Hvad er en antenne? Klassificering og metrik for antenner

Antenne er et relativt almindeligt udstyr, der er meget udbredt i udsendelser, fjernsyn, radiokommunikation, radar, navigation, elektroniske modforanstaltninger, fjernmåling, radioastronomi og andre områder. En antenne er en enhed, der effektivt kan udstråle elektromagnetiske bølger til en bestemt retning i rummet eller effektivt modtage elektromagnetiske bølger fra en bestemt retning i rummet. Alle trådløse enheder, der transmitterer signaler gennem elektromagnetiske bølger, skal have en antenne.

Definition af antenne: En antennes grundlæggende funktion er at udstråle og modtage radiobølger.

Konverterer højfrekvente strømme til elektromagnetiske bølger ved transmission.

Konverterer elektriske tidevandsbølger til højfrekvente strømme ved modtagelse.

Klassificering af antenner:

Metoder til klassificering	typer
Ved brug	Kommunikationsantenner, sendeantenner, radarantenner, navigationsantenner, retningssøgende antenner mv.
Ved at betjene frekvensbånd	Langbølgeantenner, mellembølgeantenner, kortbølgeantenner, ultrakortbølgeantenner og mikrobølgeantenner
Styrke af retningsbestemthed	Omnidirektionelle antenner, svagt retningsbestemte antenner, stærkt retningsbestemte antenner osv.
Ved polariseringskarakteristika	Linjepolariserede antenner, cirkulært polariserede antenner, elliptisk polariserede antenner osv.
Efter arbejdsprincippet	Stående bølgeantenner, rejsebølgeantenner; array-antenner
Ved metode til strålestyring	Faste stråleantenner, faseantenner, smartantenner mv.
Efter grundstruktur	Linjeantenner, overfladeantenner, spalteantenner
Efter elektrisk størrelse	Elektrisk lille antenne: størrelsen er meget mindre end arbejdsbølgelængden; elektrisk stor antenne: størrelsen er sammenlignelig med arbejdsbølgelængden

Krav til antenner:

• Antennen skal være i stand til at omdanne så meget af den guidede bølgeenergi som muligt til elektromagnetisk energi. Dette kræver dels at antennen er et godt elektromagnetisk åbent system, dels at antennen er tilpasset senderen eller modtageren (hvilket kræver beregning eller test af antennens strålingsimpedans).

•  Antennen skal tillade, at elektromagnetiske bølger fokuseres så meget som muligt i en defineret retning, eller for at maksimere accepten af ​​indkommende bølger i en defineret retning, dvs. antennen har retningsbestemt funktion (retningsbestemt funktion).

• Antennen skal være i stand til at transmittere eller modtage elektromagnetiske bølger med en specificeret polarisation, dvs. antennen har en passende polarisation.

• Antennen skal have tilstrækkeligt driftsfrekvensbånd.

  
  

  Almindelige præstationsmålinger for antenner:

• retningsbestemt kort

• retningskoefficient

• gevinst

• indgangsimpedans

• stående bølgekoefficient

• effektivitet

  
  

  Nøglefaktorer, der påvirker antenneydelsesmålinger:

  
  

• antenne elektriske dimensioner

• antennens form og struktur

• strømfordeling på antennen

  
  

  
  

  Antenner er både enkle og komplekse:

  
  

Enkelhed er generelt gennem simple strukturer lavet af metalledere, såsom ledninger, metalplader. Simple antenner er normalt monopole (f.eks. dipol, monopol vertikal antenne osv.) eller ensrettede (f.eks. retningsbestemt antenne). De er enkle i strukturen, nemme at fremstille og er velegnede til nogle grundlæggende trådløse kommunikationsbehov, såsom hjemme-Wi-Fi-routere eller bilradioer.

Kompleksiteten, som illustreret ovenfor, involverer obskure fundamentale teorier om elektromagnetiske felter, især i design af array-antenner til radar- og satellitkommunikation, som består af mange individuelle antenneelementer og kræver sofistikerede simulerings- og numeriske simuleringsværktøjer samt eksperimentel validering.