Диаграмма направленности
Диаграмма направленности (ДН) — это графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия от направления в заданной плоскости. Этот термин также применяется к другим устройствам, излучающим сигналы, например, акустическим системам. ДН позволяет определить характеристики антенны, такие как положение и размер слепой зоны.
Диаграмма направленности показывает, как меняется напряженность поля, создаваемого антенной, в зависимости от углов наблюдения. В дальней зоне антенну можно считать точечной, и ее излучение описывается комплексной амплитудой электрического поля.
ДН нормируется на максимальное значение, что позволяет более удобно сравнивать различные антенны. Нормированная диаграмма обозначается символом Dn и показывает относительную интенсивность поля в различных направлениях.
Ключевые характеристики диаграммы направленности включают:
- Ширина главного лепестка: определяется на уровне 0.5 от максимального значения по мощности.
- Коэффициент направленного действия (КНД): отношение квадрата напряженности поля в главном направлении к среднему значению по всем направлениям.
Диаграммы направленности могут быть:
- Узконаправленные: имеют один ярко выраженный максимум (главный лепесток) и минимальные боковые лепестки. Применяются для увеличения дальности действия и повышения точности угловых измерений.
- Широконаправленные: стремятся к круговой форме в одной из плоскостей. Используются, например, в телерадиовещании.
Диаграммы направленности широко используются в радиолокации и связи для:
- Оценки эффективности антенн.
- Определения направленных свойств антенн.
- Проектирования новых антенн с заданными характеристиками излучения.
Диаграмма направленности является важным инструментом для инженеров и исследователей в области радиосвязи и акустики. Она предоставляет критически важную информацию о том, как антенна излучает или принимает сигналы в различных направлениях, что позволяет оптимизировать их использование в различных приложениях.