Антена

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Тази статия е за радиотехническото устройство. За анатомичния орган вижте антена (анатомия).

Телевизионна кула с антени на "Копитото"-Витоша

Антената е радиотехническо устройство за преобразуване на електромагнитни вълни в електрически ток и обратно, което се използва за излъчване и приемане на сигнали. Формата, размерите и конструкцията на антените са разнообразни и зависят от дължината на вълната на излъчваните и приеманите сигнали и от предназначението на антената. Най-общо антената може да е изпълнена като отрязък от метален проводник или комбинация от такива проводници, метални рупори, отразяващи метални огледала с различна форма, вълноводи с метални стени и коаксиални линии, в които са изрязани процепи и други. Ако антената се постави в електромагнитно поле, то индуцира между контактите ѝ електродвижеща сила и в нея протича променлив ток. Затова в най-общия случай антената е пасивно устройство. Всяка пасивна антена може да работи в режими на предаване и приемане, в които има едни и същи характеристики и параметри. Ако към нея непосредствено е включено активно устройство, получава се активна антена, която е само предавателна или приемна и няма обратими свойства.

Характеристики на антените[редактиране | редактиране на кода]

Антената се характеризира с насочени, фазови и поляризационни свойства. В съответствие с това основните характеристики на антените са:

  • Характеристика на насоченост (ХН). Това е функция, която определя изменението на амплитудата на напрегнатостта на полето, създавано от антената, в равноотдалечени точки от излъчвателя във всички посоки, т.е. по повърхността на сфера с център излъчвателя. Тъй като на различно разстояние от излъчвателя (различен радиус на сферата) амплитудата на полето е различна, използва се нормирана ХН - всички стойности на измереното поле се разделят на максималната. Така стойностите на нормираната ХН не надвишават единица.

Графичното изображение на ХН се нарича диаграма на насоченост (ДН). В пространството тя представлява тримерно изображение. Двете взаимно перпендикулярни сечения на това пространствено тяло представляват ДН в хоризонтална и вертикална равнина. Тя може да се изобразява:

    • в полярна координатна система: ъгъл, определящ посоката на наблюдение и радиус-вектор, определящ амплитудата на полето или мощността в тази посока;
    • правоъгълна координатна система: - по абцисната ос - ъгълът, определящ посоката на наблюдение, а по ординатната (в линеен или логаритмичен мащаб) - амплитудата на полето или мощността в тази посока.

Видове ДН - тороидална, игловидна, ветрилообразна (веерна), със специален профил (косекансна)

  • Фазова характеристика (съответно фазова диаграма)
  • Поляризационна характеристика (съответно поляризационна диаграма)

Параметри на антените[редактиране | редактиране на кода]

Анимация на излъчване на радиовълни от вертикален симетричен полувълнов вибратор, показваща линиите на електричното поле. Антената се захранва в средата от предавател с променлив ток, изобразено чрез смяна на полярността в двата края на дипола чрез знаците (+) положителна и (−) отрицателна.
  • Входно съпротивление (входен импеданс) и коефициент на стоящата вълна
  • Съпротивление на излъчване
  • Съпротивление на загубите
  • Мощност на излъчване
  • Мощност на загубите
  • Пълна мощност
  • Коефициент на полезно действие
  • Коефициент на насочено действие (насоченост) D
  • Ширина на ДН в хоризонтална и вертикална равнина
  • Коефициент на усилване G
  • Ниво на страничните листи в диаграмата на насоченост
  • Коефициент на разсейване
  • Действаща височина
  • Ефективна площ A
  • Коефициент на използване на отвора (апертурата)
  • Ефективност g
  • Лента на пропускане (максимална и минимална работна честота, коефициент на покритие)
  • Шумова температура

Видове антени[редактиране | редактиране на кода]

Антените се класифицират по различни признаци — принцип на действие, режим на работа, конструкция, материал, състав, насоченост, честотен обхват, поляризация, начин на захранване.

Според принципа на действие[редактиране | редактиране на кода]

  • Антени със стояща вълна на тока – вибраторни антени, многовибраторни синфазни антени, процепни антени
  • Антени с бягаща вълна на тока – директорни антени (Антени тип вълнови канал или Яги-антени), спирални антени, антени с повърхностни вълни (диелектрични антени и антени с периодична структура)
  • Апертурни антени – вълноводни излъчватели, рупорни антени, огледални антени, лещови антени.

Според режима на работа[редактиране | редактиране на кода]

Анимация на приемане на радиовълни от хоризонтален симетричен полувълнов вибратор. Изобразената вълна показва изменението на напрегнатостта на електричното поле (E, зелен цвят). Антената е свързана с приемника, чието входно съпротивление е означено с R. Показано е изменението на тока по двете рамена на вибратора: полярността - със знаците (+) положителна и (−) отрицателна, а посоката - с черни стрелки. Амплитудата на индуктираното напрежение V в антената е изобразена с червена вълна.
Символ за изобразяване на антена в електронните схеми.
  • Предавателни
  • Приемни
  • Приемо-предавателни

Според конструкцията[редактиране | редактиране на кода]

  • Линейни антени
  • Плоски антени
  • Пространствени антени
  • Проводникови антени - вибраторни (диполни и телескопични) и жични
  • Логопериодична антена
  • Антени-кули
  • Антени-мачти
  • Рамкови антени, Антени "Двоен квадрат"
  • Феритни антени
  • Микролентови антени
  • Печатни антени
  • Съставни антени (пач-антени)
  • Антени с обработка на сигналите (смарт-антени)

Според материала[редактиране | редактиране на кода]

  • Метални
  • Диелектрични
  • Хибридни

Според състава[редактиране | редактиране на кода]

  • Едноелементни антени
  • Антенни системи (решетки)
    • Едномерни
    • Двумерни
    • Тримерни

Според честотния обхват[редактиране | редактиране на кода]

  • Настроени антени
  • Широколентови антени (широкоспектърни)
  • Свръхширокодиапазонни антени

Според насочеността[редактиране | редактиране на кода]

  • Ненасочени антени (точкова, изотропна антена) - D = 1
  • слабонасочени 1 < D < 10
  • среднонасочени 10 < D < 100
  • силнонасочени (остронасочени) антени D > 100

Според начин на захранване[редактиране | редактиране на кода]

  • Активни антени.
  • Пасивни антени.

Галерия[редактиране | редактиране на кода]

Вижте още[редактиране | редактиране на кода]