Stråling er et begrep som beskriver intensiteten til de elektromagnetiske bølgene som sendes eller mottas av en antenne. I enhver antenneillustrasjon er diagrammet som viser antennens strålingskarakteristikker kjent som dens strålingsmønster. Ved å observere strålingsmønsteret kan man intuitivt forstå antennens funksjonalitet og retningsvirkning. Effekten som utstråles av antennen påvirker både nærfelt- og fjernfeltområdene.
Grafisk kan stråling uttrykkes som en funksjon av antennens vinkelposisjon og radielle avstand. Denne matematiske funksjonen beskriver antennens strålingsegenskaper, vanligvis representert av det elektriske feltet E(θ,ϕ) og magnetfeltet H(θ,ϕ) i sfæriske koordinater.
Strålingsmønster
Energien som utstråles av en antenne er karakterisert av dens strålingsmønster. Et strålingsmønster er en grafisk fremstilling av hvordan den utstrålte energien er fordelt i rommet som en funksjon av retning. La oss nå se på de typiske mønstrene for energistråling.
Figuren ovenfor viser strålingsmønsteret til en dipolantenne. Den utstrålte energien er representert av mønsteret plottet langs bestemte retninger, med piler som indikerer strålingsretningen. Strålingsmønstre kan klassifiseres som feltmønstre eller effektmønstre.
•Feltmønsteret er en funksjon av de elektriske og magnetiske feltene og er vanligvis plottet på en logaritmisk skala.
•Effektmønsteret er en funksjon av kvadratet av størrelsen på det elektriske og magnetiske feltet og plottes vanligvis på en logaritmisk skala, dvs. i dB.
3D-strålingsmønster
Et 3D-strålingsmønster er en tredimensjonal graf plottet i sfæriske koordinater (r, θ, ϕ), med origo i sentrum av koordinatsystemet. Det ser ut som vist i figuren nedenfor —
Figuren viser et 3D-strålingsmønster for en omnidireksjonell antenne, som tydelig illustrerer de tre koordinataksene (x, y, z).
2D-strålingsmønster
Et 2D-strålingsmønster kan oppnås ved å dele 3D-mønsteret inn i horisontale og vertikale plan. De resulterende to mønstrene refereres til som henholdsvis det horisontale planmønsteret og det vertikale planmønsteret.
Som nevnt ovenfor viser figuren strålingsmønsteret til en omnidireksjonell antenne i H-planet og V-planet. H-planet representerer det horisontale mønsteret, mens V-planet representerer det vertikale mønsteret.
Lobeformasjon
I representasjonen av strålingsmønstre forekommer ofte ulike former, som indikerer hoved- og understrålingsområdene. Disse områdene bidrar til å evaluere antennens strålingseffektivitet. For en bedre forståelse, se figuren nedenfor, som illustrerer strålingsmønsteret til en dipolantenne.
I et strålingsmønster er det vanligvis en hovedlobe, sidelober og en baklobe.
•Hoveddelen av det utstrålte feltet, som dekker et stort område, kalles hovedloben eller hovedstrålen. Det er her den maksimale utstrålte energien er konsentrert, og retningen indikerer antennens retningsretning.
• De andre delene av strålingsmønsteret som er fordelt sidelengs kalles sidelober eller mindre lober. Dette er områder der energi går til spille.
• I tillegg finnes det en lapp orientert nøyaktig motsatt av hovedlappen, kjent som baklappen, som også er en type sidelapp. En betydelig mengde energi går også til spille her.
Eksempel
Hvis en antenne som brukes i et radarsystem genererer sidelober, blir målsporing ekstremt vanskelig. Dette er fordi disse sidelobene introduserer falske mål. Det er svært vanskelig å skille virkelige mål fra falske mål. Derfor må disse sidelobene undertrykkes eller elimineres for å forbedre ytelsen og spare energi.
Utbedringstiltak
Den utstrålte energien som går til spille på denne måten må utnyttes. Hvis disse mindre lobene kan elimineres og energien omdirigeres i én retning – nemlig mot hovedloben – øker antennens retningsvirkning, og dermed forbedres ytelsen.
Typer strålingsmønstre
Vanlige typer strålingsmønstre inkluderer:
• Omnidireksjonelt mønster (også kalt ikke-direksjonelt mønster): Dette mønsteret vises vanligvis som en smultringform i en 3D-visning, mens det i en 2D-visning danner et åttetallsmønster.
• Blyantstrålemønster: Strålen har en skarp, retningsbestemt blyantlignende form.
• Viftestrålemønster: Strålen får et vifteformet mønster.
•Formet strålemønster: En ujevn stråle uten regelmessig mønster kalles et formet strålemønster.
Referansepunktet for alle disse strålingstypene er isotropisk stråling. Selv om isotropisk stråling ikke er fysisk realiserbar, er den fortsatt en viktig referanse.
For å lære mer om antenner, vennligst besøk:
Publisert: 10. april 2026
