Đồ thị bức xạ của anten là thuật ngữ được sử dụng để biểu thị sự phát hoặc nhận của mặt đầu sóng tại ăng-ten, xác định cường độ của nó. Trong bất kỳ hình minh họa nào, lược đồ được vẽ để biểu diễn bức xạ của một ăng-ten là mẫu bức xạ của nó . Người ta có thể hiểu một cách đơn giản chức năng và định hướng của một ăng-ten bằng cách nhìn vào mẫu bức xạ của nó.

Công suất khi phát ra từ anten có tác dụng trong các vùng trường gần và xa.

• Về mặt đồ thị, bức xạ có thể được vẽ dưới dạng một hàm của vị trí góc và khoảng cách xuyên tâm từ anten.
• Đây là một hàm toán học về đặc tính bức xạ của anten được biểu diễn dưới dạng hàm của tọa độ cầu, E (θ, Ø) và H (θ, Ø).

Đồ thị bức xạ của anten

Năng lượng bức xạ bởi một ăng-ten được biểu diễn bằng đồ thị bức xạ của ăng-ten. Đồ thị bức xạ biểu diễn dạng biểu đồ của sự phân bố năng lượng bức xạ vào không gian, như một hàm của phương hướng.

Chúng ta hãy xem xét đồ thị của bức xạ năng lượng.

Hình trên cho thấy mô hình bức xạ của một ăng ten lưỡng cực. Năng lượng được bức xạ biểu thị bằng các mẫu được vẽ theo một hướng cụ thể. Các mũi tên đại diện cho các hướng của bức xạ.

Các dạng đồ thị bức xạ có thể là các dạng trường hoặc các dạng công suất.

• Các dạng trường được vẽ dưới dạng hàm của điện trường và từ trường. Chúng được vẽ trên thang logarit.
• Các dạng công suất được vẽ dưới dạng hàm bình phương của cường độ điện trường và từ trường. Chúng được vẽ trên logarit hoặc phổ biến trên thang dB.

Mô hình bức xạ trong 3D

Đồ thị bức xạ là một hình ba chiều và được biểu diễn dưới dạng tọa độ cầu (r, θ, Φ) với giả thiết gốc của nó tại tâm của hệ tọa độ cầu. Nó trông giống như hình sau:

Hình đã cho là một dạng bức xạ ba chiều cho một mẫu hướng Omni . Điều này chỉ ra rõ ràng ba tọa độ (x, y, z).

Mô hình bức xạ trong 2D

Mô hình hai chiều có thể nhận được từ mô hình ba chiều bằng cách chia nó thành các mặt phẳng ngang và dọc. Các mẫu kết quả này được gọi là đồ thị ngang và đồ thị dọc .

Các hình cho thấy dạng bức xạ hướng Omni trong mặt phẳng H và V như đã giải thích ở trên. Mặt phẳng H đại diện cho mẫu Ngang, trong khi mặt phẳng V đại diện cho mẫu Dọc.

Sự hình thành búp bức xạ – Đồ thị bức xạ của anten

Trong biểu diễn của đồ thị bức xạ, chúng ta thường bắt gặp các hình dạng khác nhau, biểu thị các vùng bức xạ chính và phụ, qua đó biết được hiệu suất bức xạ của anten.

Để hiểu rõ hơn, hãy xem hình sau, biểu thị dạng bức xạ của một ăng-ten lưỡng cực.

Ở đây, hình bức xạ có các thuỳ chính(búp bức xạ), các thuỳ bên và các thuỳ phụ.

• Phần chính của trường bức xạ, có diện tích lớn hơn, là thùy chính . Đây là phần tồn tại năng lượng bức xạ cực đại. Hướng của thùy này cho biết hướng của ăng-ten.
• Các phần khác của mô hình nơi bức xạ được phân bố là thùy bên hoặc thùy nhỏ . Đây là những khu vực mà điện năng bị lãng phí.
• Có thùy khác, hoàn toàn ngược lại với hướng của thùy chính. Nó được gọi là thùy phụ , cũng là một thùy nhỏ. Một lượng năng lượng đáng kể bị lãng phí ngay cả ở đây.

Ví dụ

Nếu các ăng-ten được sử dụng trong hệ thống radar tạo ra các thùy bên, việc truy tìm mục tiêu trở nên rất khó khăn. Điều này là do, các mục tiêu sai được chỉ ra bởi các thùy bên này. Thật là lộn xộn để tìm ra những mục tiêu thật và để xác định những cái giả. Do đó, phải loại bỏ các thùy bên này, để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

Biện pháp khắc phục – Đồ thị bức xạ của anten

Năng lượng bức xạ, đang bị lãng phí ở các dạng như vậy cần được tận dụng. Nếu các thùy phụ này bị loại bỏ và năng lượng này được chuyển hướng sang một hướng (đó là về phía thùy chính), thì khả năng định hướng của ăng-ten sẽ tăng lên dẫn đến hiệu suất của ăng-ten tốt hơn.

Các kiểu bức xạ

Các dạng bức xạ phổ biến là –

• Dạng đa hướng (còn được gọi là mô hình không định hướng): Mô hình thường có hình bánh rán trong chế độ xem ba chiều. Tuy nhiên, trong cái nhìn hai chiều, nó tạo thành một mô hình số tám.
• Chùm tia hẹp – Chùm có dạng hình bút chì.
• Hình quạt – Chùm có dạng hình quạt.
• Chùm được tạo dạng – Chùm không đồng nhất và không có hoa văn.

Một điểm quy chiếu cho tất cả các loại bức xạ này là bức xạ đẳng hướng. Điều quan trọng là phải xem xét bức xạ đẳng hướng mặc dù nó là không thực tế.