jueves, 5 de febrero de 2015

Diagramas de radiación

Diagramas de radiación

El diagrama de radiación de una antena se define como la representación gráfica de las características de radiación en función de la dirección angular.
Se utilizará habitualmente un sistema de coordenadas esférico.
Las tres variables de un sistema esférico son  ( r, ,  f)

En un sistema coordenado esférico las superficies r=cte son esferas, q=cte son conos, mientras que  f=cte son semiplanos. La intersección de las tres superficies determina la orientación de los tres vectores unitarios, que son perpendiculares a las superficies respectivas.

La interpretación geométrica se puede ver de forma animada.
Se puede representar el campo eléctrico, magnético o la densidad de potencia radiada. Dado que los campos son magnitudes vectoriales se pueden representar el módulo o la fase de sus componentes.
Las formas de representación pueden ser tridimensionales o bidimensionales, en escalas lineal o logarítmica.
La siguiente figura es la representación tridimensional de los campos radiados por una antena.
                   
Dada la dificultad de representar gráficamente el diagrama tridimensional se opta por representar cortes del diagrama en coordenadas polares o cartesianas. Los cortes corresponden a la intersección del diagrama 3D con planos.

Un corte bidimensional en  coordenadas polares se representaría como

En coordenadas cartesianas y escala logarítmica

Cuando la antena es muy directiva, y especialmente en el caso de antenas bidimensionales, se suelen utilizar métodos de representación en forma de curvas de nivel o en forma de funciones tridimensionales. Las gráficas siguientes corresponden a una antena de apertura de dimensiones 2x2 longitudes de onda.

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