Kiirgus on termin, mis kirjeldab antenni poolt edastatud või vastuvõetud elektromagnetlainete intensiivsust. Igas antenni illustratsioonis on antenni kiirgusomadusi kujutav diagramm tuntud kui selle kiirgusmuster. Kiirgusmustrit jälgides saab intuitiivselt aru antenni funktsionaalsusest ja suunavusest. Antenni kiirgav võimsus mõjutab nii lähivälja kui ka kaugvälja piirkondi.
Graafiliselt saab kiirgust väljendada antenni nurkasendi ja radiaalkauguse funktsioonina. See matemaatiline funktsioon kirjeldab antenni kiirgusomadusi, mida tavaliselt esitatakse elektrivälja E(θ,ϕ) ja magnetvälja H(θ,ϕ) abil sfäärilistes koordinaatides.
Kiirgusmuster
Antenni kiirgavat energiat iseloomustab selle kiirgusmuster. Kiirgusmuster on graafiline esitus sellest, kuidas kiiratav energia ruumis jaotub suuna funktsioonina. Vaatleme nüüd energiakiirguse tüüpilisi mustreid.
Ülaltoodud joonis näitab dipoolantenni kiirgusmustrit. Kiirgusenergiat esindab muster, mis on joonistatud kindlate suundade järgi, kusjuures nooled näitavad kiirguse suunda. Kiirgusmustreid saab liigitada väljamustriteks või võimsusmustriteks.
•Väljamuster on elektri- ja magnetväljade funktsioon ning seda joonistatakse tavaliselt logaritmilisel skaalal.
•Võimsusdiagramm on elektri- ja magnetvälja suuruste ruudu funktsioon ning seda joonistatakse tavaliselt logaritmilisel skaalal, st detsibellides.
3D-kiirgusmuster
3D-kiirgusmuster on sfääriliste koordinaatidega (r, θ, ϕ) joonistatud kolmemõõtmeline graafik, mille alguspunkt on koordinaatsüsteemi keskmes. See näeb välja nagu alloleval joonisel näidatud —
Joonisel on kujutatud igasuunalise antenni 3D-kiirgusmustrit, mis illustreerib selgelt kolme koordinaattelge (x, y, z).
2D kiirgusmuster
2D-kiirgusmustri saab saada 3D-mustri jagamisel horisontaalseks ja vertikaalseks tasapinnaks. Saadud kahte mustrit nimetatakse vastavalt horisontaalseks ja vertikaalseks tasapinnaks.
Nagu eespool mainitud, näitab joonis omnisuunalise antenni kiirgusdiagrammi H-tasapinnal ja V-tasapinnal. H-tasapind tähistab horisontaalset mustrit, V-tasapind aga vertikaalset mustrit.
Lobe moodustumine
Kiirgusmustrite kujutamisel kohtab sageli mitmesuguseid kujundeid, mis näitavad peamisi ja kõrvalkiirguspiirkondi. Need piirkonnad aitavad hinnata antenni kiirgustõhusust. Parema arusaamise saamiseks vaadake allolevat joonist, mis illustreerib dipoolantenni kiirgusmustrit.
Kiirgusmustris on tavaliselt peamine lobe, külgsagarad ja tagumine lobe.
• Kiirgusvälja põhiosa, mis katab suure ala, nimetatakse peakiireks ehk peakiireks. See on koht, kuhu koondub maksimaalne kiiratav energia ja selle suund näitab antenni suunatundlikkust.
• Kiirgusmustri teisi osi, mis jaotuvad külgsuunas, nimetatakse külgsagarateks või väiksemateks sagarateks. Need on piirkonnad, kus energiat raisatakse.
•Lisaks on olemas täpselt põhisagara vastassuunas paiknev lobe, mida tuntakse tagumise lobena ja mis on samuti külgsagara tüüp. Siin läheb samuti raisku märkimisväärne kogus energiat.
Näide
Kui radarisüsteemis kasutatav antenn tekitab külghõngulisi impulsse, muutub sihtmärgi jälgimine äärmiselt keeruliseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et need külghõngulised impulsid tekitavad valesihtmärke. Tegelike sihtmärkide eristamine valedest on väga keeruline. Seetõttu tuleb jõudluse parandamiseks ja energia säästmiseks need külghõngulised impulsid summutada või kõrvaldada.
Parandusmeede
Sel viisil raisatud kiirgusenergiat tuleb ära kasutada. Kui need väiksemad lobid saab kõrvaldada ja see energia suunata ühte suunda – nimelt peamise lobi poole –, suureneb antenni suunatavus, parandades seeläbi selle jõudlust.
Kiirgusmustrite tüübid
Levinumad kiirgusmustrid on järgmised:
• Omnidirectional Muster (nimetatakse ka mittesuunaliseks mustriks): See muster kuvatakse 3D-vaates tavaliselt sõõrikukujulisena, samas kui 2D-vaates moodustab see kaheksakujulise mustri.
• Pliiatsikiire muster: Kiirel on terav, suunatud pliiatsikujuline kuju.
•Lehvikvibu muster: Kiir võtab lehvikukujulise mustri.
• Vormitud kiiremuster: Ebaühtlast kiirt, millel puudub korrapärane muster, nimetatakse vormitud kiiremustriks.
Kõigi nende kiirgusliikide võrdluspunkt on isotroopne kiirgus. Kuigi isotroopne kiirgus ei ole füüsikaliselt realiseeritav, jääb see oluliseks võrdluspunktiks.
Antennide kohta lisateabe saamiseks külastage palun järgmist saiti:
Postituse aeg: 10. aprill 2026
