DSC03950

Rys. 7.10. Charakterystyka promieniowania dipola idealnego: a) w płaszczyźnie E, b) w płaszczyźnie H. c) trójwyniiarowa

§flg§

g(0, <J)) jest charakterystyką promieniowania nieskończenie małego elementu z prądem, zwaną charakterystyką elementu. Czynnik f(6, <j>) jest zwany charakterystyką układu i zależy od rozkładu prądu w przestrzeni. Dla dipola idealnego jego charakterystyka promieniowania jest jednocześnie charakterystyką elementu:

F(0) = g(0) §|sin0    (7.73)

Równanie (7.73) możemy interpretować jako rzut nieskończenie małego elementu z prądem w kierunku 0. Dla 0 = 90° widzimy maksymalną długość elementu, podczas gdy dla 0 = 0°(180°) widzimy rzut końca elementu (punkt), który nie daje żadnego promieniowania. Charakterystyka układu f(0, (J>) wyraża zmianę promieniowania pochodzącą od sumowania się wszystkich promieni równoległych wychodzących ze wszystkich punktów źródła. Fale przybywają wzdłuż tych promieni do punktu obserwacji P z różnymi fazami. Dla źródła ze stałą fazą (prąd w każdym punkcie anteny ma stałą wartość fazy) wszystkie promienie przybywają z identyczną fazą do punktu obserwacji umieszczonego w kierunku prostopadłym do anteny i dlatego występuje tam maksimum charakterystyki promieniowania. W przypadku dipola idealnego możemy powiedzieć, że źródło jest tak małe, iż nie ma różnic fazy dla promieni wychodzących z różnych punktów i dlatego charakterystyka układu jest równa 1. Dla źródła liniowego mamy

(7.75)

z

z

/ w    '    .'.yĄJ>),

/

ż ' z

X

Rys. 7.11. Przykładowe charakterystyki promieniowania: a) dookólna, b) szpilkowa, c) płetwowa, d) kosekansowa

y

_{f    =}i sin [(pL/2) cos0]

^{K }}    (PL/2) cos 0

Dla długich źródeł liniowych (L » X) charakterystyka układu jest bardziej „ostra" niż charakterystyka elementu sin0 i wypadkowa charakterystyka promieniowania jest równa charakterystyce układu F(0) ~ f(0).

Najczęściej spotykane charakterystyki anten przedstawiono na rys. 7.11. W niektórych przypadkach potrzebna jest również informacja o fazie pola. Odczytujemy ją poprzez charakterystykę fazową, która dla wielu anten jest stała w obrębie wiązki i zmienia się o kąt n przy przejściu od wiązki do wiązki. Zobaczmy, jak wygląda typowa charakterystyka promieniowania. Na rysunku 7.12 przedstawiono przekrój charakterystyki w pewnej płaszczyźnie w układzie współrzędnych biegunowych. Można na nim wyróżnić kierunek, gdzie promieniowanie pochodzące od anteny jest największe. Jest to tzw. kierunek maksymalnego promieniowania. Obszary promieniowania są przedzielone zerami na charakterystyce. W praktyce nie osiąga się dokładnie zer i mówimy wtedy o minimach charakterystyki promieniowania. Każdy obszar promieniowania nazywamy wiązką lub listkiem (dla przekroju na płaszczyźnie). Wiązka zawierająca kierunek maksymalnego promieniowania jest zwana wiązką główną. Pozostałe to wiązki boczne i wsteczne. Z reguły pomija się zależności fazowe i podaje wykres |F(0,<|))|. .Promieniowanie w innych kierunkach niż kierunek maksymalnego promieniowania jest na ogół niepożądane (oprócz anten o charakterystyce dookólnej) i dlatego zwykle dążymy do tego, aby poziom listków bocznych i wstecznych był jak najmniejszy. Ilościowo określa go parametr zwany poziomem względnym listków niepożądanych (bocznych lub wstecznych) i jest podawany w dB. Jest to