Menu

3.2.1. A sugárzási jelleggörbe

  Az antennák sugárzási tulajdonságainak jellemzését a sugárzási jelleggörbe adja meg, amely az antenna által létrehozott sugárzás-intenzitás-eloszlást térbeli koordináta-rendszerben ábrázolja. Az egyszerűség kedvéért azonban a sugárzási jelleggörbét általában polárkoordináta-rendszerben, illetve annak egy részletében, néha pedig derékszögű koordináta-rendszerben rajzolják meg. A polárkoordináta koncentrikus körökből és közös középpontból kiinduló sugarakból álló hálózat (3.8. ábra). A koncentrikus körökhöz feszültségértékek tartoznak; a középpont a 0 feszültségnek felel meg. A sugarak a szöget, illetve az irányt hatá-

3.8. ábra. Vízszintes félhullámú dipólus normált vízszintes síkbeli sugárzási jelleggörbéje (E sík, vízszintes nyílásszög 80°)

rozzák meg; a fő sugárzási (vagy vételi) irányt a 0 fokkal jelölt sugár adja meg. Ettől az ábrázolásmódtól a függőleges síkú sugárzási jelleggörbék esetében gyakran eltérnek.

A sugárzási jelleggörbe ábrázolása derékszögű koordináta-rendszerben már nem olyan szemléletes (3.9, ábra). Minthogy a sugárzási nyalábok általában szimmetrikusak, ennél az ábrázolásmódnál rendszerint csupán 180°-os tartományt szokás feltüntetni, amikor is a sugárzás maximumát a 0 fokhoz rendelik. A szögfokokat 0 és 180° között a vízszintes rendezőre viszik fel, míg a függőleges rendezőre a százalékokat 0-tól 100-ig, illetve az U/Umax feszültségviszonyt. A maximális, tehát a fő sugárzási irányban mért térerősséget 1-nek, illetve 100-nak vesszük és a 0 fokhoz rendeljük. Ezután 10. . . 20 fokonként térerősséget mérünk, majd a maximális térerősséggel elosztva a megfelelő szögfokhoz felvisszük. Az egyes mérési pontokat összekötő görbe - a sugárzási jelleggörbe - a vizsgált antennarendszer sugárzási tulajdonságait fogja megadni.

3.9. ábra. Vízszintes félhullámú dipólus normált vízszintes síkbeli sugárzási jelleggörbéje derékszögű koordináta-
rendszerben (csak a 180°-os szögtartomány látható)

A szimmetrikus nyalábbal vagy nyalábokkal rendelkező antennáknál a vízszintes rendezőt 360°-ig hosszabbítjuk meg, és az irányjelleggörbét a teljes kör mentén ábrázoljuk. Vízszintesen polarizált antennák függőleges sugárzási jelleggörbéinek ábrázolásához elegendő a 0. . .90° közötti tartomány feltüntetése.
A sugárzási jelleggörbe segítségével a vizsgált antenna néhány fontos jellemzője határozható meg. Az antenna fő sugárzási irányába eső nyalábszélességből a nyílásszög számítható: e célból a fő sugárzási irányban mérhető maximális térerősséget 1-nek véve, a sugárnyaláb két oldalán megkeressük azokat a pontokat, ahol a térerősség a maximális érték 0,71-szorosára csökken. Ez a 0,71-szoros(1/λ" 2) feszültségesés 50%-os teljesítménycsök-kenésnek (-3 dB) felel meg. Ezután a két 0,71-szoros térerősséghez tartozó pontokat és a középpontot egy-egy egyenessel kötjük össze (3.8. ábra). Ez a két egyenes a keresett nyílásszög két szára.
A nyílásszöget szokás néha teljesítmény félértékszélességnek is nevezni, minthogy a sugárintenzitás (teljesítmény) a maximum két oldalán itt csökkenne felére (0,71-szoros feszültség=0,5-szeres teljesítmény!). A derékszögű koordináta-rendszernél a nyílásszög fele közvetlenül leolvasható (3.9. ábra).
A sugárzási jelleggörbéket rendszerint függőleges és vízszintes síkban szokás ábrázolni, ezért a vízszintes és függőleges nyílásszöget külön-külön adják meg.
Néha találkozhatunk a térerősség-félértékszélesség kifejezéssel. Ez a főnyaláb azon két pontját jelenti, ahol a térerősség a maximumhoz viszonyítva a felére csökken. Fele térerősség negyed teljesítménynek felel meg, vagyis 6 dB-es csökkenésnek. A 3.8. ábrán a térerősség-félértékszélességet pontozott vonallal jelöltük be.
Az előre-hátra viszony és a hátra-sugárzási csillapítás a 0°-hoz tartozó maximális térerősség és a 180°-nál mért térerősség viszonyát adja meg. Utóbbi értékét dB-ben szokás megadni (lásd a 3.3. alfejezetet).

Ritkábban használatos fogalom az előre-oldal viszony, amely értelemszerűen a 0° és 90°, illetve a 0° és 270°-os irányban mérhető térerősség viszonyát jelenti.
A sugárzási jelleggörbének azokat a pontjait, amelyeknél a térerősség gyakorlatilag 0, nullahelynek nevezzük. Jelentősége zavaró adó kiküszöbölésekor lehet; ilyenkor az antennát úgy forgatjuk, hogy a sugárzási jelleggörbének 0 helye a zavaró adó irányába essen, még akkor is, ha ezzel esetleg a hasznos jelfeszültség szempontjából az antenna iránya nem lesz optimális.
A sugárzási jelleggörbék a főnyaláb mellett sokszor kifejezett vagy kevésbé kifejezett melléknyalábokat vagy csúcsokat tartalmaznak. Ezek általában nem kívánatosak, mivel az antenna irányító hatásának egyértelműségét kedvezőtlenül befolyásolják. A fő sugárzási irányban és a melléknyalábban mérhető térerősségek arányát melléknyaláb-csillapításnak nevezzük; értékének megadásakor a mellékhurok és a fő sugárzási irány (0°) közötti szögfokot is fel kell tüntetni.
A sugárzási jelleggörbék általában normáltak, vagyis a fő sugárzási irányban mérhető térerősséget egységnyinek vagy 100%-nak tekintjük, és minden további, az irányszög függvényében mért térerősséget U/Umax ként ábrázoljuk (lásd a 3.8. és 3.9. ábrákat).

 

Az antenna irányhatása és nyeresége
Tartalom
A félhullámú dipólus sugárzási tulajdonságai