Dipoolpatronen

Dipoolpatronen verwijzen naar de richting-afhankelijke verdeling van de straling van een dipoolbron of dipoolantenne. Ze beschrijven hoe de radiatie varieert met de hoek ten opzichte van de dipoolas en bepalen waar de meeste energie wordt uitgezonden. In ideale vrije ruimte hebben dipoolpatronen vaak een torusvorm: de stralingssterkte is nul langs de dipoolas en maximaal in het vlak loodrecht op die as. Dit leidt tot lineaire polarisatie wanneer de elektrische veldvector langs de dipool ligt.

Voor een korte lineaire dipool langs de z-as geldt een eenvoudige afhankelijkheid van de polaire hoek θ: de stralingsintensiteit U(θ) ∝ sin^2 θ, waardoor de maximale straling in het equatoriale vlak plaatsvindt en nul op de as. Het directeivity-getal van zo’n dipool in vrije ruimte is ongeveer 1.5, wat overeenkomt met circa 1.76 dBi bij een verliesloze antenne. Bij langere dipolen kunnen kleine aanpassingen optreden, maar de sin^2-variatie blijft een goede leidraad voor het patroon.

Bij meerdere dipolen kunnen patronen worden gevormd door interferentie tussen elementen. Het totale patroon is doorgaans het product van het patroon van de individuele elementen en de array-factor, waarmee gerichte beamforming en controle over zijlobben mogelijk zijn.

Dipoolpatronen worden geanalyseerd met polaire figuren en simulaties en vormen een fundamenteel begrip in radio- en antennetechniek. Ze dienen als basis voor veel antennesystemen in communicatie en radar en worden vaak weergegeven in E- en H-vlakken.