┘
Richteffect
Een denkbeeldige antenne die in alle richtingen even sterk uitstraalt noemen wij een isotrope antenne.
De vermogensdichtheid rondom de hele antenne is hetzelfde, zowel in het horizontale als verticale vlak.
De isotrope antenne is een theoretische antenne die in de praktijk niet bestaat.
Een antenne heeft hoe dan ook altijd een bepaald richteffect.
Denk maar eens aan een ledlamp in een schemerlamp.
Bij de fitting straalt hij minder licht uit dan aan de zijkant en aan de zijkant misschien wel meer dan naar de bovenkant.
Nog beter zien wij het bij een zaklantaarn, de lichtbundel heeft hier een sterk richteffect.
Een lamp die in precies alle richtingen dezelfde hoeveelheid licht uitstraalt is praktisch niet te maken, ook al merken wij er vaak niets van dat een lamp in een bepaalde richting minder uitstraalt.
Misschien dat je, na dit gelezen gaat hebben, gaat kijken bij lampen en tot de conclusie komt dat het inderdaad zo is.
De amateur-fotograaf die een lichtmeter heeft gaat nu meten en komt er ook achter dat een lamp niet in alle richtingen precies evenveel uitstraalt. (de professionele fotograaf wist dit natuurlijk allang, toch?)
Bij antennes is het net zo als bij lampen, een perfect rondstralende antenne is een zuiver theoretische antenne.
Een antenne heeft altijd wel een bepaald richteffect en daardoor zal er altijd wel een winst ten opzichte van de isotrope antenne zijn.
Deze winst drukken wij uit in dB en om aan te geven dat het ten opzichten van een isotrope dipool is, geven wij dit aan met dBi.
(Als je een advertentie ziet van een antenne met een winst van 8 dBi, geeft deze antenne een winst van 8 dB ten opzichten van een niet bestaande antenne!).
Vaak gebruiken wij om de winst van een antenne aan te geven een ander referentiepunt dan de isotrope antenne.
Meestal gebruiken wij de halve golf dipool als referentiepunt om de winst van een antenne aan te geven.
De dipool straalt in bepaalde richtingen meer uit dan in andere richtingen, ten opzichte van de isotrope dipool is de winst van een halve golf dipool (in theorie) 2,15 dB.
De winst ten opzichten van een halve golf dipool geven wij aan in dBd.
De waarde in dBd is een praktische waarden, de dBi een wiskundige waarde en vooral ook een verkoopwaarde.
Omdat de winst in dBi een getal geeft dat 2,15 groter is dan de winst in dBd, wordt de winst van een te verkopen antenne meestal aangegeven in dBi.
Let hier op.
Zo kan een 7 elements antenne voor 2 meter in de advertentie staan en wordt er een gain vermeld van 12,15 dB.
Dan kun je er van uitgaan dat ze hiermee dBi bedoelen en dat de gain ten opzichten van een enkelvoudige half golf dipool "slechts" 10 dB is.
Nu is het richteffect van een dipoolantenne nogal beperkt, maar met een meer elements antenne kun je een aardig richteffect creëren.
Het richteffect kun je uitlezen in een stralingsdiagram zoals hierboven staat.
We zien de straling in het horizontale vlak van de antenne.
Op 0 graden is de uitstraling het sterkst.
Het gedeelte waarin de stralingsenergie minder dan 3 dB is afgenomen ten opzichten van de maximale straling, noemen wij de openingshoek.
We zien in het diagram niet alleen dat de antenne naar 0 graden straalt, maar dat er rondom de antenne ook nog lobben zitten waarin hij meer uitstraalt.
Aan de achterkant is deze lob het grootst, de reflector is zeker niet stralingsdicht.
De verhouding tussen de maximale straling en de straling die aan de achterkant van de antenne uitgestraald wordt, noemen wij de voor-achterverhouding.
Als de voor-achterhouding 20 dB is, dan betekent dit dat er in de uitzendrichting 100 keer meer hoogfrequent energie aanwezig is dan aan de achterkant.
Dit lijkt erg veel, maar aan de hand van een praktijk voorbeeld kunnen wij laten zien dat een richtantenne zoals een Yagi ook niet zaligmakend is.
We richten een Yagi antenne voor 2 meter uit op een andere zendamateur 20 km verderop.
We zetten hier een signaal neer van S 9 .
We draaien nu de antenne 180 graden zodat deze precies met de achterkant naar de andere zendamateur staat.
De voor-achterverhouding van onze antenne is 20 dB; aan de achterkant 20 dB minder uitgestraalde energie.
De ontvangende zendamateur zal het signaal nu 20 dB zwakker ontvangen, dat is ruim 3 S-puntjes.
De amateur kan het signaal nog steeds goed ontvangen en last van je hebben als je op een zelfde frequentie wilt gaan uitzenden. In de regel straalt een meer elements antenne die horizontaal is opgesteld, aan de zijkanten de minste energie uit.
Anders is het als wij een richtantenne verticaal opstellen.
Een verticaal opgestelde dipool is in theorie rondstralend in het horizontale vlak.
Als de straler zich bevindt in een verticaal opgestelde Yagi antenne, dan is de straler aan de zijkanten "open" en zal dan ongeveer net zo goed uitstralen in die richtingen als een enkele dipool.
Naar de achterkant is de uitstraling minder en naar de voorkant meer.
Een horizontaal opgestelde Yagi is daardoor veel effectiever dan een verticaal opgestelde Yagi, zeker bij de ontvangst omdat bij horizontale opstelling bijna geen signalen binnen komen van de zijkant.
In de praktijk van de commerciële radio levert dit nogal eens wat hoofdbrekens op.
Er worden voor de omroepen vergunningen uitgegeven voor een bepaald stralingsdiagram (eigenlijk een dekkingsdiagram), antennebouwers moeten dan alle zeilen bijzetten om aan het gewenste diagram te komen, geen makkelijke klus omdat de polarisatie ook nog eens verticaal moet zijn. Zoals wij aan het diagram hierboven konden zien straalt de antenne ook in niet gewenste richtingen.
Hier hoeven wij als zendamateur niet zoveel rekening mee te houden, het is hooguit vervelend, maar als je je aan een bepaald diagram moet houden wordt het lastig.
Wat ook de werking van het richteffect beïnvloed zijn de omgevingsfactoren.
Des te vrijer een antenne opgesteld is, des te beter zal het richteffect zijn.
Staat de antenne lager dan kunnen allerlei reflecties het richteffect beïnvloeden.
