1. 방향에 따른 성질
ㅇ 방향성 (Directional property)
- 공간적 방향에 따른 물리적 성질(物性) ☞ 등방성, 이방성, 전기분극 등 참조
- 화학반응이 특정 방향으로 만 일어남 ☞ 자발적 과정 등 참조
ㅇ 지향성 (Directivity)
- `안테나`,`마이크로폰`,`스피커` 등이 방향 집중성을 갖는 성질
. 다른 방향 보다 특정 방향으로 더욱 효과적으로 파동을 송수신할 수 있는 성질(능력)
※ [참고] ☞ 방향성 등방성 이방성 지향성 비교 참조
2. [안테나] 지향성
ㅇ 특정 방향으로 전자파 에너지를 집중시킬 수 있는 능력 (무 차원 량)
- `무지향 균일한 방사세기`에 대해 `주어진 방향으로 집중시킨 방사세기`와의 比
. 지향성은 안테나 방사패턴과 관련 되어짐
ㅇ 지향성이 없는 것 => 무지향성 이라고 함
- Omni-Directional (전방향성) : 단일 수평면 상에서 만 무지향
- Isotropic (등방성) : 상하 및 수평 모든 방향에서 무지향
3. [안테나] 지향성(도)의 정의
ㅇ 지향성(도)의 정의
- 총 방사전력이 수평 전방향(全方向)으로 균일하게 분포하는 것과 대비시켜,
. 주어진 방향으로의 방사전력이 이와 비교해서 얼마나 큰 지를 나타내는 비율값
- 즉, 지향성 = ( 특정 방향 복사세기 ) / ( 무지향 평균 복사세기 )
= ( 주어진 방향에서 실제 복사세기 ) / ( 등가 무지향성 복사세기 )
= ( 특정 방향 복사 전력 밀도 ) / ( 무지향 복사 평균 전력 )
ㅇ 지향성(도)의 크기
- 방향 관련 변수에 따라 그 값이 달라지나, 보통 최대값으로 표시
- 특정 방향이 주어지지 않은 경우에는, `최대 방사 세기` (D)를 의미함
. 지향도(D) = (최대 방향 복사세기) / (평균 복사세기)
ㅇ 지향도의 단위 : 무 차원 비율 값 (단위없음)
4. [안테나] 지향성의 정량화 => 지향도/지향성/지향성 계수, D
ㅇ 구(球) 관점 : 특정 각도 방향의 방사세기 비율로 나타냄
- 지향도 = ( 주어진 방향에서의 복사 세기 ) / ( 평균 복사 세기 )
. D(θ,Φ) = U(θ,Φ) / U = 4π U(θ,Φ) / P
.. D(θ,Φ) : 지향 특성을 나타내는 각도의 함수 [무 차원(단위없음)] ☞ 구좌표계 참조
.. U(θ,Φ) : 단위 입체각 당 전력 [W/sr]
.. U : 평균 방사세기
.. 4π : 구(球) 전체 입체각
.. P : 전체 방사 평균 전력 ☞ 안테나 방사세기, 복사 전력 참조
- 특정 방향이 주어지지 않았을 경우에는, 최대지향세기를 나타냄
. D = U / U = 4π U / P
ㅇ 면(面) 관점 : `실효 개구 면적`,`안테나 지향성` 관계식으로 나타냄
- D = (4π)/λ2 A = (4π)/λ2 η A
. η = (실효 개구 면적)/(실제 개구 면적) = A/A : 개구 효율
. 안테나 지향성 D는, 실효 개구 면적 A에 비례
5. [안테나] 안테나 지향도 값의 例
ㅇ 등방성 안테나의 지향도 : D = 1 = 0 dB
ㅇ 이상적 다이폴 안테나의 지향도 : D = 1.5 = 1.76 dB
ㅇ 반파장 다이폴 안테나의 지향도 : D = 1.64 = 2.15 dB
ㅇ 소형 루프 안테나의 지향도 : D = 1.5 = 1.76 dB
ㅇ λ/4 모노폴 안테나의 지향도 : D = 3.68 = 5.15 dB
6. [안테나] 지향성 도식화 ☞ 안테나 패턴 참조
ㅇ 각 방향의 세기에 대응한 좌표점의 궤적을 수평면, 수직면으로 나눈 평면도로 도시함
- 양방향 여부에 따른 구분 : 쌍향성, 단향성(단일 지향성) 등이 있음
- 평면 형상에 따른 구분 : 8자형, 하트형 등이 있음