Seperti apa radiasi dari antena?

Hanya ingin tahu, saya mencari antena di Gambar Google, dan apa yang biasanya ditampilkan adalah seperti ini . Jadi saya benar-benar berpikir bahwa antena memancarkan dalam pola melingkar dan sama. Tetapi ketika saya membaca spesifikasi antena dan memahami istilah-istilah seperti DBI dan Polarisasi, saya jadi semakin bingung. Jadi pertanyaan saya adalah, seperti apa sinyal yang terpancar dari antena?

Memperbarui

Sebagai contoh, bagaimana kita dapat menggambar polarisasi linier ini di dalam ini ?

Gambar ini:

Apakah hanya sebuah gambar, tidak ada artinya. Itu tidak mewakili pola radiasi antena dengan cara apa pun!

Pada dasarnya semua antena memancarkan (dan menerima) gelombang EM di semua arah. Namun, tergantung pada desainnya mungkin tidak terpancar dan menerima ke beberapa arah dengan sangat baik tetapi mungkin melakukannya dengan arah yang berbeda dengan sangat baik. Itu adalah bagian merah dalam pola radiasi di bawah ini.

Pola radiasi Antena nyata terlihat seperti ini:

Untuk radiator isotropik dalam hal ini.

Atau yang ini untuk antena parabola:

Ada banyak pola radiasi seperti halnya jenis antena.

Perancang antena umumnya menggunakan simulator EM, misalnya CST , untuk menghitung / mensimulasikan pola radiasi antena pada struktur antena tertentu.

Bagaimana kita bisa menggambar polarisasi linier ini dalam pola radiasi?

Pola radiasi ini tidak menunjukkan polarisasi. Karena polarisasi biasanya dalam arah panjang antena, itu juga tergantung pada bagaimana Anda menempatkan antena. Tentu saja, pola radiasi juga berubah dengan penempatan itu.

Itu benar-benar tergantung pada jenis antena. Google mungkin akan menjawab ini dengan gambar yang lebih baik daripada saya ( Google "pola radiasi antena" ).

Anda akan membedakan dalam bentuk radiasi terutama 2 jenis antena:

Directional: Mereka memancarkan sebagian besar energinya dalam satu arah (depan), beberapa di arah sebaliknya (belakang) dan sebagian kecil dari Sinyal tersebar di sekitar antena tetapi dalam kekuatan yang jauh lebih sedikit. Sesuatu seperti:

^{Sumber: Wikipedia}

Omnidirectional: Meskipun antena omnidirectional (x, y, z) yang ideal tidak dapat dirujuk sebagai antena omnidirectional dalam 2 sumbu daripada 3. Pola radiasi digambarkan sebagai semacam donat. Tidak dapat memposting lebih banyak tautan, tetapi Anda akan melihatnya jika Anda Google

Berikut adalah daftar yang paling lengkap dari sebagian besar jenis antena jika Anda tertarik: www.antenna-theory.com/m/antennas/main.php

EDIT: Untuk komentar Anda tentang polaritas sinyal antena, saya menduga bahwa keraguan Anda lebih terkait dengan bagaimana gelombang melakukan perjalanan di udara lebih dari pada pola yang mereka lakukan.

Diagram yang diposting oleh @FakeMoustache menunjukkan kepadatan gelombang di ruang angkasa, gelombang EM ini memiliki polaritas yang ditentukan oleh jenis antena yang kita gunakan. Pada akhirnya, polaritas berarti di mana dataran adalah perjalanan pulsa, baik X atau Y (Jadi polarisasi vertikal atau horizontal) yang ditentukan oleh bidang E seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Apakah Anda bertanya tentang bentuk gelombang EM? Sepertinya begitu.

Jawaban lain tidak menunjukkan ini. Sebaliknya mereka menunjukkan grafik watt versus arah ("pola radiasi,") atau grafik tegangan versus jarak (gelombang sinus tegangan.) Tapi "watt / cm ^ 2" bukan arah dalam ruang, dan grafik radiasi pola tidak menunjukkan bentuk gelombang. Dan, tegangan bukanlah arah, sehingga "grafik polarisasi" tidak menggambarkan gelombang transversal; hanya menggambarkan intensitas medan sepanjang garis lurus sempit.

Sebagai contoh, bagaimana kita dapat menggambar polarisasi linier ini di dalam ini ?

Tak satu pun dari mereka menunjukkan gelombang EM yang sebenarnya. Yang kedua adalah grafik output daya, bukan bentuk EM. Yang pertama adalah grafik tegangan dan potensi magnet, bukan arah melintang.

Gelombang EM sebenarnya dari antena adalah gelombang bola. Level daya tidak mengubah bentuk gelombang. Gelombang bola tidak mengandung goyangan berbentuk sinus. Ketika dipancarkan dari sebuah menara, mereka menyebar mulai dari dasar menara (dari koneksi tanah,) bukan dari ujung seperti yang ditunjukkan dalam gambar budaya menara radio. Gelombang yang paling kuat bergerak secara horizontal. Secara vertikal intensitasnya nol.

Inilah animasi courseware terbuka MIT dari garis e-field dan gelombang EM yang berasal dari antena dipol kecil di tengah. Gelombang EM mengambil bentuk bola konsentris yang meluas. Perhatikan bahwa dalam arah vertikal, intensitas gelombang adalah nol, sedangkan pada arah horizontal maksimum. Dalam video ini, untuk antena menara daripada dipol, sebagai gantinya kita akan menggambar garis horizontal untuk menunjukkan permukaan tanah, lalu menghapus gelombang di dalam bumi.

Animasi di atas hanya menampilkan bagian bidang-e dari gelombang bola EM. Komponen magnetik juga ada di sana: lingkaran fluks berorientasi pada 90deg ke fluks medan-e. Seperti ini di bawah ini:

Waspadalah terhadap dua kesalahpahaman yang tersebar luas:

1. Gelombang EM adalah gelombang transversal di Aether? Nggak.
   Faktanya, gelombang EM bukanlah gerakan medium. Tidak ada "substansi" yang dibelokkan, atau mengambil bentuk gelombang sinus di ruang kosong. Garis fluks bidang EM tidak menyerupai gelombang sinus. Ya, jika kami memplot nilai numerik dari fluks bidang-e dan medan-b, kami memperoleh gelombang sinus. Tetapi "voltase" dan "magnet" bukanlah arah, sehingga grafik tidak menggambarkan polarisasi:itu tidak menunjukkan gelombang sinus di ruang angkasa. Untuk memvisualisasikan bentuk sebenarnya dari garis fluks transversal dan gelombang EM terpolarisasi, lihat animasi MIT di atas, dengan bidang menunjuk pada 90deg ke arah gerakan gelombang. Dan perhatikan dengan baik kurangnya gelombang sinus dalam animasi itu. Gelombang sinus hanya muncul dalam kerapatan fluks (dalam jarak garis fluks di lokasi yang berbeda), tetapi tidak sebagai kurva berbentuk sinus di ruang kosong.

2. Gelombang EM memancar dari ujung menara penyiaran? Salah.
   Banyak gambar budaya pop dari menara penyiaran menunjukkan gelombang radio yang datang dari ujung menara. Tidak, tidak terjadi. Ombak sebenarnya berasal dari pangkalan. Memikirkan hal ini, saya ingat pertempuran antara Marconi dan Tesla, dengan Tesla bersikeras bahwa siaran radio berasal dari pangkalan menara, dan melibatkan arus listrik di tanah. Tesla kalah dalam pertempuran, meskipun ia benar tentang banyak aspek VLF dan propagasi gelombang panjang. Marconi adalah pemenangnya, bisa menulis sejarah, jadi mungkin semua ini tentang "gelombang dari ujung menara" berasal dari Marconi? Sebagai upaya sesat untuk menyanggah deskripsi yang lebih benar dari gelombang propagasi Tesla?