Antena jest nieodzowną częścią transmisji bezprzewodowej, oprócz transmisji sygnałów kablowych za pomocą światłowodu, kabla, kabla sieciowego, o ile wykorzystanie sygnałów propagacji fal elektromagnetycznych w powietrzu wymaga różnych form anteny.
Podstawowa zasada działania anteny
Podstawową zasadą działania anteny jest to, że prądy o wysokiej częstotliwości generują wokół niej zmienne pola elektryczne i magnetyczne.Zgodnie z teorią pola elektromagnetycznego Maxwella „zmieniające się pola elektryczne generują pola magnetyczne, a zmieniające się pola magnetyczne wytwarzają pola elektryczne”.W miarę kontynuacji wzbudzenia realizowana jest propagacja sygnału bezprzewodowego.
Współczynnik wzmocnienia
Stosunek całkowitej mocy wejściowej anteny nazywany jest maksymalnym współczynnikiem wzmocnienia anteny.Jest to bardziej wszechstronne odzwierciedlenie efektywnego wykorzystania całkowitej mocy RF przez antenę niż współczynnik kierunkowości anteny.I wyrażone w decybelach.Można udowodnić matematycznie, że maksymalny współczynnik wzmocnienia anteny jest równy iloczynowi współczynnika kierunkowości anteny i wydajności anteny.
Sprawność anteny
Jest to stosunek mocy wypromieniowanej przez antenę (tj. mocy, która skutecznie przekształca część fali elektromagnetycznej) do mocy czynnej wprowadzanej do anteny.Zawsze jest mniej niż 1.
Fala polaryzacyjna anteny
Fala elektromagnetyczna rozchodzi się w przestrzeni, jeśli kierunek wektora pola elektrycznego pozostaje nieruchomy lub obraca się zgodnie z pewną zasadą, nazywa się to falą polaryzacyjną, znaną również jako fala polaryzacyjna anteny lub falą spolaryzowaną.Zwykle można podzielić na polaryzację płaską (w tym polaryzację poziomą i polaryzację pionową), polaryzację kołową i polaryzację eliptyczną.
Kierunek polaryzacji
Kierunek pola elektrycznego spolaryzowanej fali elektromagnetycznej nazywany jest kierunkiem polaryzacji.
Powierzchnia polaryzacyjna
Płaszczyzna utworzona przez kierunek polaryzacji i kierunek propagacji spolaryzowanej fali elektromagnetycznej nazywana jest płaszczyzną polaryzacji.
Polaryzacja pionowa
Polaryzacja fal radiowych, często z ziemią jako standardową powierzchnią.Fala polaryzacyjna, której powierzchnia polaryzacyjna jest równoległa do normalnej płaszczyzny Ziemi (płaszczyzny pionowej), nazywana jest pionową falą polaryzacyjną.Kierunek jego pola elektrycznego jest prostopadły do ziemi.
Polaryzacja pozioma
Fala polaryzacyjna prostopadła do normalnej powierzchni ziemi nazywana jest poziomą falą polaryzacyjną.Kierunek jego pola elektrycznego jest równoległy do ziemi.
Płaszczyzna polaryzacji
Jeżeli kierunek polaryzacji fali elektromagnetycznej pozostaje stały, nazywa się to polaryzacją płaską, znaną również jako polaryzacja liniowa.Polaryzację płaską można otrzymać w składowych pola elektrycznego równoległych do ziemi (składowa pozioma) i prostopadłych do powierzchni ziemi, których amplitudy przestrzenne mają dowolne wielkości względne.Zarówno polaryzacja pionowa, jak i pozioma są szczególnymi przypadkami polaryzacji płaskiej.
Polaryzacja kołowa
Kiedy kąt między płaszczyzną polaryzacji a normalną płaszczyzną geodezyjną fal radiowych zmienia się okresowo od 0 do 360°, to znaczy wielkość pola elektrycznego pozostaje niezmieniona, kierunek zmienia się w czasie i trajektoria końca wektora pola elektrycznego jest rzutowany jako okrąg na płaszczyznę prostopadłą do kierunku propagacji, nazywa się to polaryzacją kołową.Polaryzację kołową można uzyskać, gdy składowa pozioma i pionowa pola elektrycznego mają równe amplitudy i różnice fazowe wynoszące 90° lub 270°.Polaryzacja kołowa, jeśli powierzchnia polaryzacyjna obraca się w czasie i ma odpowiednią spiralną zależność z kierunkiem propagacji fali elektromagnetycznej, nazywa się to polaryzacją kołową prawostronną;Wręcz przeciwnie, jeśli lewostronna relacja spiralna, mówi się o lewej polaryzacji kołowej.
Polaryzacja eliptyczna
Jeżeli kąt między płaszczyzną polaryzacji fali radiowej a normalną płaszczyzną geodezyjną zmienia się okresowo od 0 do 2π, a trajektoria końca wektora pola elektrycznego jest rzutowana jako elipsa na płaszczyznę prostopadłą do kierunku propagacji, nazywa się to eliptycznym polaryzacja.Gdy amplituda i faza składowych pionowych i poziomych pola elektrycznego mają dowolne wartości (z wyjątkiem sytuacji, gdy te dwie składowe są równe), można uzyskać polaryzację eliptyczną.
Antena długofalowa, antena średniofalowa
Jest to ogólne określenie anten nadawczych lub odbiorczych pracujących w pasmach fal długich i średnich.Fale długie i średnie rozchodzą się jako fale przyziemne i fale powietrzne, które są stale odbijane pomiędzy jonosferą a Ziemią.Zgodnie z tą charakterystyką propagacji, anteny na falach długich i średnich powinny być w stanie wytwarzać fale spolaryzowane pionowo.W antenach długo- i średniofalowych szeroko stosowane są anteny pionowe, odwrócone typu L, typu T i pionowe anteny naziemne typu parasolowego.Anteny długo- i średniofalowe powinny mieć dobrą sieć naziemną.Antena długo- i średniofalowa wiąże się z wieloma problemami technicznymi, takimi jak mała wysokość efektywna, niska odporność na promieniowanie, niska wydajność, wąskie pasmo przepustowe i mały współczynnik kierunkowości.Aby rozwiązać te problemy, konstrukcja anteny jest często bardzo złożona i bardzo duża.
Antena krótkofalowa
Anteny nadawcze lub odbiorcze działające w paśmie fal krótkich nazywane są łącznie antenami krótkofalowymi.Fala krótka jest przenoszona głównie przez falę nieba odbitą przez jonosferę i jest jednym z ważnych środków współczesnej komunikacji radiowej na duże odległości.Istnieje wiele form anten krótkofalowych, wśród których najpowszechniej stosowane są antena symetryczna, antena pozioma w fazie, antena dwufalowa, antena kątowa, antena w kształcie litery V, antena rombowa, antena typu fishbone i tak dalej.W porównaniu z anteną długofalową, antena krótkofalowa ma zalety wyższej efektywnej wysokości, wyższej odporności na promieniowanie, wyższej wydajności, lepszej kierunkowości, większego zysku i szerszego pasma przepustowości.
Antena na fale ultrakrótkie
Anteny nadawcze i odbiorcze pracujące w paśmie fal ultrakrótkich nazywane są antenami ultrakrótkimi.Fale ultrakrótkie przemieszczają się głównie za pomocą fal kosmicznych.Istnieje wiele form tego rodzaju anten, wśród których najczęściej używana jest antena Yaki, antena stożkowa, podwójna antena stożkowa, antena nadawcza telewizyjna ze skrzydłem nietoperza i tak dalej.
Antena mikrofalowa
Anteny nadawcze lub odbiorcze pracujące w pasmach fal metrowych, decymetrowych, centymetrowych i milimetrowych nazywane są łącznie antenami mikrofalowymi.Mikrofale zależą głównie od propagacji fal kosmicznych, aby zwiększyć odległość komunikacyjną, antenę ustawia się wyżej.W antenie mikrofalowej szeroko stosowana antena paraboloidowa, antena paraboloidowa róg, antena róg, antena soczewkowa, antena szczelinowa, antena dielektryczna, antena peryskopowa i tak dalej.
Antena kierunkowa
Antena kierunkowa to rodzaj anteny, która szczególnie silnie transmituje i odbiera fale elektromagnetyczne w jednym lub kilku określonych kierunkach, natomiast transmituje i odbiera fale elektromagnetyczne w pozostałych kierunkach jest zerowe lub bardzo małe.Celem zastosowania kierunkowej anteny nadawczej jest zwiększenie efektywnego wykorzystania mocy promieniowania i zwiększenie tajności.Głównym celem stosowania kierunkowej anteny odbiorczej jest zwiększenie zdolności przeciwzakłóceniowej.
Antena bezkierunkowa
Antena, która emituje lub odbiera falę elektromagnetyczną równomiernie we wszystkich kierunkach, nazywana jest anteną bezkierunkową, taką jak antena biczowa stosowana w małych maszynach komunikacyjnych itp.
Antena szerokopasmowa
Antenę, której właściwości kierunkowości, impedancji i polaryzacji pozostają prawie stałe w szerokim paśmie, nazywa się anteną szerokopasmową.Wczesna antena szerokopasmowa ma antenę rombową, antenę V, antenę dwufalową, antenę stożkową dysku itp., nowa antena szerokopasmowa ma antenę z okresem logarytmicznym itp.
Strojenie anteny
Antena, która ma z góry określoną kierunkowość tylko w bardzo wąskim paśmie częstotliwości, nazywana jest anteną strojoną lub strojoną anteną kierunkową.Zwykle kierunkowość dostrojonej anteny pozostaje stała tylko do 5 procent pasma w pobliżu częstotliwości strojenia, podczas gdy na innych częstotliwościach kierunkowość zmienia się tak bardzo, że komunikacja zostaje zakłócona.Dostrojone anteny nie nadają się do komunikacji na falach krótkich o zmiennych częstotliwościach.To samo - antena pozioma fazowa, antena składana i antena zygzakowata są antenami strojonymi.
Antena pionowa
Antena pionowa oznacza antenę umieszczoną prostopadle do podłoża.Ma formy symetryczne i asymetryczne, przy czym ta ostatnia jest szerzej stosowana.Symetryczne anteny pionowe są zwykle zasilane centralnie.Asymetryczna antena pionowa jest podawana pomiędzy dolną częścią anteny a ziemią, a jej maksymalny kierunek promieniowania jest skoncentrowany w kierunku ziemi, gdy wysokość jest mniejsza niż 1/2 długości fali, dlatego nadaje się do nadawania.Asymetryczna antena pionowa nazywana jest również pionową anteną naziemną.
Wlać antenę L
Antena utworzona przez podłączenie pionowego przewodu do jednego końca pojedynczego poziomego drutu.Ze względu na swój kształt przypominający odwróconą do góry nogami angielską literę L nazywana jest anteną odwróconą L.Litera γ litery rosyjskiej jest odwrotnością litery L litery angielskiej.Dlatego antena typu γ jest wygodniejsza.Jest to forma anteny uziemionej pionowo.Aby poprawić skuteczność anteny, jej część pozioma może składać się z kilku drutów ułożonych w tej samej płaszczyźnie poziomej, przy czym promieniowanie wytwarzane przez tę część można pominąć, natomiast promieniowanie wytwarzane przez część pionową już tak.Anteny odwróconej litery L są zwykle używane do komunikacji na falach długich.Jego zaletami są prosta konstrukcja i wygodny montaż;Wady to duża powierzchnia, słaba trwałość.
Antena T
W środku poziomego drutu podłączony jest pionowy przewód w kształcie angielskiej litery T, dlatego nazywa się go anteną T.Jest to najpopularniejszy typ anteny z uziemieniem pionowym.Pozioma część promieniowania jest znikoma, promieniowanie jest wytwarzane przez część pionową.Aby poprawić wydajność, przekrój poziomy może składać się również z więcej niż jednego drutu.Antena w kształcie litery T ma te same właściwości, co antena w kształcie odwróconej litery L.Jest powszechnie używany do komunikacji na falach długich i średnich.
Antena parasolowa
Na szczycie pojedynczego pionowego drutu kilka nachylonych przewodów jest poprowadzonych w dół we wszystkich kierunkach, tak że kształt anteny przypomina otwarty parasol, dlatego nazywa się ją anteną parasolową.Jest to również forma anteny uziemionej pionowo.Jego właściwości i zastosowania są takie same jak w przypadku anten odwróconej litery L i T.
Antena biczowa
Antena biczowa to elastyczna pionowa antena prętowa, która ma zazwyczaj długość fali wynoszącą 1/4 lub 1/2.Większość anten biczowych wykorzystuje siatkę zamiast przewodu uziemiającego.Małe anteny biczowe często wykorzystują metalową obudowę małej stacji radiowej jako sieć naziemną.Czasami, aby zwiększyć efektywną wysokość anteny biczowej, można dodać kilka małych łopatek szprych na górze anteny biczowej lub dodać indukcyjność na środkowym końcu anteny biczowej.Antena biczowa może być używana w małych urządzeniach komunikacyjnych, czatach, radiu samochodowym itp.
Antena symetryczna
Dwa przewody o RÓWNEJ długości, odłączone w środku i podłączone do zasilania, mogą służyć jako anteny nadawcze i odbiorcze, taka antena nazywana jest anteną symetryczną.Ponieważ anteny są czasami nazywane oscylatorami, anteny symetryczne nazywane są również oscylatorami symetrycznymi lub antenami dipolowymi.Oscylator symetryczny o całkowitej długości połowy długości fali nazywany jest oscylatorem półfalowym, znanym również jako antena dipolowa półfalowa.Jest to najbardziej podstawowy element anteny i najpowszechniej stosowany.Składa się z niego wiele skomplikowanych anten.Oscylator półfalowy ma prostą konstrukcję i wygodne zasilanie.Jest szeroko stosowany w komunikacji bliskiego zasięgu.
Antena klatkowa
Jest to szerokopasmowa, słaba antena kierunkowa.Jest to wydrążony cylinder otoczony kilkoma drutami zamiast pojedynczego korpusu promieniującego w symetrycznej antenie, ponieważ korpus promieniujący ma kształt klatki, nazywa się to anteną klatkową.Pasmo robocze anteny klatkowej jest szerokie i łatwe do dostrojenia.Nadaje się do komunikacji liniowej bliskiego zasięgu.
Antena tubowa
Należy do rodzaju anteny symetrycznej, jednak jej dwa ramiona nie są ułożone w linii prostej i pod kątem 90° lub 120°, tzw. antena kątowa.Ten rodzaj anteny jest zwykle urządzeniem poziomym, a jej kierunkowość nie jest istotna.Aby uzyskać charakterystykę szerokopasmową, oba ramiona anteny kątowej mogą również przyjąć konstrukcję klatkową, zwaną anteną klatkową kątową.
Jest odpowiednikiem anteny
Zaginanie oscylatorów w równoległe symetryczne anteny nazywa się anteną składaną.Istnieje kilka form anteny z konwerterem dwuprzewodowym, anteny z konwerterem trójprzewodowym i anteny z konwerterem wieloprzewodowym.Podczas zginania prąd w odpowiednim punkcie każdej linii powinien znajdować się w tej samej fazie.Z daleka cała antena wygląda jak antena symetryczna.Jednak w porównaniu z anteną symetryczną promieniowanie przekształconej anteny jest zwiększone.Impedancja wejściowa wzrasta, aby ułatwić sprzęgnięcie z zasilaczem.Antena złożona jest anteną dostrojoną o wąskiej częstotliwości roboczej.Jest szeroko stosowany w pasmach fal krótkich i ultrakrótkich.
Antena V
Antena składająca się z dwóch przewodów ustawionych względem siebie pod kątem w kształcie litery V. Zacisk może być otwarty lub połączony z rezystancją równą impedancji charakterystycznej anteny.Antena w kształcie litery V jest jednokierunkowa, a maksymalny kierunek transmisji znajduje się w płaszczyźnie pionowej wzdłuż linii kąta.Jego wadami są niska wydajność i duże rozmiary.
Antena rombowa
Jest to antena szerokopasmowa.Składa się z poziomego DIAMENTU WISZĄCEGO NA czterech filarach, jeden z diamentów jest podłączony do zasilacza pod ostrym kątem, a drugi jest podłączony do rezystancji końcowej równej impedancji charakterystycznej anteny diamentowej.Jest jednokierunkowy w płaszczyźnie pionowej, skierowany w stronę rezystancji zacisku.
Zaletami anteny rombowej są: wysoki zysk, silna kierunkowość, szerokie pasmo, łatwość konfiguracji i konserwacji;Wadą jest duża powierzchnia zabudowy.Po odkształceniu anteny romboidalnej istnieją trzy formy anteny podwójnej romboidalnej, anteny romboidalnej odpowiedzi i anteny romboidalnej składanej.Antena rombowa jest powszechnie stosowana w średnich i dużych stacjach odbiorczych fal krótkich.
Antena stożkowa talerzowa
To antena na fale ultrakrótkie.Górna część to dysk (korpus radiacyjny), zasilany przez linię rdzeniową linii koncentrycznej, a dolna to stożek połączony z zewnętrznym przewodnikiem linii koncentrycznej.Efekt stożka jest podobny do efektu nieskończonej ziemi.Zmiana nachylenia Kąt stożka może zmienić maksymalny kierunek promieniowania anteny.Posiada niezwykle szerokie pasmo częstotliwości.
Czas publikacji: 23 lipca 2022 r