Kaj je antena? Razvrstitev in metrika anten

Antena je razmeroma pogosta oprema, ki se pogosto uporablja v radiodifuziji, televiziji, radijskih komunikacijah, radarju, navigaciji, elektronskih protiukrepih, daljinskem zaznavanju, radijski astronomiji in na drugih področjih. Antena je naprava, ki lahko učinkovito oddaja elektromagnetne valove v določeno smer v prostoru ali učinkovito sprejema elektromagnetne valove iz določene smeri v prostoru. Vse brezžične naprave, ki prenašajo signale prek elektromagnetnih valov, morajo imeti anteno.

Opredelitev antene: Osnovna funkcija antene je sevanje in sprejemanje radijskih valov.

Pri oddajanju pretvori visokofrekvenčne tokove v elektromagnetne valove.

Pretvori električne plimske valove v visokofrekvenčne tokove pri sprejemanju.

Razvrstitev anten:

Metode razvrščanja	vrste
Z uporabo	Komunikacijske antene, antene za oddajanje, radarske antene, navigacijske antene, antene za iskanje smeri itd.
Po delovnem frekvenčnem pasu	Dolgovalovne antene, srednjevalovne antene, kratkovalovne antene, ultrakratkovalne antene in mikrovalovne antene
Moč usmerjenosti	Vsesmerne antene, šibko usmerjene antene, močno usmerjene antene itd.
Po polarizacijskih značilnostih	Linijske polarizirane antene, krožno polarizirane antene, eliptično polarizirane antene itd.
Po principu delovanja	Antene za stoječe valove, antene za potujoče valove; antenski nizi
Po metodi nadzora žarka	Antene s fiksnim žarkom, fazne antene, pametne antene itd.
Po osnovni zgradbi	Linijske antene, površinske antene, špranjske antene
Po električni velikosti	Električna majhna antena: velikost je veliko manjša od delovne valovne dolžine; električna velika antena: velikost je primerljiva z delovno valovno dolžino

Zahteve za antene:

• Antena mora biti sposobna pretvoriti čim več energije vodenih valov v elektromagnetno energijo. To najprej zahteva, da je antena dober elektromagnetni odprt sistem, in drugič, da je antena usklajena z oddajnikom ali sprejemnikom (kar zahteva izračun ali testiranje impedance sevanja antene).

•  Antena mora omogočati, da so elektromagnetni valovi čim bolj fokusirani v določeni smeri ali maksimirati sprejemanje prihajajočih valov v določeni smeri, kar pomeni, da ima antena usmerjenost (usmerjena funkcija).

• Antena mora biti sposobna oddajati ali sprejemati elektromagnetne valove določene polarizacije, to pomeni, da ima antena ustrezno polarizacijo.

• Antena mora imeti zadosten delovni frekvenčni pas.

  
  

  Skupne meritve zmogljivosti za antene:

• zemljevid usmerjenosti

• koeficient usmerjenosti

• dobiček

• vhodna impedanca

• koeficient stojnega vala

• učinkovitost

  
  

  Ključni dejavniki, ki vplivajo na meritve delovanja antene:

  
  

• električne dimenzije antene

• oblika in struktura antene

• porazdelitev toka na anteni

  
  

  
  

  Antene so enostavne in zapletene:

  
  

Enostavnost na splošno dosežemo s preprostimi strukturami iz kovinskih vodnikov, kot so žice, pločevine. Enostavne antene so običajno monopolne (npr. dipolna, monopolna vertikalna antena ipd.) ali enosmerne (npr. usmerjena antena). Imajo preprosto zgradbo, enostavni za izdelavo in so primerni za nekatere osnovne brezžične komunikacijske potrebe, kot so domači Wi-Fi usmerjevalniki ali avtoradii.

Kompleksnosti, kot je prikazano zgoraj, vključujejo nejasne temeljne teorije elektromagnetnih polj, zlasti pri načrtovanju antenskih nizov za radarske in satelitske komunikacije, ki so sestavljeni iz številnih posameznih antenskih elementov in zahtevajo sofisticirano simulacijo in numerična simulacijska orodja ter eksperimentalno validacijo.