アンテナとは何ですか?アンテナの分類と測定基準

アンテナは比較的一般的な機器であり、放送、テレビ、無線通信、レーダー、ナビゲーション、電子対策、リモートセンシング、電波天文学などの分野で広く使用されています。アンテナは、空間内の特定の方向に電磁波を効果的に放射したり、空間内の特定の方向からの電磁波を効果的に受信したりすることができる装置です。電磁波を通じて信号を送信するすべての無線デバイスにはアンテナが必要です。

アンテナの定義: アンテナの基本的な機能は、電波を放射し受信することです。

高周波電流を電磁波に変換して送信します。

受信時に高周波電流を高周波電流に変換します。

アンテナの分類:

分類方法	種類
用途別	通信アンテナ、放送アンテナ、レーダーアンテナ、ナビゲーションアンテナ、方向探知アンテナなど
運用周波数帯による	長波アンテナ、中波アンテナ、短波アンテナ、超短波アンテナ、マイクロ波アンテナ
方向性の強さ	全指向性アンテナ、弱指向性アンテナ、強指向性アンテナなど。
偏光特性による	直線偏波アンテナ、円偏波アンテナ、楕円偏波アンテナなど
動作原理によると	定在波アンテナ、進行波アンテナ;アレイアンテナ
ビーム制御方式による	固定ビームアンテナ、フェーズドアンテナ、スマートアンテナなど
基本構造から見ると	ラインアンテナ、面アンテナ、スリットアンテナ
電動サイズ別	電気小型アンテナ: サイズは使用波長よりもはるかに小さいです。電気大型アンテナ: サイズは使用波長に匹敵します

アンテナの要件:

• アンテナは、できるだけ多くの導波エネルギーを電磁エネルギーに変換できなければなりません。これには、まずアンテナが良好な電磁オープン システムであることが必要であり、次にアンテナが送信機または受信機に適合していることが必要です (これにはアンテナの放射インピーダンスの計算またはテストが必要です)。

•  アンテナは、電磁波を定義された方向にできるだけ集中させるか、定義された方向の到来波の受け入れを最大化できるようにする必要があります。つまり、アンテナは指向性 (指向性機能) を備えている必要があります。

• アンテナは、指定された偏波の電磁波を送信または受信できなければなりません。つまり、アンテナは適切な偏波を備えている必要があります。

• アンテナには十分な動作周波数帯域が必要です。

  
  

  アンテナの一般的なパフォーマンス指標:

• 指向性マップ

• 指向性係数

• 得

• 入力インピーダンス

• 定在波係数

• 効率

  
  

  アンテナのパフォーマンス指標に影響を与える主な要素:

  
  

• アンテナの電気寸法

• アンテナの形状と構造

• アンテナ上の電流分布

  
  

  
  

  アンテナは単純であると同時に複雑です。

  
  

シンプルとは、一般に、ワイヤや金属シートなどの金属導体で作られた単純な構造によるものです。単純なアンテナは通常、モノポール (ダイポール、モノポール垂直アンテナなど) または単方向アンテナ (指向性アンテナなど) です。構造がシンプルで製造が容易で、家庭用 Wi-Fi ルーターやカーラジオなど、一部の基本的な無線通信のニーズに適しています。

上に示したように、複雑さには電磁界のあいまいな基本理論が関係しており、特にレーダーや衛星通信用のアレイ アンテナの設計では、多くの個別のアンテナ要素で構成され、高度なシミュレーションや数値シミュレーション ツール、実験による検証が必要となります。