Vad är en antenn? Klassificering och mått för antenner

Antenn är en relativt vanlig utrustning som ofta används inom sändningar, tv, radiokommunikation, radar, navigering, elektroniska motåtgärder, fjärranalys, radioastronomi och andra områden. En antenn är en enhet som effektivt kan utstråla elektromagnetiska vågor till en viss riktning i rymden eller effektivt ta emot elektromagnetiska vågor från en viss riktning i rymden. Alla trådlösa enheter som sänder signaler genom elektromagnetiska vågor måste ha en antenn.

Definition av antenn: En antenns grundläggande funktion är att utstråla och ta emot radiovågor.

Konverterar högfrekventa strömmar till elektromagnetiska vågor vid sändning.

Konverterar elektriska tidvattenvågor till högfrekventa strömmar vid mottagning.

Klassificering av antenner:

Metoder för klassificering	typer
Genom användning	Kommunikationsantenner, sändningsantenner, radarantenner, navigationsantenner, riktningssökande antenner m.m.
Genom att använda frekvensband	Långvågsantenner, medelvågsantenner, kortvågsantenner, ultrakortvågsantenner och mikrovågsantenner
Styrkan i riktningsförmågan	Rundstrålande antenner, svagt riktade antenner, starkt riktade antenner, etc.
Genom polarisationsegenskaper	Linjepolariserade antenner, cirkulärt polariserade antenner, elliptiskt polariserade antenner, etc.
Enligt arbetsprincipen	Ståvågsantenner, vandringsvågantenner; gruppantenner
Genom metod för strålstyrning	Fasta strålantenner, fasade antenner, smarta antenner, etc.
Genom grundstruktur	Linjeantenner, ytantenner, spaltantenner
Efter elektrisk storlek	Elektrisk liten antenn: storleken är mycket mindre än arbetsvåglängden; elektrisk stor antenn: storleken är jämförbar med arbetsvåglängden

Krav på antenner:

• Antennen ska kunna omvandla så mycket av den styrda vågenergin som möjligt till elektromagnetisk energi. Detta kräver dels att antennen är ett bra elektromagnetiskt öppet system, dels att antennen är anpassad till sändaren eller mottagaren (vilket kräver att man beräknar eller testar antennens strålningsimpedans).

•  Antennen bör tillåta att elektromagnetiska vågor fokuseras så mycket som möjligt i en definierad riktning, eller för att maximera acceptansen av inkommande vågor i en definierad riktning, dvs. antennen har riktning (riktningsfunktion).

• Antennen bör kunna sända eller ta emot elektromagnetiska vågor med en specificerad polarisation, dvs antennen har en lämplig polarisation.

• Antennen bör ha tillräckligt med frekvensband.

  
  

  Vanliga prestandamått för antenner:

• riktningskarta

• riktningskoefficient

• få

• ingångsimpedans

• stående vågkoefficient

• effektivitet

  
  

  Nyckelfaktorer som påverkar antennprestandamått:

  
  

• antenn elektriska dimensioner

• antenns form och struktur

• strömfördelning på antennen

  
  

  
  

  Antenner är både enkla och komplexa:

  
  

Enkelhet är i allmänhet genom enkla strukturer gjorda av metallledare, såsom ledningar, plåtar av metall. Enkla antenner är vanligtvis monopola (t.ex. dipol, monopol vertikal antenn, etc.) eller enkelriktade (t.ex. riktad antenn). De är enkla i strukturen, lätta att tillverka och lämpar sig för vissa grundläggande trådlösa kommunikationsbehov, såsom Wi-Fi-routrar för hemmet eller bilradio.

Komplexiteten, som illustreras ovan, involverar obskyra grundläggande teorier om elektromagnetiska fält, särskilt i designen av gruppantenner för radar- och satellitkommunikation, som består av många individuella antennelement och kräver sofistikerade simulerings- och numeriska simuleringsverktyg samt experimentell validering.