image 013

Charakterystyka promieniowania 13

składowych pola fali spolaryzowanej kołowo. Problematyka własności polaryzacyjnych anten stała się szczególnie ważna i popularna w ostatnich latach i z tego względu będzie dokładniej omówiona w dalszej części rozdziału.

Na zakończenie tej części rozdziału wprowadzimy szczególnie użyteczne pojęcie anteny izotropowej. Zgodnie z definicją jest to hipotetyczna antena, której promieniowanie (gęstość powierzchniowa mocy) nie zależy od kierunku. Dla takiej anteny zwykle nie wprowadza się składowych pól, lecz operujemy wyłącznie wektorem Poyntinga. W efekcie własności takiej anteny są opisane równaniem:

| Ś(0,<p) |= const    (1.5)

Jakkolwiek nie istnieje idealna antena izotropowa możemy spotkać anteny, których promieniowanie nie zależy od jednej ze zmiennych układu współrzędnych, zwykle od zmiennej ip. Tego typu anteny nazywa są antenami dookólny-mi. Anteny izotropowe oraz dookólne wykorzystuje się do określania własności kierunkowych anten.

1.2 Charakterystyka promieniowania

Charakterystyka promieniowania to graficzna reprezentacja własności pola e-m w funkcji współrzędnych przyjętego układu. W praktyce przyjmuje się układ wsp. sferycznych, jakkolwiek w szczególnych sytuacjach bywa stosowany układ cylindryczny. Charakterystykę promieniowania możemy traktować jako rozkład danego parametru (wektora gęstości mocy, poszczególnych składowych pól, fazy, polaryzacji) na powierzchni kuli (w układzie cylindrycznym na powierzchni walca) w dużej odległości od rozważanej anteny (teoretycznie promień kuli powinien dążyć do nieskończoności). W praktyce za granicę strefy dalekiej przyjęto odległość r — 2D²/\, gdzie D jest największym wymiarem anteny, a A długością fali. Zagadnienie strefy dalekiej zostanie dokładniej omówione w rozdziale 2.

W zależności od tego, który z parametrów badamy, możemy mówić o charakterystyce tego właśnie parametru. W technice antenowej szczególnie chętnie operujemy pojęciem charakterystyki mocowej, oznaczanej jako F(0, <p), która jest zwykle znormalizowana względem swojej wartości maksymalnej. Jest ona przedstawiana w formie graficznej w skali decybelowej (rzadziej liniowej), co jest szczególnie istotne w przypadku anten o dużej dynamice zmian poziomu mocy.

Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na związek pomiędzy charakterystykami mocy oraz składowych pól. W przypadku gdy pole promieniowania ma w danym układzie współrzędnych tylko jedną składową pola elektrycznego, to charakterystyka promieniowania mocy jest kwadratem charakterystyki