Čo je to anténa? Klasifikácia a metrika antén

Anténa je pomerne bežné zariadenie, široko používané vo vysielaní, televízii, rádiovej komunikácii, radare, navigácii, elektronických protiopatreniach, diaľkovom prieskume, rádioastronómii a iných oblastiach. Anténa je zariadenie, ktoré dokáže efektívne vyžarovať elektromagnetické vlny do určitého smeru v priestore alebo efektívne prijímať elektromagnetické vlny z určitého smeru v priestore. Všetky bezdrôtové zariadenia, ktoré vysielajú signály prostredníctvom elektromagnetických vĺn, musia mať anténu.

Definícia antény: Základnou funkciou antény je vyžarovať a prijímať rádiové vlny.

Pri vysielaní premieňa vysokofrekvenčné prúdy na elektromagnetické vlny.

Pri príjme prevádza elektrické prílivové vlny na vysokofrekvenčné prúdy.

Klasifikácia antén:

Metódy klasifikácie	typy
Používaním	Komunikačné antény, vysielacie antény, radarové antény, navigačné antény, zameriavacie antény atď.
Podľa prevádzkového frekvenčného pásma	Dlhovlnné antény, stredovlnné antény, krátkovlnné antény, ultrakrátkovlnné antény a mikrovlnné antény
Sila smerovosti	Všesmerové antény, slabo smerové antény, silne smerové antény atď.
Podľa polarizačných charakteristík	Linkové polarizované antény, kruhovo polarizované antény, elipticky polarizované antény atď.
Podľa princípu práce	Antény so stojatou vlnou, antény s pohyblivou vlnou; poľové antény
Spôsobom riadenia lúča	Antény s pevným lúčom, fázované antény, inteligentné antény atď.
Podľa základnej štruktúry	Linkové antény, povrchové antény, štrbinové antény
Podľa elektrickej veľkosti	Elektrická malá anténa: veľkosť je oveľa menšia ako pracovná vlnová dĺžka; elektrická veľkorozmerná anténa: veľkosť je porovnateľná s pracovnou vlnovou dĺžkou

Požiadavky na antény:

• Anténa by mala byť schopná premeniť čo najviac energie vedenej vlny na elektromagnetickú energiu. To si vyžaduje po prvé, aby anténa bola dobrým elektromagnetickým otvoreným systémom, a po druhé, aby bola anténa prispôsobená vysielaču alebo prijímaču (čo vyžaduje výpočet alebo testovanie impedancie vyžarovania antény).

•  Anténa by mala umožňovať maximálne zaostrenie elektromagnetických vĺn v definovanom smere, alebo maximalizovať prijatie prichádzajúcich vĺn v definovanom smere, tj anténa má smerovosť (smerovú funkciu).

• Anténa by mala byť schopná vysielať alebo prijímať elektromagnetické vlny špecifikovanej polarizácie, tj anténa má vhodnú polarizáciu.

• Anténa by mala mať dostatočné prevádzkové frekvenčné pásmo.

  
  

  Bežné metriky výkonu pre antény:

• smerová mapa

• smerový koeficient

• zisk

• vstupná impedancia

• koeficient stojatej vlny

• efektívnosť

  
  

  Kľúčové faktory ovplyvňujúce metriky výkonu antény:

  
  

• elektrické rozmery antény

• tvar a štruktúra antény

• rozloženie prúdu na anténe

  
  

  
  

  Antény sú jednoduché aj zložité:

  
  

Jednoduchosť je vo všeobecnosti prostredníctvom jednoduchých štruktúr vyrobených z kovových vodičov, ako sú drôty, plechy. Jednoduché antény sú zvyčajne monopólové (napr. dipól, monopólová vertikálna anténa a pod.) alebo jednosmerné (napr. smerová anténa). Majú jednoduchú štruktúru, ľahko sa vyrábajú a sú vhodné pre niektoré základné potreby bezdrôtovej komunikácie, ako sú domáce Wi-Fi smerovače alebo autorádiá.

Zložitosti, ako je znázornené vyššie, zahŕňajú nejasné základné teórie elektromagnetických polí, najmä pri navrhovaní anténnych polí pre radarovú a satelitnú komunikáciu, ktoré pozostávajú z mnohých jednotlivých anténnych prvkov a vyžadujú sofistikované simulačné a numerické simulačné nástroje, ako aj experimentálne overenie.