Графическое изображение диаграммы направленности

Любая ДН в пространстве представляет собой замкнутую повер­хность, рассто­я­ния до всех точек которой от начала выбранной системы координат пропорци­о­наль­­­ны значениям F(θ,φ) или F²(θ,φ). На практике изображение пространственной ДН антенны на плоскости как в сферической, так и в прямоугольной системах ко­ор­ди­нат, - затруднено, так как отдельные участки пространственной ДН затеняют друг дру­га. Поэтому на плоскости обычно изображают сечения объемной ДН двумя вза­им­но перпендикулярными плоскостями:

вертикальной (для которой φ = const);

горизонтальной (для которой θ = π /2).

Для большей наглядности секущие плоскости проводят через на­правление глав­­ного максимума ДН. При этом систему координат целе­сообразно располагать от­носительно антенны так, чтобы одна из секущих плоскостей содержала бы в себе вектор Е излучаемого антен­ной ЭМП. Тогда другая автоматически будет совпадать с положением вектора Н. В этом случае ДН будут при изображении соответственно на­­зы­ваться:

ДН в Е -плоскости f^E(θ), если секущая плоскость содержит вектор E;

ДН в H -плоскости f^H(φ), если секущая плоскость содержит вектор H.

Такие плоские сечения пространственной ДН можно изображать в прямоу­голь­ной или в полярной системах координат. Выбор системы координат опре­де­ля­ет­ся пользователем, исходя из удобства и наглядности изобра­жения ДН.

В полярной системе координат изображают, как правило, ДН слабонап­рав­лен­ных антенн. Преимуществом изображения ДН в этой си­стеме является наглядное представление пространственного распре­деления излучаемой антенной электромаг­нит­ной энергии:

Недостатком является малая наглядность при изображении ДН узконап­рав­лен­ных антенн, так как масштаб по углу в полярной си­стеме координат произвольно из­ме­нять­ся не может.

ДН многих реальных антенн имеет многолепестковый характер. Наибольший по величине лепесток называют главным. Меньшие - боко­выми. Для изображения уз­конаправленных ДН целесообразно использо­вать прямоугольную систему коор­ди­нат. В этом случае можно выбрать только интересующий нас сектор углов и пред­ста­вить его на оси аб­сцисс в произвольном удобном масштабе. Это дает возможность де­­тально воспроизвести главный лепесток ДН и соседние с ним боковые:

Часто ДН антенны изображают в прямоугольной системе координат с ло­гариф­мическим масштабом по оси ординат. Так поступают при изображении ДН с уз­ким основным лепестком и малым уровнем боковых лепестков:

ДН по напряженности и по мощности в таких усло­виях совпадают:

Дата добавления: 2014-01-15