Radiación é un termo que describe a intensidade das ondas electromagnéticas transmitidas ou recibidas por unha antena. En calquera ilustración de antena, o diagrama que representa as características de radiación da antena coñécese como o seu patrón de radiación. Ao observar o patrón de radiación, pódese comprender intuitivamente a funcionalidade e a directividade da antena. A potencia radiada pola antena afecta tanto ás rexións de campo próximo como ás de campo afastado.
Graficamente, a radiación pódese expresar como unha función da posición angular e da distancia radial da antena. Esta función matemática describe as características de radiación da antena, representadas normalmente polo campo eléctrico E(θ,ϕ) e o campo magnético H(θ,ϕ) en coordenadas esféricas.
Patrón de radiación
A enerxía irradiada por unha antena caracterízase polo seu patrón de radiación. Un patrón de radiación é unha representación gráfica de como se distribúe a enerxía irradiada no espazo en función da dirección. Vexamos agora os patróns típicos de radiación de enerxía.
A figura anterior mostra o patrón de radiación dunha antena dipolo. A enerxía radiada represéntase polo patrón trazado ao longo de direccións específicas, con frechas que indican a dirección da radiación. Os patróns de radiación pódense clasificar como patróns de campo ou patróns de potencia.
•O patrón de campo é función dos campos eléctrico e magnético e represéntase normalmente nunha escala logarítmica.
•O patrón de potencia é función do cadrado das magnitudes dos campos eléctrico e magnético e represéntase normalmente nunha escala logarítmica, é dicir, en dB.
Patrón de radiación 3D
Un patrón de radiación 3D é un gráfico tridimensional representado en coordenadas esféricas (r,θ,ϕ), coa súa orixe no centro do sistema de coordenadas. Aparece como se mostra na figura seguinte:
A figura mostra un patrón de radiación 3D dunha antena omnidireccional, ilustrando claramente os tres eixes de coordenadas (x, y, z).
Patrón de radiación 2D
Pódese obter un patrón de radiación 2D dividindo o patrón 3D en planos horizontal e vertical. Os dous patróns resultantes denomínanse patrón do plano horizontal e patrón do plano vertical, respectivamente.
Como se mencionou anteriormente, a figura mostra o patrón de radiación dunha antena omnidireccional no plano H e no plano V. O plano H representa o patrón horizontal, mentres que o plano V representa o patrón vertical.
Formación de lóbulos
Na representación dos patróns de radiación, adoitan atoparse varias formas que indican as rexións de radiación maior e menor. Estas rexións axudan a avaliar a eficiencia de radiación da antena. Para unha mellor comprensión, consulte a figura seguinte, que ilustra o patrón de radiación dunha antena dipolo.
Nun patrón de radiación, normalmente hai un lóbulo principal, lóbulos laterais e un lóbulo posterior.
•A parte principal do campo radiado, que abrangue unha gran área, chámase lóbulo principal ou feixe principal. É aquí onde se concentra a máxima enerxía radiada e a súa dirección indica a directividade da antena.
•As outras partes do patrón de radiación que se distribúen lateralmente chámanse lóbulos laterais ou lóbulos menores. Trátase de rexións onde se desperdicia enerxía.
•Ademais, hai un lóbulo orientado exactamente oposto ao lóbulo principal, coñecido como lóbulo posterior, que tamén é un tipo de lóbulo lateral. Aquí tamén se desperdicia unha cantidade significativa de enerxía.
Exemplo
Se unha antena empregada nun sistema de radar xera lóbulos laterais, o seguimento de obxectivos faise extremadamente difícil. Isto débese a que estes lóbulos laterais introducen obxectivos falsos. Distinguir os obxectivos reais dos espurios é moi problemático. Polo tanto, para mellorar o rendemento e aforrar enerxía, estes lóbulos laterais deben ser suprimidos ou eliminados.
Medida correctiva
A enerxía radiada que se desperdicia deste xeito debe ser utilizada. Se estes lóbulos menores poden eliminarse e esa enerxía redirixirse nunha dirección (é dicir, cara ao lóbulo principal), a directividade da antena aumenta, mellorando así o seu rendemento.
Tipos de patróns de radiación
Os tipos comúns de patróns de radiación inclúen:
• Patrón omnidireccional (tamén chamado patrón non direccional): este patrón adoita aparecer como unha rosquilla nunha vista 3D, mentres que nunha vista 2D forma un patrón en forma de oito.
• Patrón de feixe de lapis: o feixe presenta unha forma nítida e direccional semellante a un lapis.
• Patrón de feixe en abano: o feixe adopta un patrón en forma de abano.
• Patrón de feixe conformado: un feixe non uniforme sen un patrón regular denomínase patrón de feixe conformado.
O punto de referencia para todos estes tipos de radiación é a radiación isotrópica. Aínda que a radiación isotrópica non é fisicamente realizable, segue a ser unha referencia importante.
Para saber máis sobre antenas, visita:
Data de publicación: 10 de abril de 2026
