Stråling er et udtryk, der beskriver intensiteten af de elektromagnetiske bølger, der transmitteres eller modtages af en antenne. I enhver antenneillustration er diagrammet, der viser antennens strålingskarakteristika, kendt som dens strålingsmønster. Ved at observere strålingsmønsteret kan man intuitivt forstå antennens funktionalitet og retningsretning. Den effekt, der udstråles af antennen, påvirker både nær- og fjernfeltområderne.
Grafisk kan stråling udtrykkes som en funktion af antennens vinkelposition og radiale afstand. Denne matematiske funktion beskriver antennens strålingskarakteristika, typisk repræsenteret af det elektriske felt E(θ,ϕ) og magnetfeltet H(θ,ϕ) i sfæriske koordinater.
Strålingsmønster
Den energi, der udstråles af en antenne, er karakteriseret ved dens strålingsmønster. Et strålingsmønster er en grafisk repræsentation af, hvordan den udstrålede energi er fordelt i rummet som funktion af retningen. Lad os nu se på de typiske mønstre for energistråling.
Figuren ovenfor viser strålingsmønsteret for en dipolantenne. Den udstrålede energi er repræsenteret af mønsteret plottet langs bestemte retninger, med pile, der angiver strålingsretningen. Strålingsmønstre kan klassificeres som feltmønstre eller effektmønstre.
•Feltmønsteret er en funktion af de elektriske og magnetiske felter og er typisk afbildet på en logaritmisk skala.
•Effektmønsteret er en funktion af kvadratet af størrelsen af det elektriske og magnetiske felt og er typisk afbildet på en logaritmisk skala, dvs. i dB.
3D-strålingsmønster
Et 3D-strålingsmønster er en tredimensionel graf afbildet i sfæriske koordinater (r,θ,ϕ) med sin begyndelse i midten af koordinatsystemet. Det fremstår som vist i figuren nedenfor —
Figuren viser et 3D-strålingsmønster for en omnidirektionel antenne, der tydeligt illustrerer de tre koordinatakser (x, y, z).
2D-strålingsmønster
Et 2D-strålingsmønster kan opnås ved at opdele 3D-mønsteret i vandrette og lodrette planer. De resulterende to mønstre kaldes henholdsvis det vandrette planmønster og det lodrette planmønster.
Som nævnt ovenfor viser figuren strålingsmønsteret for en omnidirektionel antenne i H-planet og V-planet. H-planet repræsenterer det horisontale mønster, mens V-planet repræsenterer det vertikale mønster.
Lobdannelse
I repræsentationen af strålingsmønstre ses ofte forskellige former, som angiver de største og mindste strålingsområder. Disse områder hjælper med at evaluere antennens strålingseffektivitet. For en bedre forståelse henvises til figuren nedenfor, som illustrerer strålingsmønsteret for en dipolantenne.
I et strålingsmønster er der typisk en hovedlap, sidelapper og en baglap.
• Hoveddelen af det udstrålede felt, som dækker et stort område, kaldes hovedloben eller hovedstrålen. Det er her, den maksimale udstrålede energi er koncentreret, og dens retning angiver antennens retningsretning.
• De andre dele af strålingsmønsteret, der er fordelt lateralt, kaldes sidelapper eller mindre lapper. Det er områder, hvor energi spildes.
• Derudover er der en lap, der er orienteret præcis modsat hovedlappen, kendt som baglappen, som også er en type sidelap. En betydelig mængde energi spildes også her.
Eksempel
Hvis en antenne, der bruges i et radarsystem, genererer sidelober, bliver målsporing ekstremt vanskelig. Dette skyldes, at disse sidelober introducerer falske mål. Det er meget besværligt at skelne rigtige mål fra falske mål. Derfor skal disse sidelober undertrykkes eller elimineres for at forbedre ydeevnen og spare energi.
Afhjælpende foranstaltning
Den udstrålede energi, der spildes på denne måde, skal udnyttes. Hvis disse mindre lobber kan elimineres, og energien kan omdirigeres i én retning – nemlig mod hovedloben – øges antennens retningsvirkning, hvilket forbedrer dens ydeevne.
Typer af strålingsmønstre
Almindelige typer af strålingsmønstre omfatter:
• Omnidirektionelt mønster (også kaldet ikke-direktionelt mønster): Dette mønster vises typisk som en donutform i en 3D-visning, mens det i en 2D-visning danner et ottetalsmønster.
• Blyantstrålemønster: Strålen udviser en skarp, retningsbestemt blyantlignende form.
• Vifteformet strålemønster: Strålen antager et vifteformet mønster.
•Formet strålemønster: En uensartet stråle uden et regelmæssigt mønster kaldes et formet strålemønster.
Referencepunktet for alle disse typer stråling er isotropisk stråling. Selvom isotropisk stråling ikke er fysisk realiserbar, forbliver den en vigtig reference.
For at lære mere om antenner, besøg venligst:
Udsendelsestidspunkt: 10. april 2026
