Як виглядає випромінювання від антени?

Просто з цікавості, я шукав антени на Google Images, і то , що , як правило , показує що - щось на зразок цього . Тому я справді подумав, що антена випромінюється круглим і рівним малюнком. Але коли я читав характеристики антени та розумів такі терміни, як DBI та поляризація, я заплутався. Отже, моє питання: як насправді виглядає сигнал, що випромінює антену?

Оновлення

Наприклад, як можна провести цю лінійну поляризацію всередині цього ?

Це зображення:

Це просто малюнок, він не має ніякого значення. Це жодним чином не відображає схему випромінювання антени!

В основному всі антени випромінюють (і приймають) ЕМ-хвилі у всіх напрямках. Однак, залежно від дизайну, він може не випромінюватись і отримувати в якомусь напрямку дуже добре, але це може зробити це в іншому напрямку дуже добре. Це червоні частини в схемах випромінювання нижче.

Справжні схеми випромінювання антен виглядають приблизно так:

Для ізотропного радіатора в цьому випадку.

Або цей для антени для посуду:

Існує стільки моделей випромінювання, скільки є антени.

Дизайнери антен зазвичай використовують EM-симулятор, наприклад CST , для обчислення / моделювання схеми випромінювання антени певної структури антени.

Як ми можемо провести цю лінійну поляризацію в картині випромінювання?

Ці схеми випромінювання не показують поляризації. Оскільки поляризація зазвичай знаходиться в напрямку довжини антени, це також залежить від того, як ви розміщуєте антену. Звичайно, з цим розміщенням змінюється і схема випромінювання.

Це дійсно залежить від типу антени. Google, ймовірно, відповість на це зображеннями краще, ніж я ( Google "схема випромінювання антени" ).

Ви виділите за формою випромінювання переважно 2 види антени:

Напрям: Вони випромінюють більшу частину своєї енергії в одну сторону (спереду), частина - у зворотному напрямку (назад), а невелика частина Сигналу розсіяна навколо антени, але з набагато меншою силою. Щось на зразок:

^{Джерело: Вікіпедія}

Всенаправлена: Хоча в ідеалі всенаправлена ​​(x, y, z) антена неможливо позначати як ті, які є всенаправленими на 2 осі, а не на 3. Її діаграма випромінювання описується як певний пончик. Неможливо розмістити більше посилань, але ви побачите це, якщо ви Google

Ось досить повний перелік більшості типів антен, якщо вас цікавить: www.antenna-theory.com/m/antennas/main.php

EDIT: Що стосується ваших коментарів щодо полярності сигналу антени, я здогадуюсь, що ваші сумніви більше пов'язані з тим, як хвилі рухаються по повітрю більше, ніж за якою схемою вони це роблять.

Діаграми, розміщені @FakeMoustache, показують щільність хвиль у просторі, ці ЕМ хвилі мають полярність, яка визначається видом антени, яку ми використовуємо. Зрештою, полярність означає, в якій рівниною є пульсуючий імпульс, або X, або Y (так вертикальна або горизонтальна поляризація), який визначається полем E, як показано на малюнку нижче.

Ви питаєте про форму ЕМ-хвиль? Здається, так.

Інші відповіді цього не показують. Натомість вони показують графіки потужності проти напрямку ("схема випромінювання") або графіки напруги проти відстані (синусова хвиля напруги). Але "ват / см ^ 2" - це не напрямок у просторі, а графік випромінювання візерунок не показує форму хвиль. А напруга - це не напрямок, так що "графік поляризації" не зображує поперечні хвилі; він лише зображує напруженість поля вздовж вузької прямої.

Наприклад, як можна провести цю лінійну поляризацію всередині цього ?

Жодна з них не показує фактичних хвиль ЕМ. Другий - графік виходу потужності, а не ЕМ-форми. Перший - графік напруги та магнітного потенціалу, а не поперечних напрямків.

Фактичні ЕМ хвилі від антени - це сферичні хвилі. Рівень потужності не змінює форму хвиль. Кульові хвилі не містять синусоподібних перукарів. При викиді з вежі вони розповсюджуються, починаючи від основи вежі (від наземного з'єднання), а не від наконечника, як показано на малюнках поп-культури радіовеж. Найбільш інтенсивні хвилі рухаються горизонтально. По вертикалі інтенсивність дорівнює нулю.

Ось відкрита програма MIT для анімації ліній електронного поля та ЕМ-хвиль, що надходять з невеликої дипольної антени в центрі. ЕМ хвилі мають форму розширюваних концентричних сфер. Зверніть увагу, що у вертикальному напрямку напруженість хвилі дорівнює нулю, а в горизонтальному - максимальна. У цьому відео для вежі-антени, а не для диполя, замість цього ми намалювали б горизонтальну лінію, щоб показати поверхню землі, а потім стерли хвилі всередині землі.

Наведена вище анімація лише показує частину електронних полів хвилі ЕМ. Магнітна складова також є: кола потоку, орієнтовані на 90 ° до потоку електронного поля. Як ось нижче:

Остерігайтеся двох поширених помилок:

1. ЕМ хвилі - це поперечні хвилі в ефірі? Ні.
   Насправді ЕМ-хвилі - це не рух середовища. Жодна «субстанція» не відхиляється і не приймає синусоїдальну форму в порожньому просторі. Потокові лінії ЕМ-полів не нагадують синусоїди. Так, якщо побудувати чисельні значення потоку e-поля та b-поля, отримаємо синусоїди. Але "напруга" та "магнетизм" не є напрямками, тому графік не зображує поляризацію:вона не показує синусоїду в космосі. Щоб візуалізувати фактичну форму поперечних потокових ліній та поляризованих ЕМ-хвиль, дивіться анімацію MIT вище, поля поля в напрямку 90deg до напрямку руху хвилі. І добре відзначте повну відсутність синусоїди в цій анімації. Синусоїдальні хвилі виникають лише в щільності потоку (при відстані ліній потоку в різних місцях), але не як синусоїдні криві в порожньому просторі.

2. ЕМ хвилі випромінюють від кінця вежі мовлення? Неправильно.
   Численні малюнки поп-культури веж радіомовлення показують радіохвилі, що йдуть від верхівки вежі. Ні, не буває. Хвилі насправді надходять із бази. Замислюючись над цим, я пригадую битву між Марконі та Теслою, при цьому Тесла наполягав на тому, щоб радіопередачі надходили з бази вежі та залучали електричні струми в землі. Тесла програв битву, незважаючи на те, що він мав рацію щодо багатьох аспектів УЗЛ та поширення довгохвильових хвиль. Марконі був переможцем, мусить писати історію, тож, може, весь цей матеріал про "хвилі від наконечника вежі" зародився з Марконі? Як помилкова спроба розвінчати Теслі більш правильний опис поширюючих хвиль?