In dit hoofdstuk worden de parameters van antennestralingsbundels besproken, die ons helpen de bundelspecificaties te begrijpen.
Straalgebied
Volgens de standaarddefinitie: "Als de stralingsintensiteit P(θ,ϕ) zijn maximale waarde behoudt over een ruimtehoek ΩA en elders nul is, dan is het bundeloppervlak de ruimtehoek waarbinnen al het door de antenne uitgestraalde vermogen zich bevindt."
De straling van een antenne wordt uitgezonden binnen een bepaalde ruimtehoek waar de stralingsintensiteit maximaal is. Deze ruimtehoek wordt het stralingsgebied genoemd en wordt aangeduid met ΩA.
Binnen deze ruimtehoek ΩA moet de stralingsintensiteit P(θ,ϕ) constant en maximaal zijn, en elders nul. Daarom wordt het totale uitgestraalde vermogen gegeven door:
Uitgestraald vermogen = P(θ,ϕ)⋅ΩA(watt)
De bundelhoek verwijst over het algemeen naar de ruimtehoek tussen de halfvermogenspunten van de hoofdlob.
Wiskundige uitdrukking
De wiskundige uitdrukking voor het balkoppervlak is:
waarbij de differentiële ruimtehoek is:
dΩ=sinθdθdϕ
Hier is Pn(θ,ϕ) de genormaliseerde stralingsintensiteit.
• ΩA staat voor de bundelhoek (bundeloppervlakte).
• θ is een functie van de hoekpositie.
• ϕ is een functie van de radiale afstand.
Eenheid
De eenheid van balkoppervlakte is desteradiaan (sr).
Straalrendement
Volgens de standaarddefinitie: "Straalrendement is de verhouding tussen het straaloppervlak van de hoofdstraal en het totale uitgestraalde straaloppervlak."
De energie die een antenne uitstraalt, hangt af van de richtingsgevoeligheid. De richting waarin de antenne het meeste vermogen uitstraalt, heeft het hoogste rendement, terwijl een deel van de energie verloren gaat in de zijlobben. De verhouding tussen de maximaal uitgestraalde energie in de hoofdstraal en de totale uitgestraalde energie met minimaal verlies, wordt straalrendement genoemd.
Wiskundige uitdrukking
De wiskundige uitdrukking voor de straalefficiëntie is:
waar
•ηB is de bundelefficiëntie (dimensieloos).
• ΩMB is de ruimtehoek (bundeloppervlakte) van de hoofdstraal,
• ΩA is de ruimtehoek van de totale uitgestraalde bundel.
Antennepolarisatie
Antennes kunnen, afhankelijk van de toepassingseisen, met verschillende polarisaties worden ontworpen, zoals lineaire of circulaire polarisatie. Het type polarisatie bepaalt de bundelkarakteristieken en de polarisatietoestand van de antenne tijdens ontvangst of verzending.
Lineaire polarisatie
Bij het uitzenden of ontvangen van een elektromagnetische golf kan de voortplantingsrichting variëren. Een lineair gepolariseerde antenne houdt de elektrische veldvector beperkt tot een vast vlak, waardoor energie in een specifieke richting wordt geconcentreerd en andere richtingen worden onderdrukt. Lineaire polarisatie draagt dus bij aan een betere richtingsgevoeligheid van de antenne.
Circulaire polarisatie
Bij een circulair gepolariseerde golf roteert de elektrische veldvector in de loop van de tijd, waarbij de orthogonale componenten een gelijke amplitude hebben en 90° uit fase zijn, waardoor er geen vaste richting is. Circulaire polarisatie vermindert effectief meerpadseffecten en wordt daarom veel gebruikt in satellietcommunicatie, zoals GPS.
Horizontale polarisatie
Horizontaal gepolariseerde golven zijn gevoeliger voor reflectie vanaf het aardoppervlak, wat leidt tot signaalverzwakking, met name bij frequenties onder 1 GHz. Horizontale polarisatie wordt vaak gebruikt voor de transmissie van televisiesignalen om een betere signaal-ruisverhouding te bereiken.
Verticale polarisatie
Verticaal gepolariseerde laagfrequente golven zijn gunstig voor de voortplanting van grondgolven. In vergelijking met horizontale polarisatie worden verticaal gepolariseerde golven minder beïnvloed door oppervlaktereflecties en worden daarom veel gebruikt in mobiele communicatie.
Elk polarisatietype heeft zijn eigen voordelen en beperkingen. Ontwerpers van RF-systemen kunnen vrij de geschikte polarisatie kiezen op basis van de specifieke systeemvereisten.
Ga voor meer informatie over antennes naar:
Geplaatst op: 24 april 2026
