Антена

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Анте́нарадіотехнічний пристрій для приймання і передавання електромагнітних хвиль.

Передавальна антена перетворює електричний струм радіочастотного діапазону на електромагнітні хвилі відповідної частоти. Відповідно приймальна антена перетворює електромагнітні хвилі на струм відповідної форми. Приймальна антена від передавальної відрізняється лише застосуванням.

Історія[ред.ред. код]

Перші антени були створені у 1888 році Генріхом Герцем в ході його експериментів по доведенню існування електромагнітної хвилі (Вібратор Герца). Форма, розміри і конструкція створених згодом антен надзвичайно різноманітні і залежать від робочої довжини хвилі і призначення антени. Знайшли широке застосування антени, виконані у вигляді відрізка дроту, системи провідників, металевого рупора, металевих і діелектричних хвилеводів, хвилеводів з металевими стінками з системою прорізаних щілин, а також багато інших типів. Для поліпшення спрямованих властивостей первинний випромінювач може забезпечуватися рефлекторами — відбиваючими дзеркалами різної конфігурації і системами дзеркал, а також лінзами.

Принцип дії[ред.ред. код]

Дія антени основана на дипольному випромінюванні. Сигнал, який передається на антену від високочастотного генератора, створює в ній коливання густини заряду, що призводить до випромінювання електромагнітних хвиль. Відповідним чином при прийманні сигналу електромагнітні хвилі наводять в антені струми, які потім підсилюються і демодулюються приймачами.

Характеристики антен[ред.ред. код]

Електромагнітне випромінювання, що створюється антеною, має властивості спрямованості і поляризації. Антена як двухполюсник володіє вхідним опором (імпедансом). Лише частину енергії джерела антена перетворює у електромагнітну хвилю, решта витрачається у вигляді теплових втрат. Для кількісної оцінки перерахованих і ряду інших властивостей антена описується набором електричних характеристик і параметрів.

До головних параметрів та характеристик антен належать[1]:

  • Передавальні характеристики:
    • коефіцієнт корисної дії (ККД)
    • діюча висота антени
    • векторна імпульсна характеристика, векторна передавальна характеристика
  • Конструктивні характеристики:
    • маса, координати центру мас, момент інерції
    • габаритні розміри, максимальний радіус розвороту
    • парусність (вітрове навантаження)
    • об'єкт установки, спосіб кріплення
    • застосовані матеріали

Для локаційних антен найважливішою характкристикою є роздільна здатність, що залежить передусім від розмірів антени L та довжини хвилі λ.

Конструкції антен[ред.ред. код]

Конструкція антени залежить від довжини хвилі сигналу. Довгі хвилі (довжина хвилі від 1000 до 10000 метрів) можна приймати на довгих дротових антенах, середні хвилі (довжина від 100 до 1000 метрів) можна приймати на стержні або диполі, для прийому мікрохвиль також використовують диполі — часто з відбивачами в формі рамки або гостроспрямованими параболічними тарілками.

Основні типи антен[ред.ред. код]

  • Вібраторні антени
    • Симетричний вібратор (диполь)
      • Шунтовий вібратор
      • Петлевий вібратор ("Петлевий вібратор Пістолькорса")
      • Широкосмуговий "Диполь Надененко"
    • Несиметричний вібратор
      • Антена Ground Plane
      • Укорочена штирьова антена
      • Колінеарна антена
      • "Коаксіальна" антена
      • J-подібна антена[2]
      • Антена зенітного випромінювання
      • Діелектрична резонаторна антена
      • Антена PIFA[3]
      • Вертикальна антена верхнього живлення
    • Турнікетна антена
    • Директорна антена
    • Антена СГ (синфазна горизонтальна)
  • Щілинна антена
    • Щілинний вібратор
    • Хвилеводно-щілинна антена
  • Апертурна антена[4]
  • Надширокосмугові антени
  • Антени з лінійними розмірами << λ
  • Розподілені антени
    • Частково випромінюючий кабель [7]
  • Антени для перетворення енергії електромагнітної хвилі у електричну енергію і для засобів RFID
  • Псевдо-антени (антени з міфічними технічними характеристиками)
    • Ртутна антена
    • CFA-антена
    • EH-антена [8][9]
  • Концептуальні антени

У астрономії та радіолокації ефективно застосовують антенні гратки.

Видатні конструкції[ред.ред. код]

  • Антена АДУ-1000
  • Антена РТ-70
  • Антена загоризонтної РЛС "Дуга"
  • Антена станції зондування іоносфери HAARP
  • Антена радіообсерваторії Аресібо
  • Антена радіотелескопу Грін-Бенк

Фотографії деяких типів антен[ред.ред. код]

Застосування антен[ред.ред. код]

Радіо і телевізійне мовлення[ред.ред. код]

Радіолокація[ред.ред. код]

Системи спостереження і керування[ред.ред. код]

Антени в м. Райстінг, Німеччина, фед.зем. Баварія
Антени в м. Райстінг, Німеччина, фед.зем. Баварія

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Антена // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 22. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031)
  2. Расчет элементов J-образной антенны
  3. Слюсар, Вадим (2007). «Антенны PIFA для мобильных средств связи: многообразие конструкций.». Электроника: наука, технология, бизнес. – 2007. - № 1. с. С. 64 – 74. 
  4. Клас антен, у яких випромінювання відбувається через плоский отвір - апертуру. Найбільшого поширення набули в НВЧ-діапазоні
  5. Дводзеркальна антена, оснащена допоміжним рефлектором випуклої форми
  6. Дводзеркальна антена, оснащена допоміжним рефлектором вігнутої форми
  7. Коаксіальний кабель з навмисно погіршеним екрануванням. Використовується для організації радіозв'язку в тунелях, шахтах
  8. И. Гончаренко. EH-антенна / В кн.: Антенны КВ и УКВ. Часть 2. Основы и практика
  9. Васильков В.Н., Виноградов А.Д., Мозговой П.А., Николаев В.И. EH-антенна. Мнение по статье М.М. Башкирова и др. «Результаты экспериментальных исследований ЕН-антенны» // Антенны, 2013, № 4 (191), с. 71—75.

Література[ред.ред. код]