Κατανοώντας το Διάγραμμα Ακτινοβολίας Κεραίας

Στην ανάρτηση αυτή θα εξηγήσουμε μερικές βασικές πληροφορίες ανάγνωσης  σε διαγράμματα ακτινοβολίας κεραίας και απευθυνόμαστε κυρίως σε νέους  συναδέλφους. 

Πήραμε ως παράδειγμα την προσομοίωση που πραγματοποιήσαμε σε εργασία μας στο λογισμικό EZNEC Pro/2+ για μια κεραία Yagi 10 στοιχείων οριζόντιας πόλωσης στη συχνότητα των 144,3 MHz. Το διάγραμμα κατακόρυφου επιπέδου (elevation pattern) αποτυπώνει με σαφήνεια τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της διάταξης. Η μελέτη τέτοιων διαγραμμάτων είναι καθοριστικής σημασίας, καθώς μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε όχι μόνο την ισχύ εκπομπής και λήψης προς την επιθυμητή κατεύθυνση, αλλά και τη συμπεριφορά της κεραίας απέναντι σε ανεπιθύμητες παρεμβολές. 

Με κλικ στο σχήμα μεγεθύνεται.

Διάγραμμα ακτινοβολίας Yαgi 10 elements από εργασία του Blogger.

Το πλέον έκδηλο στοιχείο στο διάγραμμα είναι ο κύριος λοβός ακτινοβολίας, ο οποίος εστιάζει τη συντριπτική πλειονότητα της ενέργειας εμπρός. Στο κέντρο αυτού του λοβού καταγράφεται η μέγιστη απολαβή της κεραίας, η οποία ανέρχεται στα 15,17 dBi. Η τιμή αυτή υποδηλώνει μια εξαιρετικά ισχυρή κατευθυντικότητα σε σύγκριση με μια ισοτροπική κεραία, καθιστώντας το συγκεκριμένο σχέδιο ιδανικό για ζεύξεις μεγάλων αποστάσεων (DX) στη μπάντα των 2 μέτρων.

Ισοτροπική ορίζεται θεωρητικά  η κεραία που ακτινοβολεί με διάγραμμα μιας τέλειας σφαίρας.

Η συγκέντρωση της ενέργειας αποτυπώνεται επίσης στο εύρος δέσμης (beamwidth) των 35,9 μοιρών στο σημείο των -3 dB. Το άνοιγμα αυτό καθορίζει τη γωνία εντός της οποίας η ισχύς παραμένει τουλάχιστον στο μισό της μέγιστης τιμής της. Ένα εύρος 35,9 μοιρών προσφέρει τη χρυσή τομή ανάμεσα σε μια στενή, κατευθυντική δέσμη που απαιτεί ακρίβεια στην στόχευση και σε ένα επαρκώς ευρύ άνοιγμα, ώστε να διευκολύνεται η διατήρηση της ζεύξης χωρίς να χρειάζονται διαρκείς μικρορυθμίσεις στον ρότορα. 

Ένας άλλος κρίσιμος δείκτης ποιότητας που αναδεικνύεται στο διάγραμμα είναι ο λόγος εμπρός προς πίσω (Front/Back ratio), ο οποίος κυμαίνεται στα 26,36 dB. Η διαφορά αυτή ανάμεσα στην ενέργεια που εκπέμπεται εμπρός και σε εκείνη που διαφεύγει προς το πίσω μέρος της κεραίας εξασφαλίζει ότι η απολαβή προς τα πίσω παραμένει εξαιρετικά χαμηλή. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πολύτιμο σε συνθήκες αυξημένου θορύβου ή όταν υπάρχουν ισχυροί σταθμοί στην αντίθετη κατεύθυνση, καθώς η κεραία καταστέλλει αποτελεσματικά τα σήματα που προέρχονται από την πλάτη της. 

Τέλος, παρατηρώντας την περιφέρεια του διαγράμματος, γίνονται ορατοί διάφοροι δευτερεύοντες λοβοί (sidelobes) μικρής έντασης. Αυτοί αντιπροσωπεύουν αναπόφευκτες απώλειες ενέργειας σε πλευρικές κατευθύνσεις, ωστόσο η καταστολή τους στο συγκεκριμένο μοντέλο διατηρείται σε πολύ καλά επίπεδα, εξασφαλίζοντας ότι η συντριπτική πλειονότητα της ισχύος παραμένει συγκεντρωμένη στον κύριο λοβό. Συνολικά, τα αποτελέσματα της προσομοίωσης επιβεβαιώνουν μια εξαιρετικά ζυγισμένη σχεδίαση 10 στοιχείων με υψηλή απολαβή και αποτελεσματική απόρριψη οπίσθιων παρεμβολών.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχουν και οι τέσσερις αναρτήσεις μας σχετικά με το τι είναι το Decibel και βρίσκονται στις διευθύνσεις:

https://sv1ahh.blogspot.com/2026/08/db.html

https://sv1ahh.blogspot.com/2026/02/decibel-db-dbi-dbm-dbd.html

https://sv1ahh.blogspot.com/2026/02/gain.html

https://sv1ahh.blogspot.com/2012/06/decibel-d.html