アンテナからの放射はどのように見えますか？

好奇心から、Google Imagesでアンテナを検索しましたが、通常表示されるのはこのようなものです。だから、アンテナは円形で均等なパターンで放射すると本当に思った。しかし、アンテナの仕様を読み、DBIやPolarizationなどの用語を理解すると、さらに混乱しました。私の質問は、アンテナから放射される信号は実際にはどのようなものかということです。

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たとえば、この直線偏光をこの内部にどのように描画できますか？

この画像：

単なる図面であり、意味はありません。アンテナの放射パターンを表すものではありません！

基本的に、すべてのアンテナはすべての方向にEM波を放射（および受信）します。ただし、設計によっては、ある方向に非常にうまく放射および受信されない場合がありますが、異なる方向に非常にうまく放射される場合があります。これらは、以下の放射パターンの赤い部分です。

実際のアンテナ放射パターンは次のようになります。

この場合の等方性ラジエーターの場合。

または、これはディッシュアンテナ用です。

アンテナタイプと同じ数の放射パターンがあります。

アンテナ設計者は通常、CSTなどのEMシミュレータを使用して、特定のアンテナ構造のアンテナ放射パターンを計算/シミュレーションします。

この直線偏光を放射パターンにどのように描画できますか？

これらの放射パターンは偏光を示しません。通常、偏波はアンテナの長さ方向にあるため、アンテナの配置方法にも依存します。もちろん、その配置によって放射パターンも変化します。

それは本当にアンテナの種類に依存します。グーグルはおそらく私よりも良い写真でこれに答えるでしょう（グーグル「アンテナ放射パターン」）。

主に2種類のアンテナの放射形状を区別します。

方向性：ほとんどのエネルギーを一方向（正面）に放射し、その一部を反対方向（背面）に放射し、信号の一部がアンテナの周りに分散しますが、強度ははるかに低くなります。何かのようなもの：

^{ソース：ウィキペディア}

全方向性：理想的には全方向性（x、y、z）アンテナは、3ではなく2軸で全方向性のアンテナとして参照することは不可能ですが、放射パターンは一種のドーナツとして説明されます。これ以上リンクを投稿できませんが、Googleを使用すると表示されます

興味のある方は、ほとんどのアンテナタイプのかなり完全なリストをご覧ください：www.antenna-theory.com/m/antennas/main.php

編集：アンテナの信号の極性についてのあなたのコメントについては、あなたの疑いは、波がどのパターンでそれを行うかよりも、空中をどのように移動するかに関連していると推測しています。

@FakeMoustacheが投稿した図は、空間内の波の密度を示しています。このEM波は、使用しているアンテナの種類によって定義される極性を持っています。最終的に、極性とは、次の図に示すように、Eフィールドによって決定されるXまたはY（垂直または水平偏光）のいずれかであるプレーンが移動するパルスを意味します。

EM波の形状について質問していますか？そのようだ。

他の答えはこれを示していません。代わりに、ワット数と方向のグラフ（「放射パターン」）または電圧と距離のグラフ（電圧正弦波）が表示されますが、「ワット/ cm ^ 2」は空間の方向ではなく、放射のグラフですパターンは波の形状を示しません。また、電圧は方向ではないため、「分極グラフ」は横波を表しません。狭い直線に沿った電界強度のみを示しています。

たとえば、この直線偏光をこの内部にどのように描画できますか？

どちらも実際のEM波を示していません。2番目は、EM形状ではなく、出力のグラフです。1つ目は、横方向ではなく、電圧と磁気ポテンシャルのグラフです。

アンテナからの実際のEM波は球面波です。電力レベルは波の形状を変えません。球面波には正弦波状の小刻みが含まれていません。タワーから放出されると、電波塔のポップカルチャーの図に示されているように、先端からではなく、タワーの基部から（地上接続から）広がります。最も強い波は水平に伝わります。垂直方向の強度はゼロです。

これは、中央の小さなダイポールアンテナから来る電界線とEM波のMITオープンコースウェアアニメーションです。EM波は、拡張する同心球の形をとります。垂直方向では波の強さはゼロですが、水平方向では最大になります。このビデオでは、ダイポールではなくタワーアンテナの場合、代わりに地表を示す水平線を描画し、地球内部の波を消去します。

上記のアニメーションは、EM球面波の電界部分のみを示しています。磁気成分もあります。電場磁束に対して90度の方向の磁束の円。以下のように：

2つの広範な誤解に注意してください。

1. EM波はエーテルの横波ですか？いや。
   実際、EM波は媒体の動きではありません。「物質」は偏向されておらず、空の空間で正弦波の形をとっていません。電磁場の磁束線は正弦波に似ていません。はい、e-フィールドとb-フィールドフラックスの数値をプロットすると、正弦波が得られます。しかし、「電圧」と「磁気」は方向ではないため、グラフは分極を示していません。空間に正弦波を表示しません。横方向の磁束線と偏光EM波の実際の形状を視覚化するには、波動の方向を90度に向けたフィールドで、上記のMITアニメーションを参照してください。また、そのアニメーションには正弦波が完全に欠けていることに注意してください。正弦波は、磁束密度（異なる場所での磁束線の間隔）でのみ発生しますが、空の空間での正弦曲線としては発生しません。

2. EM波は放送塔の先端から放射されますか？違う。
   放送塔の多数のポップカルチャーの図は、塔の先端から来る電波を示しています。いいえ、起こりません。波は実際に基地から来ます。これに思いを、せて、私はマルコーニとテスラの戦いを思い出します。テスラは、ラジオ放送はタワーの基地から来て、地面に電流を巻き込むと主張しました。テスラは、VLFと長波伝搬の多くの側面については正しいとはいえ、戦いに負けました。マルコーニが勝者であり、歴史を書くことができるので、「塔の先端からの波」についてのこれらすべてのことはマルコーニから始まったのでしょうか？波の伝播に関するテスラのより正確な説明を欺くための見当違いの試みとして？