Žiarenie je termín, ktorý opisuje intenzitu elektromagnetických vĺn vysielaných alebo prijímaných anténou. Na akomkoľvek znázornení antény sa diagram znázorňujúci vyžarovacie charakteristiky antény nazýva jej vyžarovací diagram. Pozorovaním vyžarovacieho diagramu možno intuitívne pochopiť funkčnosť a smerovosť antény. Výkon vyžarovaný anténou ovplyvňuje blízke aj vzdialené pole.
Graficky možno žiarenie vyjadriť ako funkciu uhlovej polohy antény a radiálnej vzdialenosti. Táto matematická funkcia opisuje vyžarovacie charakteristiky antény, typicky reprezentované elektrickým poľom E(θ,ϕ) a magnetickým poľom H(θ,ϕ) v sférických súradniciach.
Vyžarovací diagram
Energia vyžarovaná anténou je charakterizovaná jej vyžarovacím diagramom. Vyžarovací diagram je grafické znázornenie toho, ako je vyžarovaná energia rozložená v priestore v závislosti od smeru. Pozrime sa teraz na typické vzorce vyžarovania energie.
Obrázok vyššie znázorňuje vyžarovací diagram dipólovej antény. Vyžarovaná energia je znázornená diagramom vyneseným pozdĺž špecifických smerov, pričom šípky označujú smer vyžarovania. Vyžarovacie diagramy možno klasifikovať ako diagramy poľa alebo diagramy výkonu.
•Vzor poľa je funkciou elektrického a magnetického poľa a zvyčajne sa znázorňuje v logaritmickej mierke.
•Výkonový diagram je funkciou druhej mocniny veličín elektrického a magnetického poľa a typicky sa znázorňuje v logaritmickej mierke, t. j. v dB.
3D vyžarovací diagram
3D vyžarovací diagram je trojrozmerný graf vykreslený vo sférických súradniciach (r, θ, ϕ) s počiatkom v strede súradnicového systému. Vyzerá to tak, ako je znázornené na obrázku nižšie –
Obrázok znázorňuje 3D vyžarovací diagram všesmerovej antény, ktorý jasne ilustruje tri súradnicové osi (x, y, z).
2D vyžarovací diagram
Dvojrozmerný vyžarovací diagram je možné získať rozdelením trojrozmerného diagramu na horizontálnu a vertikálnu rovinu. Výsledné dva diagramy sa označujú ako diagram horizontálnej roviny a diagram vertikálnej roviny.
Ako už bolo spomenuté, obrázok znázorňuje vyžarovací diagram všesmerovej antény v rovine H a rovine V. Rovina H predstavuje horizontálny diagram, zatiaľ čo rovina V predstavuje vertikálny diagram.
Tvorba lalokov
V znázornení vyžarovacích diagramov sa často vyskytujú rôzne tvary, ktoré označujú hlavné a vedľajšie oblasti žiarenia. Tieto oblasti pomáhajú vyhodnotiť vyžarovaciu účinnosť antény. Pre lepšie pochopenie si pozrite obrázok nižšie, ktorý znázorňuje vyžarovací diagram dipólovej antény.
V vyžarovacom diagrame sa zvyčajne nachádza hlavný lalok, bočné laloky a zadný lalok.
• Hlavná časť vyžarovaného poľa, ktorá pokrýva veľkú plochu, sa nazýva hlavný lalok alebo hlavný lúč. Tu sa sústreďuje maximálna vyžarovaná energia a jej smer udáva smerovosť antény.
• Ostatné časti vyžarovacieho diagramu, ktoré sú rozmiestnené laterálne, sa nazývajú bočné laloky alebo vedľajšie laloky. Sú to oblasti, kde sa plytvá energiou.
• Okrem toho existuje lalok orientovaný presne oproti hlavnému laloku, známy ako zadný lalok, ktorý je tiež typom bočného laloku. Aj tu sa stráca značné množstvo energie.
Príklad
Ak anténa použitá v radarovom systéme generuje bočné laloky, sledovanie cieľa sa stáva extrémne náročným. Je to preto, že tieto bočné laloky zavádzajú falošné ciele. Rozlíšenie skutočných cieľov od falošných je veľmi problematické. Preto, aby sa zlepšil výkon a šetrila energia, musia byť tieto bočné laloky potlačené alebo eliminované.
Nápravné opatrenie
Vyžarovanú energiu, ktorá sa týmto spôsobom stráca, je potrebné využiť. Ak sa tieto vedľajšie laloky dajú eliminovať a táto energia sa presmeruje jedným smerom – a to smerom k hlavnému laloku – smerovosť antény sa zvýši, čím sa zlepší jej výkon.
Typy vyžarovacích vzorov
Medzi bežné typy radiačných vzorov patria:
• Všesmerový vzor (nazývaný aj nesmerový vzor): Tento vzor sa v 3D zobrazení zvyčajne javí ako šiška, zatiaľ čo v 2D zobrazení tvorí vzor osmičky.
• Vzor ceruzkového lúča: Lúč má ostrý, smerový tvar podobný ceruzke.
• Vejárovitý vzor lúča: Lúč má vejárovitý vzor.
• Tvarovaný vzor nosníka: Nejednotný nosník bez pravidelného vzoru sa nazýva tvarovaný vzor nosníka.
Referenčným bodom pre všetky tieto typy žiarenia je izotropné žiarenie. Aj keď izotropné žiarenie nie je fyzikálne realizovateľné, zostáva dôležitým referenčným bodom.
Ak sa chcete dozvedieť viac o anténach, navštívte stránku:
Čas uverejnenia: 10. apríla 2026
