Направленность действия антенн

Интенсивность электромагнитных волн, излучаемых антенной в различных направлениях, неодинакова, и зависит от конструкции антенны.

Распределение излучаемой мощности в окружающем пространстве определяется характеристикой направленности антенны. График относительного изменения мощности или напряженности поля, создаваемого антенной в разных направлениях, называется диаграммой направленности антенны.

Диаграмма направленности симметричного вибратора имеет форму тороида вращения (рис. 3.4.4).

Рис. 3.4.4. Диаграмма направленности симметричного вибратора

Из диаграммы видно, что в направлении оси вибратора энергия не излучается, а в направлениях, перпендикулярных к оси, излучение максимально. В горизонтальной плоскости симметричный вибратор направленностью не обладает, т. е. излучаемая энергия распределяется по всем направлениям равномерно.

Для других типов антенн распределение излучаемой мощности в различных направлениях может быть другим.

Диаграмма направленности может быть построена либо в прямоугольных, либо в полярных координатах.

Чтобы построить диаграмму направленности в прямоугольных координатах, необходимо по оси абсцисс откладывать отклонения φ текущих углов излучения от направления максимального излучения, а по оси ординат – относительные величины N (φ) напряженности поля Е_max/Е(φ) или излучаемой мощности Р_max/Р(φ), выраженные в децибелах.

Кроме главного максимума, характеристика направленности антенны имеет боковые лепестки, интенсивность которых зависит от ее конструкции.

Диаграмма направленности антенны, построенная в прямоугольных координатах, приведена на рис. 3.4.5.

Рис. 3.4.5. Диаграмма направленности антенны

в прямоугольных координатах

Ширина характеристики направленности антенны определяется углом раствора "α" ее диаграммы направленности на уровне – 3 дб относительно главного максимума (0,7E_max или 0,5P_max).

Диаграмма направленности антенны, построенная в полярных координатах, приведена на рис. 3.4.6.

Рис. 3.4.6. Диаграмма направленности антенны в полярных координатах

Кроме диаграммы направленности, свойства антенны можно характеризовать коэффициентом направленного действия. Коэффициент направленного действия G показывает, во сколько раз мощность в направлении максимального излучения P_{Σ max}больше среднего значения мощности P_{Σ ср} , излучаемой в каждом направлении при всенаправленном излучении: