Hva er en antenne? Klassifisering og beregninger av antenner

Antenne er et relativt vanlig utstyr, mye brukt i kringkasting, fjernsyn, radiokommunikasjon, radar, navigasjon, elektroniske mottiltak, fjernmåling, radioastronomi og andre felt. En antenne er en enhet som effektivt kan utstråle elektromagnetiske bølger til en bestemt retning i rommet eller effektivt motta elektromagnetiske bølger fra en bestemt retning i rommet. Alle trådløse enheter som overfører signaler gjennom elektromagnetiske bølger må ha en antenne.

Definisjon av antenne: Den grunnleggende funksjonen til en antenne er å utstråle og motta radiobølger.

Konverterer høyfrekvente strømmer til elektromagnetiske bølger ved overføring.

Konverterer elektriske tidevannsbølger til høyfrekvente strømmer ved mottak.

Klassifisering av antenner:

Metoder for klassifisering	typer
Ved bruk	Kommunikasjonsantenner, kringkastingsantenner, radarantenner, navigasjonsantenner, retningssøkende antenner, etc.
Ved bruk av frekvensbånd	Langbølgeantenner, mellombølgeantenner, kortbølgeantenner, ultrakortbølgeantenner og mikrobølgeantenner
Styrke av retningsevne	Omnidireksjonelle antenner, svakt retningsbestemte antenner, sterkt retningsbestemte antenner, etc.
Etter polarisasjonsegenskaper	Linjepolariserte antenner, sirkulært polariserte antenner, elliptisk polariserte antenner, etc.
Etter arbeidsprinsippet	Stående bølgeantenner; reisebølgeantenner; array-antenner
Etter metode for strålestyring	Faste stråleantenner, fasede antenner, smarte antenner, etc.
Etter grunnleggende struktur	Linjeantenner, overflateantenner, spalteantenner
Etter elektrisk størrelse	Elektrisk liten antenne: størrelsen er mye mindre enn arbeidsbølgelengden; elektrisk stor antenne: størrelsen er sammenlignbar med arbeidsbølgelengden

Krav til antenner:

• Antennen skal kunne konvertere så mye av den guidede bølgeenergien som mulig til elektromagnetisk energi. Dette krever for det første at antennen er et godt elektromagnetisk åpent system, og for det andre at antennen er tilpasset senderen eller mottakeren (som krever beregning eller testing av antennens strålingsimpedans).

•  Antennen skal tillate at elektromagnetiske bølger fokuseres så mye som mulig i en definert retning, eller for å maksimere aksepten av innkommende bølger i en definert retning, dvs. at antennen har retningsbestemt funksjon (retningsfunksjon).

• Antennen skal kunne sende eller motta elektromagnetiske bølger med en spesifisert polarisering, dvs. at antennen har en passende polarisering.

• Antennen bør ha tilstrekkelig driftsfrekvensbånd.

  
  

  Vanlige ytelsesmålinger for antenner:

• retningskart

• retningskoeffisient

• gevinst

• inngangsimpedans

• stående bølge koeffisient

• effektivitet

  
  

  Nøkkelfaktorer som påvirker antenneytelsesmålinger:

  
  

• antenne elektriske dimensjoner

• antennens form og struktur

• strømfordeling på antennen

  
  

  
  

  Antenner er både enkle og komplekse:

  
  

Enkelhet er vanligvis gjennom enkle strukturer laget av metallledere, for eksempel ledninger, metallplater. Enkle antenner er vanligvis monopol (f.eks. dipol, monopol vertikal antenne, etc.) eller ensrettet (f.eks. retningsantenne). De er enkle i strukturen, enkle å produsere og passer for noen grunnleggende behov for trådløs kommunikasjon, for eksempel hjemme-Wi-Fi-rutere eller bilradioer.

Kompleksitetene, som illustrert ovenfor, involverer obskure grunnleggende teorier om elektromagnetiske felt, spesielt i utformingen av array-antenner for radar- og satellittkommunikasjon, som består av mange individuelle antenneelementer og krever sofistikerte simulerings- og numeriske simuleringsverktøy samt eksperimentell validering.