Antennendiagramm
Ein Antennendiagramm ist eine grafische Darstellung der Strahlungscharakteristik einer Antenne in Abhängigkeit der Richtung. Es zeigt den Betrag der elektrischen oder magnetischen Feldstärke bzw. Intensität der Energieabstrahlung in verschiedene Richtungen rings um eine Antenne an, die Strahlung aussendet. Da Antennen reziprok sind, also für den Empfang die gleichen Eigenschaften haben wie beim Senden, zeigt das Antennendiagramm also ebenfalls die Empfindlichkeit einer Antenne in Abhängigkeit des Raumwinkels an.
Richtdiagramme von Antennen werden oft als Ortskurve in einemPolarkoordinatensystem gezeichnet. Da es die Richtung unmittelbar wiedergibt, ist es anschaulicher ist als z.B. ein Kartesisches Koordinatensystem. Dabei wird die Feldstärke meist auf die maximal auftretende Feldstärke normiert. In einem Polarkoordinatensystem wird also der Maximalwert der Strahlung nach „oben” (bzw. Norden mit 0°) ausgerichtet. Die verschiedenen lokalen Maxima in dem Diagramm werden oft bildlich Keulen genannt. So gibt es in einem Antennendiagramm
- eine Hauptkeule mit dem größten Energieanteil,
- eine oder mehrere Nebenkeulen, von denen diejenige
- Rückkeule genannt wird, welche in die entgegengesetzte Richtung von der Hauptkeule zeigt.
Das Antennendiagramm wird meist mit logarithmischen Werten in Dezibel gezeichnet, weil in einem linearen Maßstab die Nebenkeulen sonst gegenüber der Hauptkeule viel zu klein dargestellt wären. Da es bei der Bewertung einer Antenne aber genau auf die Größe dieser Nebenkeulen ankommt, ist eine logarithmische Darstellung anschaulicher und messtechnisch besser zu beherrschen.
Aus dem Antennendiagramm sind viele Parameter einer Antenne ablesbar, welche die Qualität einer Richtantenne, also deren Richtwirkung, bestimmen:
- das Vor-Rück-Verhältnis (VRV), welches manchmal als Rückdämpfung bezeichnet wird,
- das Vor-Seiten-Verhältnis (VRV) und
- die Nebenkeulendämpfung.
In einem Polarkoordiantensystem muss nicht immer der Vollkreis gezeichnet werden. Oft sind Ausschnitte des Koordinatensystems ausreichend, einerseits weil einfachere Antennediagramme symetrisch sind und deshalb eine Hälfte des Diagramms ausreicht. Bei dem vertikalen Antennendiagramm genügt ein Viertelkreis, um alle wichtigen Werte darzustellen.
Es gibt eine Vielzahl von Antennen mit unterschiedlichsten Antennendiagrammen, die oft nach ihrer geometrischen Form benannt werden, beispielsweise:
- Antennen mit einer Rundstrahlcharakteristik, also mit möglichst gleichmäßiger Abstrahlung in alle Richtungen,
- Richtantennen mit stark ausgeprägter Hauptkeule
- Pencil-Beam Diagramm mit einer extrem dünnen Hauptkeule und sehr hohem Gewinn,
- Antennen mit einem Fächer-Diagramm und
- Cosecans²-Diagramm, letztere beiden wurden speziell für Radargeräte konstruiert.