Διάγραμμα ακτινοβολίας

Το διάγραμμα ακτινοβολίας (radiation pattern) είναι ένα γράφημα του πώς ακτινοβολεί μια συγκεκριμένη κεραία ως συνάρτηση των χωρικών συντεταγμένων.

Σχήμα

(α) σφαιρικό σύστημα συντεταγμένων και (β) διάγραμμα ακτινοβολίας 
Αποτελεί ένα μέγεθος, το οποίο αφορά κυρίως το μακρινό πεδίο ακτινοβολίας. Παρατηρώντας το, μπορούμε να βγάλουμε συμπεράσματα για ένα πλήθος ιδιοτήτων του πεδίου, όπως η ένταση ακτινοβολίας, η πεδιακή ένταση ή η πόλωση. Δύο είναι τα μεγέθη για τα οποία δίνεται το διάγραμμα: η ένταση ακτινοβολίας, οπότε αναφερόμαστε σε διάγραμμα ισχύος (power pattern), και η ένταση ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου, οπότε αναφερόμαστε σε διάγραμμα πεδίου (field pattern). Το διάγραμμα είναι τρισδιάστατο, παρόλα αυτά συνήθως αρκούν δισδιάστατα διαγράμματα ως συνάρτηση της μίας εκ των δύο συντεταγμένων κατεύθυνσης για μία συγκεκριμένη τιμή της άλλης, π.χ. συναρτήσει του θ για δεδομένο φ. Στο Σχήμα παρακάτω απεικονίζεται το αντίστοιχο λογαριθμικό́ διάγραμμα ισχύος συναρτήσει της γωνίας θ.

Σχήμα: Λογαριθμικό διάγραμμα ισχύος ακτινοβολίας 
Ένας ακτινοβολητής,ο οποίος εκπέμπει και λαμβάνει εξίσου προς και από όλες τις κατευθύνσεις ονομάζεται ισοτροπικός(isotropic). Η σημειακή πηγή, αν και δεν αποτελεί πραγματοποιήσιμη κεραία, χρησιμοποιείται ως κεραία αναφοράς ως προς την οποία εκφράζονται τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας των πρα - κτικών κεραιών. Από την άλλη μεριά, βρίσκονται οι κατευθυντικές (directional) κεραίες, χαρακτηριστικό των οποίων είναι ότι «κατευθύνουν» την ισχύ, δηλαδή ακτινοβολούν καλύτερα προς ορισμένες κατευθύνσεις απ’ ό,τι σε άλλες. Τέλος, μια ειδική κατηγορία κατευθυντικών κεραιών είναι οι λεγόμενες ομοιοκατευθυντικές (omnidirectinal), όπως το διάγραμμα ακτινοβολίας, το οποίο απεικονίζεται στο Σχήμα παρακάτω. Εδώ παρατηρούμε ότι υπάρχει κατευθυντικότητα ως προς τη γωνία ανύψωσης θ, ενώ η κεραία είναι ομοιοκατευθυντική ως προς τη γωνία αζιμουθίου φ.

Σχήμα: Ομοιοκατευθυντική κεραία στο αζιμουθιακό επίπεδο (xy) και κατευθυντική στο επίπεδο ανύψωσης (xz) 
Λοβός ακτινοβολίας (radiation lobe) είναι το τμήμα του διαγράμματος ακτινοβολίας που οριοθετείται από περιοχές σχετικά ασθενούς ή μηδενικής έντασης ακτινοβολίας. Κύριος λοβός (major lobe) είναι αυτός που περιέχει την κατεύθυνση της μέγιστης ακτινοβολίας. Σε μερικές κεραίες ενδέχεται να υπάρχουν περισσότεροι του ενός κύριοι λοβοί. Κάθε λοβός, που δεν είναι κύριος, χαρακτηρίζεται ως δευτερεύων (minor lobe). Πλευρικός λοβός (side lobe) είναι κάθε λοβός που δεν περιέχει τη διεύθυνση που μας ενδιαφέρει. Τέλος, οπί - σθιος λοβός (back lobe) λέγεται αυτός που περιέχει την αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν του κύριου λοβού.

Πηγές 

 (Balanis, 2005)

Κεραίες
Ραδιοφωνική τεχνολογία
Οπτικές ίνες