Záření je termín, který popisuje intenzitu elektromagnetických vln vysílaných nebo přijímaných anténou. Na jakékoli ilustraci antény se diagram znázorňující vyzařovací charakteristiky antény nazývá její vyzařovací diagram. Pozorováním vyzařovacího diagramu lze intuitivně pochopit funkčnost a směrovost antény. Výkon vyzařovaný anténou ovlivňuje jak blízké, tak vzdálené pole.
Graficky lze vyjádřit záření jako funkci úhlové polohy antény a radiální vzdálenosti. Tato matematická funkce popisuje vyzařovací charakteristiky antény, typicky reprezentované elektrickým polem E(θ,ϕ) a magnetickým polem H(θ,ϕ) ve sférických souřadnicích.
Vyzařovací diagram
Energie vyzařovaná anténou je charakterizována jejím vyzařovacím diagramem. Vyzařovací diagram je grafické znázornění toho, jak je vyzářená energie rozložena v prostoru v závislosti na směru. Podívejme se nyní na typické vzorce vyzařování energie.
Obrázek výše znázorňuje vyzařovací diagram dipólové antény. Vyzařovaná energie je znázorněna diagramem vyneseným podél specifických směrů, přičemž šipky označují směr vyzařování. Vyzařovací diagramy lze rozdělit na diagramy pole nebo diagramy výkonu.
•Vzor pole je funkcí elektrického a magnetického pole a obvykle se znázorňuje v logaritmickém měřítku.
•Výkonový diagram je funkcí druhé mocniny velikosti elektrického a magnetického pole a obvykle se znázorňuje v logaritmické stupnici, tj. v dB.
3D vyzařovací diagram
3D vyzařovací diagram je trojrozměrný graf vykreslený ve sférických souřadnicích (r, θ, ϕ) s počátkem ve středu souřadnicového systému. Vypadá to, jak je znázorněno na obrázku níže –
Obrázek ukazuje 3D vyzařovací diagram všesměrové antény, jasně ilustrující tři souřadnicové osy (x, y, z).
2D vyzařovací diagram
2D vyzařovací diagram lze získat rozdělením 3D diagramu na horizontální a vertikální rovinu. Výsledné dva diagramy se označují jako diagram horizontální roviny a diagram vertikální roviny.
Jak již bylo zmíněno výše, obrázek znázorňuje vyzařovací diagram všesměrové antény v rovině H a rovině V. Rovina H představuje horizontální diagram, zatímco rovina V představuje vertikální diagram.
Formace laloků
V znázornění vyzařovacích diagramů se často setkáváme s různými tvary, které označují hlavní a vedlejší oblasti vyzařování. Tyto oblasti pomáhají vyhodnotit vyzařovací účinnost antény. Pro lepší pochopení se podívejte na obrázek níže, který znázorňuje vyzařovací diagram dipólové antény.
Ve vyzařovacím diagramu se obvykle nachází hlavní lalok, postranní laloky a zadní lalok.
• Hlavní část vyzařovaného pole, která pokrývá velkou plochu, se nazývá hlavní lalok neboli hlavní paprsek. Zde je koncentrováno maximum vyzařované energie a jeho směr udává směrovost antény.
• Ostatní části vyzařovacího diagramu, které jsou rozloženy laterálně, se nazývají postranní laloky nebo vedlejší laloky. Jsou to oblasti, kde se plýtvá výkonem.
• Dále existuje lalok orientovaný přesně naproti hlavnímu laloku, známý jako zadní lalok, který je také typem postranního laloku. I zde se plýtvá značné množství energie.
Příklad
Pokud anténa použitá v radarovém systému generuje postranní laloky, sledování cíle se stává extrémně obtížným. Je to proto, že tyto postranní laloky zavádějí falešné cíle. Rozlišení skutečných cílů od falešných je velmi problematické. Proto je pro zlepšení výkonu a úsporu energie nutné tyto postranní laloky potlačit nebo eliminovat.
Nápravné opatření
Vyzářená energie, která se tímto způsobem plýtvá, musí být využita. Pokud lze tyto vedlejší laloky eliminovat a energii přesměrovat jedním směrem – konkrétně směrem k hlavnímu laloku – směrovost antény se zvýší, a tím se zlepší její výkon.
Typy vyzařovacích diagramů
Mezi běžné typy vyzařovacích vzorů patří:
• Všesměrový vzor (nazývaný také nesměrový vzor): Tento vzor se v 3D zobrazení obvykle jeví jako kobliha, zatímco v 2D zobrazení tvoří vzor osmičky.
• Vzor paprsku ve tvaru tužky: Paprsek má ostrý, směrový tvar podobný tužce.
• Vějířový vzor paprsku: Paprsek má vějířový vzor.
• Tvarovaný vzor nosníku: Nejednotný nosník bez pravidelného vzoru se nazývá tvarovaný vzor nosníku.
Referenčním bodem pro všechny tyto typy záření je izotropní záření. I když izotropní záření není fyzikálně realizovatelné, zůstává důležitým referenčním bodem.
Chcete-li se dozvědět více o anténách, navštivte prosím:
Čas zveřejnění: 10. dubna 2026
