Антената е незаменима част от безжичното предаване, в допълнение към предаването на кабелни сигнали с оптично влакно, кабел, мрежов кабел, стига използването на сигнали за разпространение на електромагнитни вълни във въздуха, всички се нуждаят от различни форми на антена.
Основният принцип на антената
Основният принцип на антената е, че високочестотните токове генерират променящи се електрически и магнитни полета около нея.Според теорията на Максуел за електромагнитното поле, "променящите се електрически полета генерират магнитни полета, а променящите се магнитни полета генерират електрически полета".Тъй като възбуждането продължава, се осъществява безжично разпространение на сигнала.
Коефициент на усилване
Съотношението на общата входна мощност на антената се нарича максимален коефициент на усилване на антената.Това е по-изчерпателно отражение на ефективното използване на общата радиочестотна мощност от антената, отколкото коефициента на насоченост на антената.И изразено в децибели.Може да се докаже математически, че максималният коефициент на усилване на антената е равен на произведението от коефициента на насоченост на антената и ефективността на антената.
Ефективността на антената
Това е съотношението на мощността, излъчвана от антената (т.е. мощността, която ефективно преобразува частта от електромагнитната вълна) към входната активна мощност към антената.Винаги е по-малко от 1.
Антена поляризационна вълна
Електромагнитната вълна се разпространява в пространството, ако посоката на вектора на електрическото поле остава неподвижна или се върти според определено правило, това се нарича поляризационна вълна, известна още като поляризационна вълна на антената или поляризирана вълна.Обикновено може да се раздели на равнинна поляризация (включително хоризонтална поляризация и вертикална поляризация), кръгова поляризация и елиптична поляризация.
Посоката на поляризацията
Посоката на електрическото поле на поляризирана електромагнитна вълна се нарича посока на поляризация.
Поляризиращата повърхност
Равнината, образувана от посоката на поляризация и посоката на разпространение на поляризираната електромагнитна вълна, се нарича поляризационна равнина.
Вертикална поляризация
Поляризацията на радиовълните, често със земята като стандартна повърхност.Поляризационната вълна, чиято поляризационна повърхност е успоредна на земната нормална равнина (вертикална равнина), се нарича вертикална поляризационна вълна.Посоката на неговото електрическо поле е перпендикулярна на земята.
Хоризонтална поляризация
Поляризационната вълна, която е перпендикулярна на нормалната повърхност на земята, се нарича хоризонтална поляризационна вълна.Посоката на неговото електрическо поле е успоредна на земята.
Равнината на поляризация
Ако посоката на поляризация на електромагнитната вълна остава във фиксирана посока, това се нарича плоска поляризация, известна също като линейна поляризация.Плоската поляризация може да се получи в компонентите на електрическото поле, успоредни на земята (хоризонтална компонента) и перпендикулярни на повърхността на земята, чиито пространствени амплитуди имат произволни относителни величини.Както вертикалната, така и хоризонталната поляризация са специални случаи на равнинна поляризация.
Кръгова поляризация
Когато ъгълът между поляризационната равнина и геодезическата нормална равнина на радиовълните се променя от 0 до 360° периодично, тоест размерът на електрическото поле остава непроменен, посоката се променя с времето и траекторията на края на вектора на електрическото поле се проектира като кръг върху равнината, перпендикулярна на посоката на разпространение, това се нарича кръгова поляризация.Кръгова поляризация може да се получи, когато хоризонталните и вертикалните компоненти на електрическото поле имат равни амплитуди и фазови разлики от 90° или 270°.Кръгова поляризация, ако поляризационната повърхност се върти с времето и има дясна спирална връзка с посоката на разпространение на електромагнитната вълна, това се нарича дясна кръгова поляризация;Напротив, ако връзката е лява спирала, каза лявата кръгова поляризация.
Елипсовидната поляризирана
Ако ъгълът между поляризационната равнина на радиовълните и геодезическата нормална равнина се променя периодично от 0 до 2π и траекторията на края на вектора на електрическото поле се проектира като елипса върху равнината, перпендикулярна на посоката на разпространение, тя се нарича елиптична поляризация.Когато амплитудата и фазата на вертикалната и хоризонталната компонента на електрическото поле имат произволни стойности (освен когато двете компоненти са равни), може да се получи елиптична поляризация.
Дълговълнова антена, средновълнова антена
Това е общ термин за предавателни или приемащи антени, работещи в обхвати на дълги и средни вълни.Дългите и средните вълни се разпространяват като земни вълни и небесни вълни, които непрекъснато се отразяват между йоносферата и земята.Съгласно тази характеристика на разпространение, антените с дълги и средни вълни трябва да могат да произвеждат вертикално поляризирани вълни.В антената с дълги и средни вълни широко се използват вертикална наземна антена, обърнат тип L, тип T и вертикална земна антена тип чадър.Антените с дълги и средни вълни трябва да имат добра наземна мрежа.Има много технически проблеми в антената с дълги и средни вълни, като малка ефективна височина, ниска устойчивост на радиация, ниска ефективност, тясна лента на пропускане и малък коефициент на насоченост.За да се решат тези проблеми, структурата на антената често е много сложна и много голяма.
Късовълнова антена
Предавателните или приемащите антени, работещи в обхвата на къси вълни, се наричат общо антени с къси вълни.Късите вълни се предават главно от небесните вълни, отразени от йоносферата, и са едно от важните средства за съвременна радиокомуникация на дълги разстояния.Има много форми на късовълнова антена, сред които най-широко използваните са симетрична антена, синфазна хоризонтална антена, двойна вълна антена, ъглова антена, V-образна антена, ромбовидна антена, антена с рибена кост и т.н.В сравнение с антената с дълги вълни, антената с къси вълни има предимствата на по-висока ефективна височина, по-висока радиационна устойчивост, по-висока ефективност, по-добра насоченост, по-голямо усилване и по-широка лента на пропускане.
Антена с ултракъси вълни
Предавателните и приемащите антени, работещи в обхвата на ултракъсите вълни, се наричат антени с ултракъси вълни.Свръхкъсите вълни се разпространяват главно от космически вълни.Има много форми на този вид антена, сред които най-използваната Yaki антена, плоча конусовидна антена, двойна конусовидна антена, телевизионна предавателна антена "прилепно крило" и т.н.
Микровълнова антена
Предавателните или приемащите антени, работещи във вълновите диапазони на метрови вълни, дециметрови вълни, сантиметрови вълни и милиметрови вълни, се наричат колективно микровълнови антени.Микровълновата печка зависи главно от разпространението на космически вълни, за да се увеличи разстоянието за комуникация, антената се поставя по-високо.В микровълновата антена, широко използваната параболоидна антена, рупорна параболоидна антена, рупорна антена, лещова антена, прорезна антена, диелектрична антена, перископна антена и т.н.
Насочена антена
Насочената антена е вид антена, която предава и приема електромагнитни вълни в една или няколко специфични посоки особено силно, докато предаването и приемането на електромагнитни вълни в други посоки е нула или много малко.Целта на използването на насочена предавателна антена е да се увеличи ефективното използване на мощността на излъчване и да се повиши секретността.Основната цел на използването на насочена приемна антена е да се увеличи способността за защита срещу смущения.
Ненасочена антена
Антената, която излъчва или приема електромагнитни вълни равномерно във всички посоки, се нарича ненасочена антена, като камшична антена, използвана в малка комуникационна машина и др.
Широколентова антена
Антена, чиито свойства на насоченост, импеданс и поляризация остават почти постоянни в широк диапазон, се нарича широколентова антена.Ранната широколентова антена има ромбовидна антена, V антена, антена с двойна вълна, дискова конична антена и др., Новата широколентова антена има антена с логаритмичен период и др.
Настройка на антената
Антена, която има предварително определена насоченост само в много тясна честотна лента, се нарича настроена антена или настроена насочена антена.Обикновено насочеността на настроената антена остава постоянна само до 5 процента от обхвата близо до нейната честота на настройка, докато при други честоти насочеността се променя толкова много, че комуникацията се прекъсва.Настроените антени не са подходящи за комуникации на къси вълни с променливи честоти.Същото - фазова хоризонтална антена, сгъната антена и зигзагообразна антена са всички настроени антени.
Вертикална антена
Вертикалната антена се отнася до антената, поставена перпендикулярно на земята.Има симетрични и асиметрични форми, като втората е по-широко използвана.Симетричните вертикални антени обикновено се захранват централно.Асиметричната вертикална антена се захранва между дъното на антената и земята и нейната максимална посока на излъчване е концентрирана в посоката на земята, когато височината е по-малка от 1/2 дължина на вълната, така че е подходяща за излъчване.Асиметричната вертикална антена се нарича още вертикална наземна антена.
Изсипете L антена
Антена, образувана чрез свързване на вертикален проводник към единия край на един хоризонтален проводник.Поради формата си като английската буква L с главата надолу, тя се нарича обърната L антена.γ на руската буква е обратната L на английската буква.Следователно антената тип γ е по-удобна.Това е форма на вертикално заземена антена.За да се подобри ефективността на антената, нейната хоризонтална част може да бъде съставена от няколко проводника, разположени в една и съща хоризонтална равнина, и излъчването, произведено от тази част, може да бъде игнорирано, докато излъчването, произведено от вертикалната част, е.Обърнатите L антени обикновено се използват за комуникация на дълги вълни.Предимствата му са проста структура и удобна ерекция;Недостатъците са голям отпечатък, ниска издръжливост.
Т антена
В центъра на хоризонталния проводник е свързан вертикален проводник, който има формата на английската буква Т, така че се нарича Т-антена.Това е най-често срещаният тип вертикално заземена антена.Хоризонталната част на радиацията е незначителна, радиацията се произвежда от вертикалната част.За да се подобри ефективността, хоризонталната секция може също да бъде съставена от повече от един проводник.T-образната антена има същите характеристики като обърнатата L-образна антена.Обикновено се използва за комуникация на дълги и средни вълни.
Антена чадър
На върха на единичен вертикален проводник няколко наклонени проводника се отвеждат надолу във всички посоки, така че формата на антената е като отворен чадър, така че се нарича антена-чадър.Това също е форма на вертикално заземена антена.Неговите характеристики и приложения са същите като обърнатите L- и Т-образни антени.
Камшична антена
Камшичната антена е гъвкава вертикална пръчкова антена, която обикновено е с дължина 1/4 или 1/2 дължина на вълната.Повечето камшични антени използват мрежа вместо заземяващ проводник.Малките камшични антени често използват металната обвивка на малка радиостанция като наземна мрежа.Понякога, за да се увеличи ефективната височина на камшичната антена, могат да се добавят малки остриета на спиците към горната част на антената или може да се добави индуктивност към средния край на антената.Камшичната антена може да се използва за малка комуникационна машина, чат машина, радио за кола и др.
Симетрична антена
Два проводника с ЕДНАКВА дължина, изключени В центъра и свързани към захранване, могат да се използват като предавателни и приемащи антени, такава антена се нарича симетрична антена.Тъй като антените понякога се наричат осцилатори, симетричните антени също се наричат симетрични осцилатори или диполни антени.Симетричен осцилатор с обща дължина от половин дължина на вълната се нарича полувълнов осцилатор, известен също като полувълнова диполна антена.Това е най-основният елемент на антената и най-широко използваният.Много сложни антени са съставени от него.Полувълновият осцилатор има проста структура и удобно захранване.Той се използва широко в комуникацията в близко поле.
Клетъчна антена
Това е широколентова слабо насочена антена.Това е кух цилиндър, заобиколен от няколко жици, вместо едно телено радиационно тяло в симетрична антена, тъй като радиационното тяло е с форма на клетка, то се нарича кафезна антена.Работната лента на антената е широка и лесна за настройка.Подходящ е за комуникация по магистрална линия на близко разстояние.
Роксова антена
Принадлежи към вид симетрична антена, но двете й рамена не са подредени в права линия, а под ъгъл от 90° или 120°, така наречената ъглова антена.Този вид антена обикновено е хоризонтално устройство, нейната насоченост не е от значение.За да се получат широколентовите характеристики, двете рамена на ъгловата антена могат също да приемат клетката структура, наречена ъглова кафезна антена.
Еквивалентен на антената
Огъването на осцилаторите в паралелни симетрични антени се нарича сгъната антена.Има няколко форми на двужична преобразувана антена, трижична преобразувана антена и многожична преобразувана антена.При огъване токът в съответната точка на всяка линия трябва да бъде в една и съща фаза.От разстояние цялата антена изглежда като симетрична антена.Но в сравнение със симетричната антена, излъчването на преобразуваната антена е подобрено.Входният импеданс се увеличава, за да се улесни свързването с фидера.Сгънатата антена е настроена антена с тясна работна честота.Използва се широко в обхвати с къси и ултракъси вълни.
V антена
Антена, състояща се от два проводника под ъгъл един спрямо друг във формата на буквата V. Клемата може да бъде отворена или свързана със съпротивление, равно на характеристичния импеданс на антената.V-образната антена е еднопосочна и максималната посока на предаване е във вертикалната равнина по ъгловата линия.Недостатъците му са ниската ефективност и големия отпечатък.
Ромбична антена
Това е широколентова антена.Състои се ОТ хоризонтален ДИАМАНТ, ОКАЧЕН НА четири стълба, единият от които е свързан към захранващото устройство под остър ъгъл, а другият е свързан към съпротивление на терминала, равно на характеристичния импеданс на диамантената антена.Той е еднопосочен във вертикалната равнина, сочеща по посока на съпротивлението на клемата.
Предимствата на ромбовата антена са високо усилване, силна насоченост, широка лента, лесна за настройка и поддръжка;Недостатъкът е големият отпечатък.След като ромбовидната антена се деформира, има три форми на двойна ромбоидна антена, ромбоидна антена с отговор и сгъната ромбоидна антена.Rhombus антената обикновено се използва в средни и големи късовълнови приемни станции.
Конусовидна антена
Това е ултракъсовълнова антена.Горната част е диск (излъчващо тяло), захранван от сърцевината на коаксиалната линия, а долната е конус, свързан с външния проводник на коаксиалната линия.Ефектът на конуса е подобен на този на безкрайната земя.Промяната на ъгъла на наклона на конуса може да промени максималната посока на излъчване на антената.Има изключително широка честотна лента.
Време на публикуване: 23 юли 2022 г