новини

Основний принцип дії антени

Основний принцип роботи антени полягає в тому, що високочастотні струми створюють навколо неї мінливі електричні та магнітні поля.Відповідно до теорії електромагнітного поля Максвелла, "змінні електричні поля породжують магнітні поля, а змінні магнітні поля породжують електричні поля".Оскільки збудження продовжується, реалізується бездротове поширення сигналу.

Коефіцієнт посилення

Коефіцієнт повної вхідної потужності антени називається максимальним коефіцієнтом посилення антени.Це більш повне відображення ефективного використання антеною повної радіочастотної потужності, ніж коефіцієнт спрямованості антени.І виражається в децибелах.Математично можна довести, що максимальний коефіцієнт посилення антени дорівнює добутку коефіцієнта спрямованості антени на ефективність антени.

Ефективність антени

Це відношення потужності, що випромінюється антеною (тобто потужності, яка ефективно перетворює частину електромагнітної хвилі) до активної потужності, що надходить на антену.Це завжди менше 1.

Хвиля поляризації антени

Електромагнітна хвиля поширюється в просторі, якщо напрямок вектора електричного поля залишається нерухомим або обертається за певним правилом, це називається хвилею поляризації, також відомою як хвиля поляризації антени або поляризована хвиля.Зазвичай можна розділити на плоску поляризацію (включаючи горизонтальну поляризацію та вертикальну поляризацію), кругову поляризацію та еліптичну поляризацію.

Напрямок поляризації

Напрямок електричного поля поляризованої електромагнітної хвилі називається напрямом поляризації.

Поверхня поляризації

Площина, утворена напрямком поляризації та напрямком поширення поляризованої електромагнітної хвилі, називається площиною поляризації.

Вертикальна поляризація

Поляризація радіохвиль, часто із землею як стандартною поверхнею.Хвиля поляризації, поверхня поляризації якої паралельна площині нормалі до Землі (вертикальна площина), називається хвилею вертикальної поляризації.Напрямок його електричного поля перпендикулярний землі.

Горизонтальна поляризація

Хвиля поляризації, яка є перпендикулярною до нормальної поверхні землі, називається горизонтальною хвилею поляризації.Напрямок його електричного поля паралельний землі.

Площина поляризації

Якщо напрямок поляризації електромагнітної хвилі залишається фіксованим, це називається плоскою поляризацією, також відомою як лінійна поляризація.Плоска поляризація може бути отримана в компонентах електричного поля, паралельних Землі (горизонтальна складова) і перпендикулярних до поверхні Землі, просторові амплітуди яких мають довільні відносні величини.І вертикальна, і горизонтальна поляризації є окремими випадками плоскої поляризації.

Кругова поляризація

Коли кут між площиною поляризації та площиною геодезичної нормалі радіохвиль періодично змінюється від 0 до 360°, тобто розмір електричного поля не змінюється, напрям змінюється з часом, а траєкторія кінця вектора електричного поля проектується як коло на площину, перпендикулярну до напрямку розповсюдження, це називається круговою поляризацією.Кругову поляризацію можна отримати, коли горизонтальна і вертикальна складові електричного поля мають рівні амплітуди і різницю фаз 90° або 270°.Кругова поляризація, якщо поверхня поляризації обертається з часом і має правильну спіральну залежність від напрямку поширення електромагнітної хвилі, це називається прямою круговою поляризацією;Навпаки, якщо ліва спіральна зв'язок, говориться про ліву кругову поляризацію.

Еліптичний поляризований

Якщо кут між площиною поляризації радіохвилі та площиною геодезичної нормалі періодично змінюється від 0 до 2π, а траєкторія кінця вектора електричного поля проектується у вигляді еліпса на площину, перпендикулярну до напрямку поширення, вона називається еліптичною. поляризація.Коли амплітуда і фаза вертикальної і горизонтальної складових електричного поля мають довільні значення (за винятком випадків, коли дві складові рівні), можна отримати еліптичну поляризацію.

Довгохвильова антена, середньохвильова антена

Це загальний термін для передавальних або приймальних антен, що працюють у діапазонах довгих і середніх хвиль.Довгі та середні хвилі поширюються у вигляді наземних і небесних хвиль, які постійно відбиваються між іоносферою та землею.Згідно з цією характеристикою розповсюдження, довгохвильові та середньохвильові антени повинні бути здатні створювати вертикально поляризовані хвилі.У довгохвильовій і середньохвильовій антені широко використовуються вертикальна наземна антена вертикального типу, перевернутого типу L, типу T і зонтичного типу.Довгі та середньохвильові антени повинні мати хорошу наземну мережу.Існує багато технічних проблем у довгохвильовій та середньохвильовій антені, таких як мала ефективна висота, низький опір випромінюванню, низька ефективність, вузька смуга пропускання та малий коефіцієнт спрямованості.Щоб вирішити ці проблеми, структура антени часто є дуже складною та дуже великою.

Короткохвильова антена

Передавальні або приймальні антени, що працюють у діапазоні коротких хвиль, разом називаються короткохвильовими антенами.Короткі хвилі в основному передаються повітряними хвилями, відбитими іоносферою, і є одним із важливих засобів сучасного далекого радіозв'язку.Існує багато форм короткохвильової антени, серед яких найбільш широко використовуються симетрична антена, синфазна горизонтальна антена, двохвильова антена, кутова антена, V-подібна антена, ромбоподібна антена, антена типу риб’яча кістка тощо.Порівняно з довгохвильовою антеною, короткохвильова антена має переваги більшої ефективної висоти, вищої радіаційної стійкості, вищої ефективності, кращої спрямованості, більшого посилення та ширшої смуги пропускання.

Ультракороткохвильова антена

Передавальна і приймальна антени, що працюють в діапазоні ультракоротких хвиль, називаються антенами ультракоротких хвиль.Ультракороткі хвилі поширюються переважно космічними хвилями.Існує багато форм цього типу антени, серед яких найбільш використовувана антена Yaki, тарілчаста конічна антена, подвійна конічна антена, телевізійна передавальна антена типу «крило кажана» тощо.

Мікрохвильова антена

Передавальні або приймальні антени, що працюють у діапазонах хвиль метрової, дециметрової, сантиметрової та міліметрової хвиль, разом називають мікрохвильовими антенами.Мікрохвилі в основному залежать від поширення космічної хвилі, щоб збільшити відстань зв'язку, антену встановлюють вище.У мікрохвильовій антені широко використовуються параболоїдна антена, рупорна параболоїдна антена, рупорна антена, лінзова антена, щілинна антена, діелектрична антена, перископна антена тощо.

Спрямована антена

Спрямована антена - це різновид антени, яка передає і приймає електромагнітні хвилі в одному або декількох певних напрямках особливо сильно, тоді як передає і приймає електромагнітні хвилі в інших напрямках нульова або дуже мала.Метою використання спрямованої передавальної антени є підвищення ефективного використання потужності випромінювання та підвищення секретності.Основною метою використання спрямованої приймальної антени є підвищення завадостійкості.

Ненаправлена ​​антена

Антена, яка випромінює або приймає електромагнітні хвилі рівномірно в усіх напрямках, називається ненаправленою антеною, такою як штирова антена, яка використовується в невеликих машинах зв’язку тощо.

Широкосмугова антена

Антена, спрямованість, імпеданс і властивості поляризації якої залишаються майже постійними в широкому діапазоні, називається широкосмуговою антеною.Рання широкосмугова антена має ромбову антену, V-антену, двохвильову антену, дискову конічну антену тощо, нова широкосмугова антена має антену з логарифмічним періодом тощо.

Налаштування антени

Антена, яка має задану спрямованість лише в дуже вузькому діапазоні частот, називається настроєною антеною або налаштованою спрямованою антеною.Як правило, спрямованість налаштованої антени залишається постійною лише до 5 відсотків діапазону поблизу частоти налаштування, тоді як на інших частотах спрямованість змінюється настільки, що зв’язок порушується.Налаштовані антени не підходять для короткохвильового зв'язку зі змінними частотами.Те ж саме - фазова горизонтальна антена, складена антена і зигзагоподібна антена - все це налаштовані антени.

Вертикальна антена

Вертикальна антена відноситься до антени, розташованої перпендикулярно до землі.Має симетричну та асиметричну форми, причому остання має більш широке застосування.Симетричні вертикальні антени зазвичай живляться по центру.Асиметрична вертикальна антена подається між нижньою частиною антени та землею, і її максимальний напрямок випромінювання зосереджений у напрямку землі, коли висота менше 1/2 довжини хвилі, тому вона підходить для трансляції.Асиметрична вертикальна антена також називається вертикальною наземною антеною.

Налийте L антену

Антена, утворена шляхом підключення вертикального проводу до одного кінця одного горизонтального дроту.Через свою форму, схожу на англійську букву L, її називають перевернутою L антеною.γ російської букви є зворотним L англійської букви.Тому антена типу γ більш зручна.Це форма вертикально заземленої антени.Щоб підвищити ефективність антени, її горизонтальну частину можна складати з кількох проводів, розташованих на одній горизонтальній площині, і випромінюванням, створюваним цією частиною, можна ігнорувати, тоді як випромінюванням, створюваним вертикальною частиною, можна ігнорувати.Перевернуті L-антени зазвичай використовуються для довгохвильового зв'язку.Його перевагами є проста конструкція і зручне зведення;Недоліки - велика площа, низька довговічність.

Т-антена

У центрі горизонтального дроту підключається вертикальний висновок, який за формою нагадує англійську літеру Т, тому його називають Т-антеною.Це найпоширеніший тип вертикально заземленої антени.Горизонтальна частина випромінювання незначна, випромінювання створює вертикальна частина.Щоб підвищити ефективність, горизонтальна секція також може складатися з кількох дротів.Т-подібна антена має ті ж характеристики, що й перевернута L-подібна антена.Зазвичай він використовується для довгохвильового та середньохвильового зв’язку.

Антена-парасолька

На верхній частині одного вертикального дроту кілька нахилених провідників спрямовані вниз у всіх напрямках, так що форма антени нагадує розкриту парасольку, тому її називають парасольковою антеною.Це також форма вертикально заземленої антени.Його характеристики та використання такі ж, як і у перевернутих L - і Т-подібних антен.

Штирова антена

Штирова антена — це гнучка вертикальна стрижнева антена, яка зазвичай має 1/4 або 1/2 довжини хвилі.У більшості штирових антен замість заземлюючого дроту використовується сітка.Невеликі штирові антени часто використовують металевий корпус невеликої радіостанції як наземну мережу.Іноді, щоб збільшити ефективну висоту штирьової антени, до верхньої частини штирьової антени можна додати кілька невеликих лопатей спиць або додати індуктивність до середнього кінця штирьової антени.Штирову антену можна використовувати для невеликих пристроїв зв’язку, чатів, автомобільних радіо тощо.

Симетрична антена

Два дроти РІВНОЇ довжини, від'єднані в центрі і підключені до живлення, можуть використовуватися як передавальна і приймальна антени, така антена називається симетричною антеною.Оскільки антени іноді називають осциляторами, симетричні антени також називають симетричними осциляторами або дипольними антенами.Симетричний осцилятор із загальною довжиною половини довжини хвилі називається напівхвильовим осцилятором, також відомим як напівхвильова дипольна антена.Це найпростіший елемент антени, який найчастіше використовується.З нього складається багато складних антен.Напівхвильовий генератор має просту структуру і зручне живлення.Він широко використовується в комунікації ближнього поля.

Корпусна антена

Це широкосмугова слабкоспрямована антена.Це порожнистий циліндр, оточений декількома дротами замість одного дротяного випромінювального тіла в симетричній антені, оскільки випромінювальне тіло має форму клітки, його називають клітковою антеною.Робочий діапазон антени в клітці широкий і його легко налаштувати.Він підходить для зв'язку по магістральній лінії на близькій відстані.

Рупорна антена

Належить до різновиду симетричної антени, але її два плеча розташовані не по прямій лінії, а під кутом 90° або 120°, так звана кутова антена.Цей тип антени, як правило, є горизонтальним пристроєм, її спрямованість не має істотного значення.Для отримання широкосмугових характеристик два плеча кутової антени також можуть прийняти каркасну структуру, яка називається антеною з кутовою кліткою.

Є еквівалентом антени

Згинання осциляторів у паралельні симетричні антени називається складеною антеною.Існує декілька форм дводротової переробленої антени, трипровідної переобладнаної антени та багатодротової переробленої антени.При згині струм у відповідній точці кожної лінії повинен бути в одній фазі.Здалеку вся антена виглядає як симетрична антена.Але в порівнянні з симетричною антеною випромінювання перетвореної антени посилюється.Вхідний опір збільшується, щоб полегшити з’єднання з фідером.Складена антена - це налаштована антена з вузькою робочою частотою.Він широко використовується в діапазонах коротких і ультракоротких хвиль.

V антена

Антена, що складається з двох проводів під кутом один до одного у формі літери V. Термінал може бути відкритим або з’єднаним з опором, рівним характеристичному опору антени.V-подібна антена є однонаправленою і максимальний напрямок передачі - у вертикальній площині вздовж лінії кута.Його недоліки - низька ефективність і велика займана площа.

Ромбічна антена

Це широкосмугова антена.Він складається з горизонтального ромба, який висить на чотирьох опорах, один з яких з’єднаний з фідером під гострим кутом, а інший – з клемним опором, що дорівнює характеристичному опору алмазної антени.Він односпрямований у вертикальній площині, вказуючи в напрямку кінцевого опору.

Перевагами ромбової антени є високий коефіцієнт посилення, сильна спрямованість, широка смуга, простота налаштування та обслуговування;Недоліком є ​​велика площа.Після деформації ромбоподібної антени є три форми подвійної ромбоподібної антени, відповідної ромбоподібної антени та складної ромбоподібної антени.Ромбоподібна антена зазвичай використовується на середніх і великих короткохвильових приймальних станціях.

Конусна тарілка антени

Це ультракороткохвильова антена.Зверху - це диск (випромінювальне тіло), що живиться серцевиною коаксіальної лінії, а знизу - конус, з'єднаний із зовнішнім провідником коаксіальної лінії.Ефект конуса подібний до ефекту нескінченної землі.Зміна кута нахилу конуса може змінити максимальний напрямок випромінювання антени.Він має надзвичайно широкий діапазон частот.