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Arraytheorie 33
Aus dem Quadrat der Richtcharakteristik erhält man das normierte Leistungsdiagramm, das
zur Ermittlung der Strahlungsleistung und des Gewinns einer Antenne verwendet werden
kann:
P
n
2 ( , ϑ)
= C ( ϕ,
ϑ)
( ϕ,
ϑ)
S(
ϕ,
ϑ)
2
E
ϕ = = 2
(4.3)
E max S
Die Strahlungsdichte S (radiation intensity), auch Leistungsdichte der Strahlung genannt, ist
S 2 E H
1
r r r
= × :
der Betrag des Poyntingschen Vektors ( )
mit Z 0= 120πΩ (Feldwellenwiderstand des freien Raumes).
0
max
2
E
1 S = 2 EH =
(4.4)
2Z
4.2 Definition des Fernfeldes (far field region)
Die Gültigkeit der Richtcharakteristik einer Antenne beschränkt sich auf den Raum
außerhalb eines bestimmten Abstandes R von der Antenne, von dem aus die Antenne als
Punktquelle angesehen werden kann und demzufolge die abgestrahlten Wellen nicht mehr
als eben sondern als sphärisch bezeichnet werden können.
Das Fernfeld – auch Fraunhoferregion genannt – beginnt in der Praxis bei Quer- und
Aperturstrahlern mit der größten geometrischen Abmessung L x,y näherungsweise bei einem
Abstand:
2
2L
x,
y
R ≥ , (4.5)
λ
wobei L x,y>λ vorausgesetzt ist. Die Gleichung (4.5) wird aus der Bedingung erhalten, daß
der Weglängenunterschied Δr zwischen zwei am Empfangsort eintreffenden Strahlen, von
denen der eine vom Antennenmittelpunkt und der andere vom Antennenrand ausgeht, der
Bedingung Δr ≤ λ/8 genügt. [Mei92]