Антенна
РФ, Московская область, Дмитровский район.
Диаметр зеркала 7,5 метра, рабочий диапазон
длин волн: 1—4 мм
Антенна — устройство для излучения и приёма радиоволн[1]. Уже в 1888 году Генрих Герц использовал в своих экспериментах дипольную антенну (вибратор Герца).[2]
Антенна является конвертером электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот.
Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны.
Антенны могут изготавливаться из проводящих, или диэлектрических материалов. Излучающие структуры могут быть изготовлены путём напыления проводящих материалов на диэлектрические подложки.
В РЭС нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка металлического провода, комбинаций из таких отрезков, металлических рупоров, отражающих зеркал различной конфигурации, диэлектрических волноводов и волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы, различающиеся диапазоном длин волн, поляризацией, управлением и способом обработки сигнала.
Отдельным классом антенн следует выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из видов таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.
Содержание |
[править] Характеристики антенны
Характеристики пассивных линейных антенн, как взаимных устройств, могут быть обобщены для режимов передачи и приема. В обоих режимах такие антенны характеризуется направленными, поляризационными, фазовыми характеристиками и входным импедансом. К основным электрическим характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся:
- полоса пропускания
- поляризация
- входной импеданс и коэффициент стоячей волны (КСВ)
- диаграмма направленности (ДН)
- коэффициент направленного действия (КНД)
- эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)
- коэффициент усиления антенны (КУ)
- фазовая диаграмма антенны (ФД)
- коэффициент полезного действия антенны (КПД)
- шумовая температура антенны (ТА)
- уровень боковых лепестков антенны (УБЛ)
К основным механическим характеристикам и параметрам антенн относятся:
- вес антенн
- ветровые нагрузки
- материал изготовления
- размеры антенн
[править] Основные типы антенн
- Вибраторная антенна
- Симметричный вибратор (Диполь)
- Несимметричный вибратор[3]
- Антенна Ground Plane
- Укороченная штыревая антенна
- Колинеарная антенна
- "Коаксиальная" антенна
- J-образная антенна
- Антенна зенитного излучения
- Вертикальная антенна верхнего питания
- Петлевой вибратор ("Петлевой вибратор Пистолькорса")
- Широкополосный "Диполь Надененко"
- Шунтовой вибратор
- Турникетная антенна
- Антенна СГ
- Антенна на принципе электродинамического подобия
- Дискоконусная антенна
- Излучатель типа "бабочка"
- Щелевая антенна
- Волноводно-щелевая антенна
- Щелевой вибратор
- Апертурная антенна - антенна излучение у которой происходит через раскрыв – апертуру. Используются, в СВЧ-диапазоне.
- Антенна бегущей волны
- Директорная антенна
- Антенна типа "волновой канал" 4-этажная
- Логопериодическая антенна (Логарифмическая периодическая антенна)
- Фазированная антенная решётка
- Пассивные ФАР
- Активные ФАР - с нелинейными преобразованиями сигнала в полотне решётки[7]
- Цифровая антенная решётка - активная ФАР с применением алгоритмов цифровой обработки сигнала непосредственно в полотне
- Антенны диапазона СВЧ
- Сверхширокополосная антенна
- Т-рупор
- Антенна Вивальди
- Конденсаторные антенны (антенны с линейными размерами l << λ)
- Распределённые антенны
- Частично излучающий кабель (коаксиальный кабель с намеренно ухудшенной экранировкой)
- Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками)
- Концептуальные антенны
[править] Примеры выдающихся конструкций
- Антенна АДУ-1000
- Антенна РТ-70
- Антенна загоризонтной РЛС "Дуга"
- Антенна станции зондирования ионосферы HAARP
- Антенна радиообсерватории Аресибо
[править] Средства защиты от внешних воздействий
- Радом
- Краска
- Противообледенительные системы
- Защита от птиц
[править] Интересные сведения
- Параметры пассивных антенн в линейных негиротропных средах не зависят от того, работает ли антенна на прием или на передачу.
- Размеры антенн с синтезированной апертурой могут быть в десятки и сотни километров.
- В компактных широкополосных (многополосных) мобильных устройствах, одновременно-принимающих сигналы на многих частотах, применяют фрактальные антенны (en:Fractal antenna).
- Разработка хорошей антенны является нетривиальной и подчас нелёгкой задачей. Ведь конструкция должна не только обеспечить требуемую диаграмму направленности; она должна быть ещё и прочной, недорогой, технологичной, атмосферостойкой, ремонтопригодной, а в последнее время, ещё и экологичной, с точек зрения вреда от излучения и лёгкости утилизации.
При этом, обратная задача, а именно, определение электромагнитных параметров антенны известной конструкции, в последнее время в большинстве случаев может быть решена. Для этого существует ПО электромагнитного анализа для ЭВМ. К сожалению, почти все виды данного ПО, и, в частности, все без исключения пакеты трёхмерного (3D) ЭМ анализа, являются платными с закрытым исходным кодом, что сильно ограничивает их применение. Стоимость их обычно неприемлема для радиолюбителей и DIY-сообщества.
[править] Фото
-
Параболическая антенна, Гималаи телевидения Непала
-
Штыревая передающая СВЧ антенна, для низких частот телевещания, Германия.
-
Большая директорная антенна используется радиолюбителями
[править] Программы для расчета и моделирования антенн
- MMANA-GAL
- FEKO
- SuperNEC
- UA6HJQ-VHF8
- MININEC
- NEC2
- NEC4 - дальнейшее развитие NEC2.
- CST Microwave
- Antenna Magus
- Microwave Office
- HFSS
[править] Литература
- Пистолькорс А. А. Антенны. — М.: Связьиздат, 1947. — С. 478.
- Панченко Б. А., Нефёдов Е. И. Микрополосковые антенны. — М.: Радио и связь, 1986. — С. 144. — 9400 экз.
- Белоцерковский Г. Б. Основы радиотехники и антенны. — Советское радио. — М., 1969. — 432 с.
- Под ред. Д. И. Воскресенского. Антенны и устройства СВЧ. — М.: Радио и связь, 1981. — 432 с.
- В. С. Филиппов, Л. И. Пономарев, А. Ю. Гринев, Под редакцией: Д.И.Воскресенского Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазованных антенных решеток. — Радио и связь, 1994. — 592 с.
- Должиков В. В., Цыбаев Б. Г. Активные передающие антенны. — М., 1984. — 144 с.
- Бова Н. Т., Резников Г. Б Антенны и устройства СВЧ. — Киев: Вища школа, 1982. — 272 с.
- Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1965. — 399 с.
- Коротковолновые антенны /Под ред. Айзенберга. — М.: Радио и связь, 1985. — 536 с.
- Ротхаммель К. Антенны /перевод с немецкого — СПб: Издательство «Бояныч», 1998. — 656 с.
- Г. А. Ерохин, О. В. Чернов, Н. Д. Козырев, В. Д. Кочержевский Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 496 с.
- Проектирование фазированных антенных решёток /Под ред. Д. И. Воскресенского. М.: Радиотехника, 2003. — 631 с.
- Слюсар В.И. Об авторстве радиотехнического термина “антенна”. // 21-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2011). Материалы конференции. Том 1. - Севастополь, 12 - 16 сентября 2011 г. - C. 87 - 88.
- Слюсар В. И. Антенна: история радиотехнического термина.// Первая миля. Last mile (Приложение к журналу "Электроника: наука, технология, бизнес"). – 2011. - № 6. - C. 52 - 64.
- Слюсар В.И. Основные понятия теории и техники антенн. Антенные системы евклидовой геометрии. Фрактальные антенны. SMART-антенны. Цифровые антенные решетки (ЦАР). MIMO–системы на базе ЦАР. Особенности построения суперлинейных усилителей.// Разделы 9.3 - 9.9 в книге «Широкополосные беспроводные сети передачи информации». / Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. – М.: Техносфера. – 2005. – С. 498 - 569
- Слюсар В.И. 60 лет теории электрически малых антенн. Некоторые итоги. //Электроника: наука, технология, бизнес. – 2006. - № 7. – С. 10 - 19.
[править] См. также
[править] Примечания
- ↑ ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения.
- ↑ Антенна — статья из Физической энциклопедии
- ↑ Наипростейшая антенна
- ↑ Позволяют уменьшить (свести к минимуму) влияние облучателя (затенение) на характеристики антенны
- ↑ Антенны с синтезированной апертурой
- ↑ Зачастую применяется на борту космических спутников, так как позволяет работать с круговой поляризацией
- ↑ Реализуют сложные нелинейные алгоритмы обработки сигнала непосредственно в полотне АР, что серьёзно улучшает характеристики всей радиосистемы в целом
- ↑ Антенны, выполненные по печатной технологии на подложке с высоким значением диэлектрической проницаемости (>10), что существенно уменьшает габариты антенны
- ↑ Обладают широкой полосой
- ↑ Зачастую нестабилен фазовый центр
- ↑ Вид антенн с сингулярными функциями, описывающими их характеристики
[править] Ссылки
| Антенна в Викисловаре? | |
| Антенна на Викискладе? |
- Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б. Антенны. — М.: Радио и связь, 1992.
- Кисмерешкин В. П. Телевизионные антенны для индивидуального приема. — М.: Связь, 1976.
- Штыревая антенна в БСЭ
- Расчет элементов J-образной антенны.
| Это заготовка статьи о телекоммуникациях. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
| Это заготовка статьи о радиостанции. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |

