Što je antena? Klasifikacija i metrika antena

Antena je relativno uobičajena oprema koja se široko koristi u radiodifuziji, televiziji, radiokomunikacijama, radaru, navigaciji, elektroničkim protumjerama, daljinskom očitavanju, radioastronomiji i drugim područjima. Antena je uređaj koji može učinkovito zračiti elektromagnetske valove u određenom smjeru u prostoru ili učinkovito primati elektromagnetske valove iz određenog smjera u prostoru. Svi bežični uređaji koji prenose signale putem elektromagnetskih valova moraju imati antenu.

Definicija antene: Osnovna funkcija antene je zračenje i primanje radio valova.

Pretvara visokofrekventne struje u elektromagnetske valove prilikom prijenosa.

Pretvara električne plimne valove u visokofrekventne struje prilikom primanja.

Klasifikacija antena:

Metode klasifikacije	vrste
Upotrebom	Komunikacijske antene, antene za emitiranje, radarske antene, navigacijske antene, antene za traženje smjera itd.
Po radnom frekvencijskom pojasu	Dugovalne antene, srednjevalne antene, kratkovalne antene, ultrakratovalne antene i mikrovalne antene
Snaga usmjerenosti	Višesmjerne antene, slabo usmjerene antene, jako usmjerene antene itd.
Po polarizacijskim karakteristikama	Line polarizirane antene, cirkularno polarizirane antene, eliptično polarizirane antene itd.
Prema principu rada	Antene sa stojnim valovima, antene s putujućim valovima; antenski niz
Metodom kontrole snopa	Antene s fiksnim snopom, fazne antene, pametne antene itd.
Po osnovnoj strukturi	Linijske antene, površinske antene, procjepne antene
Po električnoj veličini	Električna mala antena: veličina je mnogo manja od radne valne duljine; električna velika antena: veličina je usporediva s radnom valnom duljinom

Zahtjevi za antene:

• Antena bi trebala moći pretvoriti što je više moguće energije vođenog vala u elektromagnetsku energiju. To prvo zahtijeva da je antena dobar elektromagnetski otvoreni sustav, a drugo da je antena usklađena s odašiljačem ili prijamnikom (što zahtijeva izračun ili testiranje impedancije zračenja antene).

•  Antena treba omogućiti da se elektromagnetski valovi fokusiraju što je više moguće u definiranom smjeru, odnosno da maksimizira prihvaćanje dolazećih valova u definiranom smjeru, tj. antena ima usmjerenost (funkcija usmjerenosti).

• Antena bi trebala moći odašiljati ili primati elektromagnetske valove određene polarizacije, tj. da antena ima odgovarajuću polarizaciju.

• Antena mora imati dovoljan radni frekvencijski pojas.

  
  

  Uobičajena metrika performansi za antene:

• karta usmjerenosti

• koeficijent usmjerenosti

• dobiti

• ulazna impedancija

• koeficijent stojnog vala

• učinkovitost

  
  

  Ključni čimbenici koji utječu na metriku performansi antene:

  
  

• električne dimenzije antene

• oblik i struktura antene

• raspodjela struje na anteni

  
  

  
  

  Antene su jednostavne i složene:

  
  

Jednostavnost je općenito kroz jednostavne strukture izrađene od metalnih vodiča, kao što su žice, metalni listovi. Jednostavne antene obično su monopolne (npr. dipol, monopol vertikalna antena itd.) ili jednosmjerne (npr. usmjerena antena). Jednostavne su strukture, laki za proizvodnju i prikladni su za neke osnovne bežične komunikacijske potrebe, kao što su kućni Wi-Fi usmjerivači ili auto-radio.

Složenosti, kao što je gore ilustrirano, uključuju nejasne temeljne teorije elektromagnetskih polja, posebno u dizajnu antenskih nizova za radarske i satelitske komunikacije, koji se sastoje od mnogo pojedinačnih antenskih elemenata i zahtijevaju sofisticiranu simulaciju i alate za numeričku simulaciju, kao i eksperimentalnu validaciju.