Определение
Диаграмма направленности антенны — это визуализация распределения электромагнитной энергии, излучаемой или принимаемой антенной, в зависимости от направления. Она отражает угловую зависимость интенсивности сигнала и помогает определить, в каких направлениях антенна работает наиболее эффективно, а где — практически неактивна.
Принцип работы
Диаграмма отражает, как антенна перераспределяет подводимую энергию в пространстве. Главный лепесток концентрирует в нужном направлении и указывает направление наибольшего излучения, за счет ослабления боковых лепестков. Диаграмма может быть представлена в декартовой или полярной системе координат, в двумерной (2D) или объёмной (3D) форме.
В фазированных антеннах управляя фазами, можно изменять форму и направление диаграммы направленности — быстро и без механики.
Формула диаграммы направленности для фазированной антенной решётки выглядит следующим образом:
Типы диаграмм направленности
- Двумерная диаграмма направленности - Отображает, как сигнал распространяется в пределах одной плоскости — горизонтальной или вертикальной. Часто представляется в виде полярного графика
- Трёхмерная диаграмма направленности - Показывает полное пространственное распределение излучения. Применяется при проектировании и анализе сложных антенн, где важна точная модель радиации
- Изотропная антенна - воображаемая антенна, равномерно излучающая во всех направлениях. Её диаграмма направленности — это сфера. Такой источник используется как эталон для оценки направленности реальных антенн
Мощность сигнала, излучаемого антенной, напрямую зависит от направления наблюдения — это и есть угловая зависимость.
Диаграмма направленности — один из ключевых инструментов при выборе и проектировании антенн. Она помогает определить, куда и с какой силой антенна передаёт или принимает сигнал, что напрямую влияет на эффективность радиосистемы.
