x，y，z）。

二维辐射图

通过将三维图案划分成水平和垂直平面可以获得二维图案。这些结果图案分别称为水平图案和垂直图案。

这些图示出了如上所述的H和V平面中的全向定向辐射图。H平面表示水平图案，而V平面表示垂直图案。

叶甲组

在辐射图形的表示中，我们经常遇到不同的形状，这些形状表示天线辐射效率已知的主要和次要辐射区域。

为了更好地理解，请考虑下图，其代表偶极天线的辐射图。

这里，辐射图具有主瓣，旁瓣和后叶。

• 辐射场的主要部分，覆盖面积较大，为主叶或主叶。这是存在最大辐射能量的部分。该波瓣的方向表示天线的方向性。

• 辐射分布在侧面的图案的其他部分被称为旁瓣或次叶。这些是浪费电力的范围。

• 还有其他的叶，正好与主叶方向相反。它被称为后叶，也是小叶。即使在这里，浪费了大量的精力。

例

如果雷达系统中使用的天线产生旁瓣，则目标跟踪变得非常困难。这是因为这些旁瓣表示虚假的目标。追查真实的和识别假的是很凌乱的。因此，为了提高性能和节约能源，必须消除这些旁瓣。

补救

需要利用被浪费在这种形式中的辐射能量。如果这些小瓣被消除，这种能量被转移到一个方向（即朝向主波瓣），那么方向性天线得到增加，这导致了天线的性能更好。

辐射模式的类型

辐射模式的常见类型是 -

• 全方向图案（也称为无方向图案）：图案通常在三维视图中具有甜甜圈形状。然而，在二维视图中，它形成八位图形。

• 铅笔光束图案 - 光束具有尖锐的方向铅笔形图案。

• 风扇光束图案 - 光束具有扇形图案。

• 形状波束图案 - 不均匀和无图案的光束称为成形光束。

所有这些类型的辐射的参考点是各向同性辐射。考虑各向同性辐射即使不切实际也是很重要的。