Richtfaktor D
Antennenrichtfaktor, Directivity, Strahlungsgewinn
Der Richtfaktor D ist das Verhältnis der maximalen Strahlungsleistungsdichte Smax(φ,γ) der 0°-Hauptstrahlrichtung (Hauptkeule) einer gerichteten Antenne zur Strahlungsleistungsdichte S0(φ,γ) einer Bezugsantenne (Isotrop- oder Dipol-Antenne) im Fernfeld bei gleicher Sendeleistung und im gleichen Abstand.
Richtfaktor:
D = Richtfaktor [1]
S = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
φ = Meridianwinkel [rad]
γ = Breitenwinkel [rad]
Φ = Strahlungsfluß [W]
G = Antennengewinnfaktor [1]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
r = Radius [m]
PS[tx] = Strahlungsleistung an der Sendeantenne [m]
η = Antennenwirkungsgrad [1]
Jedem Richtfaktor D liegt eine Bezugsantenne zugrunde.
Wird als Bezugsantenne der theoretische Isotopstrahler gewählt, kann der Richtfaktor D(Isotrop) als absolut betrachtet werden.
Ein reale Antenne, i.d.R. eine Dipol-Antenne, als Bezugsantenne führt zu einem relativen Richtfaktor D(Dipol), da jede reale Antenne bereits eine Vorzugsrichtung aufweist.
Der Richtfaktor D besagt, um wie viel höher die Strahlungsleistungsdichte S einer (theoretisch) verlustlosen Richtantenne in 0°-Hauptstrahlrichtung im Fernfeld ist, verglichen mit einem Isotropstrahler oder einer Dipol-Antenne die mit der gleichen Leistung P gespeist sind.
Strahlungsleistungsdichte S:
S = Strahlungsleistungsdichte [Wm-2]
PS[tx] = Strahlungsleistung an der Sendeantenne [W]
π = Kreiszahl (Pi) [1]
r = Radius [m]
Je größer der Richtfaktor D, umso kleiner ist die Halbwertsbreite φ der Abstrahlung in 0°-Hauptstrahlrichtung.
Halbwertsbreite φ:
Nebenkeulen und andere unerwünschte Abstrahlungen verringern den Richtfaktor D.
Die Strahlungsleistungsdichte Si beträgt bei einer zugeführten Sendeleistung von 10 mW (0,01 W) im Abstand von 1 m:
Für
(Dipol (dBd) = 0 dBd)
und
ergibt sich ein Antennengewinnfaktor G von
und eine Strahlungsleistungsdichte S von
für einen Dipol.
Den Richtfaktor D als logarithmisches Verhältnis anzugeben, vereinfacht die mathematische Weiterverarbeitung.
Der absloute Richtfaktor D eines Dipols beträgt:
⇒ Antenne
⇒ Antennengewinn
⇒ Antennengewinn [ ⇒Antennengewinnfaktor ]
⇒ Antennengewinnfaktor
⇒ Antennenwirkungsgrad
⇒ Dipol
Formelsammlung
⇒ Richtcharakteristik
⇒ Strahlungsleistungsdichte
⇒ Isotropstrahler [ ⇒Isotropantenne ]