מהי אנטנה? סיווג ומדדים של אנטנות

אנטנה היא ציוד נפוץ יחסית, בשימוש נרחב בשידורים, טלוויזיה, תקשורת רדיו, מכ'ם, ניווט, אמצעי נגד אלקטרוניים, חישה מרחוק, אסטרונומיה רדיו ועוד תחומים. אנטנה היא מכשיר שיכול להקרין ביעילות גלים אלקטרומגנטיים לכיוון מסוים בחלל או לקלוט ביעילות גלים אלקטרומגנטיים מכיוון מסוים בחלל. כל המכשירים האלחוטיים המשדרים אותות דרך גלים אלקטרומגנטיים חייבים להיות בעלי אנטנה.

הגדרה של אנטנה: תפקידה הבסיסי של אנטנה הוא להקרין ולקלוט גלי רדיו.

ממיר זרמים בתדר גבוה לגלים אלקטרומגנטיים בעת שידור.

ממיר גלי גאות חשמליים לזרמים בתדר גבוה בעת קליטה.

סיווג אנטנות:

שיטות סיווג	סוגים
לפי שימוש	אנטנות תקשורת, אנטנות שידור, אנטנות מכ'ם, אנטנות ניווט, אנטנות איתור כיוון וכו'.
לפי רצועת תדר הפעלה	אנטנות גל ארוך, אנטנות גל בינוני, אנטנות גל קצר, אנטנות גלי אולטרה קצרות ואנטנות מיקרוגל
חוזק של כיווניות	אנטנות כל-כיווניות, אנטנות כיווניות חלשות, אנטנות כיווניות חזקות וכו'.
לפי מאפייני קיטוב	אנטנות מקוטבות קו, אנטנות מקוטבות מעגלי, אנטנות מקוטבות אליפטית וכו'.
על פי עקרון העבודה	אנטנות גל עומד, אנטנות גל נוסע; אנטנות מערך
לפי שיטת בקרת קרן	אנטנות אלומה קבועות, אנטנות מדורגות, אנטנות חכמות וכו'.
לפי מבנה בסיסי	אנטנות קו, אנטנות שטח, אנטנות חריצים
לפי גודל חשמלי	אנטנה קטנה חשמלית: הגודל קטן בהרבה מאורך הגל הפועל; אנטנה חשמלית בגודל גדול: הגודל דומה לאורך הגל הפועל

דרישות עבור אנטנות:

• האנטנה צריכה להיות מסוגלת להמיר כמה שיותר מאנרגיית הגל המונחה לאנרגיה אלקטרומגנטית. זה מצריך ראשית שהאנטנה תהיה מערכת פתוחה אלקטרומגנטית טובה, ושנית התאמה של האנטנה למשדר או למקלט (מה שמצריך חישוב או בדיקה של עכבת הקרינה של האנטנה).

•  האנטנה צריכה לאפשר מיקוד של גלים אלקטרומגנטיים ככל האפשר בכיוון מוגדר, או למקסם את הקבלה של גלים נכנסים בכיוון מוגדר, כלומר, לאנטנה יש כיווניות (פונקציה כיוונית).

• האנטנה צריכה להיות מסוגלת לשדר או לקלוט גלים אלקטרומגנטיים בקיטוב מוגדר, כלומר לאנטנה יש קיטוב מתאים.

• לאנטנה צריכה להיות פס תדר פעולה מספיק.

  
  

  מדדי ביצועים נפוצים עבור אנטנות:

• מפת כיווניות

• מקדם כיווניות

• לְהַשִׂיג

• עכבת כניסה

• מקדם גל עומד

• יְעִילוּת

  
  

  גורמים מרכזיים המשפיעים על מדדי ביצועי אנטנה:

  
  

• מידות חשמליות של אנטנה

• צורת ומבנה האנטנה

• חלוקת זרם על האנטנה

  
  

  
  

  אנטנות הן פשוטות ומורכבות:

  
  

הפשטות היא בדרך כלל באמצעות מבנים פשוטים העשויים ממוליכי מתכת, כגון חוטים, יריעות מתכת. אנטנות פשוטות הן בדרך כלל מונופוליות (למשל דיפול, אנטנה אנכית מונופולית וכו') או חד-כיווניות (למשל אנטנה כיוונית). הם פשוטים במבנה, קלים לייצור ומתאימים לכמה צורכי תקשורת אלחוטית בסיסיים, כגון נתבי Wi-Fi ביתיים או מכשירי רדיו לרכב.

המורכבות, כפי שהומחשה לעיל, כרוכה בתיאוריות יסוד לא ברורות של שדות אלקטרומגנטיים, במיוחד בתכנון של אנטנות מערך לתקשורת מכ'ם ולוויינים, המורכבות ממרכיבי אנטנה בודדים רבים ודורשות כלים מתוחכמים של סימולציה וסימולציה מספרית כמו גם אימות ניסיוני.