Patrón de radiación
En el campo de la antena de diseño el término patrón de radiación (o antena patrón o patrón de campo lejano ) se refiere a la direccional dependencia (angular) de la fuerza de las ondas de radio desde la antena u otra fuente. [1] [2] [3]
Particularmente en los campos de la fibra óptica , láseres y óptica integrada , el término patrón de radiación también puede usarse como sinónimo de patrón de campo cercano o patrón de Fresnel . [4] Esto se refiere a la dependencia posicional del campo electromagnético en el campo cercano , o región de Fresnel de la fuente. El patrón de campo cercano se define más comúnmente sobre un plano colocado frente a la fuente, o sobre una superficie cilíndrica o esférica que la encierra. [1] [4]
El patrón de campo lejano de una antena puede determinarse experimentalmente en un rango de antena , o alternativamente, el patrón de campo cercano puede encontrarse usando un escáner de campo cercano , y el patrón de radiación deducido de él por cálculo. [1] El patrón de radiación de campo lejano también se puede calcular a partir de la forma de la antena mediante programas de computadora como NEC . Otro software, como HFSS , también puede calcular el campo cercano.
El patrón de radiación de campo lejano se puede representar gráficamente como un diagrama de una de varias variables relacionadas, que incluyen; la intensidad del campo en un radio constante (grande) (un patrón de amplitud o patrón de campo ), la potencia por unidad de ángulo sólido ( patrón de potencia ) y la ganancia directiva . Muy a menudo, solo se traza la amplitud relativa, normalizada a la amplitud en el eje de puntería de la antena o a la potencia radiada total. La cantidad trazada puede mostrarse en una escala lineal o en dB . El gráfico se representa típicamente como un gráfico tridimensional (como a la derecha), o como gráficos separados en el plano vertical yplano horizontal . Esto a menudo se conoce como diagrama polar .
Es una propiedad fundamental de las antenas que el patrón de recepción (sensibilidad en función de la dirección) de una antena cuando se usa para recibir es idéntico al patrón de radiación de campo lejano de la antena cuando se usa para transmitir . Esta es una consecuencia del teorema de reciprocidad de los electromagnéticos y se demuestra a continuación. Por lo tanto, en las discusiones sobre patrones de radiación, la antena puede verse como transmisora o receptora, lo que sea más conveniente. Esto se aplica solo a los elementos de antena pasiva; las antenas activas que incluyen amplificadores u otros componentes ya no son dispositivos recíprocos.
Dado que la radiación electromagnética es radiación dipolo , no es posible construir una antena que irradie coherentemente por igual en todas las direcciones, aunque se utiliza una antena isotrópica hipotética como referencia para calcular la ganancia de la antena .
