Principiile Radiolocaţiei

Antenă izotropică

O antenă izotropică (sau radiator izotrop sferic) este o antenă care nu apare niciodată în practică și care radiază în mod egal în toate direcțiile (sferic) cu dimensiunea geometrică a unui punct. Cu toate acestea, doar influența suprafeței Pământului ar modifica diagrama și ar determina formarea de minime și maxime.

Cu toate acestea, o antenă izotropă nu are un maxim. Diagrama orizontală este identică cu cea verticală. În timp ce toate celelalte proprietăți caracteristice sunt egale cu cele ale antenei reale care urmează să fie comparate, se presupune că puterea totală radiată este distribuită uniform pe o suprafață sferică. Conform ecuațiilor lui Maxwell, nici măcar acest lucru nu este posibil din punct de vedere teoretic pentru undele electromagnetice. Prin urmare, este doar o construcție ipotetică ca bază pentru o mărime fizico-matematică care este folosită pentru comparație.

Ilustrație 2: Densitatea de radiație în jurul unui dipol de jumătate de undă, puterea egală pe unitatea de suprafață este reprezentată cu aceeași culoare (rezultat al unei simulări de antenă 3D)

Ilustrație 2: Densitatea de radiație în jurul unui dipol de jumătate de undă, puterea egală pe unitatea de suprafață este reprezentată cu aceeași culoare (rezultat al unei simulări de antenă 3D)

Toate celelalte antene au un câștig fie într-un singur plan, fie într-o singură direcție, în comparație cu antena omnidirecțională, cauzat de reflexii sau de extinderea geometrică a antenei.

Antena izotropă este utilizată ca referință pentru directivitatea și câștigul de antenă al unei antene reale. Deoarece acest radiator sferic izotrop nu poate exista în practică (un punct nu poate genera unde transversale), trebuie găsită o soluție metrologică. Adesea se utilizează antene de referință calibrate cu un câștig cunoscut, iar rezultatul este convertit într-un radiator izotropic. Această conversie nu este necesară în cazul în care s-a folosit un dipol simplu ca referință. Pentru a distinge ce antenă de referință a fost utilizată pentru măsurarea unei antene (sau dacă rezultatul a fost extrapolat la o antenă izotropă), referința de bază este apoi numită cu un indice al unității auxiliare de măsură decibel:

• 0 dB_i (sau, de asemenea, 0 dBi ) este o antenă izotropă ca referință;
• 0 dB_d = 2,15 dB_i este maximul de radiație al unui dipol cu jumătate de undă ca referință.

Pe de altă parte, o antenă de recepție nu poate fi, nici măcar ipotetic, o structură punctiformă. Se presupune că acesta extrage energie dintr-un câmp cu o anumită densitate de radiație (wați pe m²). Cu cât suprafața efectivă a antenei receptoare este mai mare, cu atât mai multă energie poate primi. Dacă ar fi fost în formă de punct, suprafața efectivă a antenei ar fi fost zero și antena nu ar fi funcționat.

Prin urmare, antenele de recepție luate ca referință trebuie să aibă o dimensiune minimă. Această dimensiune minimă este definită ca o zonă pătrată cu o lungime de margine de o lungime de undă. Astfel, această referință devine brusc dependentă de frecvență, ceea ce are ca efect dependența de frecvență în calculul atenuării în spațiu liber, de exemplu.