تابش اصطلاحی است که شدت امواج الکترومغناطیسی ارسالی یا دریافتی توسط یک آنتن را توصیف میکند. در هر تصویر آنتن، نموداری که ویژگیهای تابش آنتن را نشان میدهد، الگوی تابش آن نامیده میشود. با مشاهده الگوی تابش، میتوان به طور شهودی عملکرد و جهتگیری آنتن را درک کرد. توان تابش شده توسط آنتن، هم بر ناحیه میدان نزدیک و هم بر ناحیه میدان دور تأثیر میگذارد.
به صورت گرافیکی، تابش را میتوان به عنوان تابعی از موقعیت زاویهای و فاصله شعاعی آنتن بیان کرد. این تابع ریاضی، ویژگیهای تابش آنتن را توصیف میکند که معمولاً با میدان الکتریکی E(θ,ϕ) و میدان مغناطیسی H(θ,ϕ) در مختصات کروی نمایش داده میشود.
الگوی تابش
انرژی تابش شده توسط یک آنتن با الگوی تابش آن مشخص میشود. الگوی تابش، نمایش گرافیکی از نحوه توزیع انرژی تابش شده در فضا به عنوان تابعی از جهت است. حال بیایید نگاهی به الگوهای معمول تابش انرژی بیندازیم.
شکل بالا الگوی تابش یک آنتن دوقطبی را نشان میدهد. انرژی تابشی توسط الگویی که در امتداد جهات خاص رسم شده است، نشان داده میشود و فلشها جهت تابش را نشان میدهند. الگوهای تابش را میتوان به عنوان الگوهای میدانی یا الگوهای توان طبقهبندی کرد.
•الگوی میدان تابعی از میدانهای الکتریکی و مغناطیسی است و معمولاً در مقیاس لگاریتمی رسم میشود.
•الگوی توان تابعی از مجذور بزرگی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی است و معمولاً در مقیاس لگاریتمی، یعنی بر حسب دسیبل، رسم میشود.
الگوی تابش سهبعدی
الگوی تابش سهبعدی، نموداری سهبعدی است که در مختصات کروی (r,θ,ϕ) رسم میشود و مبدأ آن در مرکز دستگاه مختصات قرار دارد. این نمودار در شکل زیر نشان داده شده است.
شکل، الگوی تابش سهبعدی یک آنتن همهجهته را نشان میدهد که به وضوح سه محور مختصات (x، y، z) را نشان میدهد.
الگوی تابش دوبعدی
یک الگوی تابش دوبعدی را میتوان با تقسیم الگوی سهبعدی به صفحات افقی و عمودی به دست آورد. دو الگوی حاصل به ترتیب الگوی صفحه افقی و الگوی صفحه عمودی نامیده میشوند.
همانطور که در بالا ذکر شد، شکل الگوی تابش یک آنتن همه جهته را در صفحات H و V نشان میدهد. صفحه H الگوی افقی و صفحه V الگوی عمودی را نشان میدهد.
تشکیل لوب
در نمایش الگوهای تابشی، اغلب با اشکال مختلفی مواجه میشویم که نشاندهنده نواحی تابشی اصلی و فرعی هستند. این نواحی به ارزیابی راندمان تابشی آنتن کمک میکنند. برای درک بهتر، به شکل زیر که الگوی تابشی یک آنتن دوقطبی را نشان میدهد، مراجعه کنید.
در یک الگوی تابشی، معمولاً یک لوب اصلی، لوبهای جانبی و یک لوب پشتی وجود دارد.
•بخش اصلی میدان تابشی که ناحیه وسیعی را پوشش میدهد، لوب اصلی یا پرتو اصلی نامیده میشود. این جایی است که حداکثر انرژی تابشی متمرکز شده است و جهت آن، جهتگیری آنتن را نشان میدهد.
• بخشهای دیگر الگوی تابش که به صورت جانبی توزیع شدهاند، لوبهای جانبی یا لوبهای فرعی نامیده میشوند. اینها مناطقی هستند که توان در آنها هدر میرود.
• علاوه بر این، یک لوب دقیقاً در جهت مخالف لوب اصلی وجود دارد که به لوب پشتی معروف است و آن نیز نوعی لوب جانبی است. در اینجا نیز مقدار قابل توجهی انرژی هدر میرود.
مثال
اگر آنتنی که در یک سیستم رادار استفاده میشود، لوبهای جانبی تولید کند، ردیابی هدف بسیار دشوار میشود. دلیل این امر این است که این لوبهای جانبی، اهداف کاذب را معرفی میکنند. تشخیص اهداف واقعی از اهداف کاذب بسیار مشکل است. بنابراین، برای بهبود عملکرد و صرفهجویی در انرژی، این لوبهای جانبی باید سرکوب یا حذف شوند.
اقدام اصلاحی
انرژی تابشی که از این طریق هدر میرود باید مورد استفاده قرار گیرد. اگر بتوان این لوبهای فرعی را حذف کرد و آن انرژی را به یک جهت - یعنی به سمت لوب اصلی - هدایت کرد، جهتگیری آنتن افزایش مییابد و در نتیجه عملکرد آن بهبود مییابد.
انواع الگوهای تابش
انواع رایج الگوهای تابش عبارتند از:
• الگوی همهجهته (که الگوی غیرجهته نیز نامیده میشود): این الگو معمولاً در نمای سهبعدی به شکل دونات ظاهر میشود، در حالی که در نمای دوبعدی به شکل عدد هشت انگلیسی است.
• الگوی پرتو مدادی: پرتو شکلی تیز و جهتدار مانند مداد دارد.
• الگوی پرتو بادبزنی: پرتو الگویی به شکل بادبزن به خود میگیرد.
• الگوی تیر شکلدار: یک تیر غیریکنواخت بدون الگوی منظم، الگوی تیر شکلدار نامیده میشود.
نقطه مرجع برای همه این انواع تابش، تابش ایزوتروپیک است. اگرچه تابش ایزوتروپیک از نظر فیزیکی قابل تحقق نیست، اما همچنان یک مرجع مهم است.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آنتنها، لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:
زمان ارسال: آوریل-10-2026
