În 1873, matematicianul britanic Maxwell a rezumat ecuația câmpului electromagnetic – ecuația Maxwell.Ecuația arată că: sarcina electrică poate produce câmp electric, curentul poate produce câmp magnetic, iar câmpul electric în schimbare poate produce și câmp magnetic, iar câmpul magnetic în schimbare poate produce câmp electric, care prezice existența undei electromagnetice.
Paisprezece ani mai târziu, în 1887, fizicianul german Heinrich Hertz a proiectat prima antenă pentru a testa existența undelor electromagnetice.Comunicarea wireless a început în 1901, când fizicianul italian Gulimo Marconi a folosit o antenă mare pentru a comunica peste oceane.
Funcția de bază a antenei: este folosită pentru a converti energia curentă de înaltă frecvență (sau unde ghidată) în undă radio și pentru a o transmite în spațiu conform unei distribuții predeterminate.Când este utilizat pentru recepție, transformă energia undelor radio din spațiu în energie curentă de înaltă frecvență (sau unde ghidată).
Prin urmare, antena poate fi considerată un dispozitiv de conversie a undelor ghidate și a undelor de radiație, este un dispozitiv de conversie a energiei.
Recepție semnal
O caracteristică importantă a unei antene, indiferent dacă este utilizată pentru transmitere sau recepție, este câștigul antenei.
Unele surse de antene radiază energie în mod egal în toate direcțiile, iar acest tip de radiație se numește radiație izotropă.Este ca și cum soarele radiază energie în toate direcțiile.La o distanță fixă, energia solară măsurată la orice unghi va fi aproximativ aceeași.Prin urmare, soarele este considerat a fi un radiator izotrop.
Toate celelalte antene au câștig opus față de un radiator izotrop.Unele antene sunt direcționale, adică se transmite mai multă energie în unele direcții decât în altele.Raportul dintre energia care se propagă în aceste direcții și energia pe care antena nu o propagă direcțional se numește câștig.Când o antenă de transmisie cu un anumit câștig este folosită ca antenă de recepție, va avea și același câștig de recepție.
Model de antenă
Majoritatea antenelor emit mai multă radiație într-o direcție decât în cealaltă, iar radiația ca aceasta se numește radiație anizotropă.
Directivitatea antenei se referă la relația dintre valoarea relativă a câmpului de radiație al antenei și direcția spațială în condițiile aceleiași distanțe în regiunea îndepărtată.Intensitatea câmpului îndepărtat al antenei poate fi exprimată ca
Unde este funcția de direcție, independentă de distanță și de curentul antenei;Sunt Unghiul azimut și, respectiv, Unghiul de pas;Este numărul de undă și este lungimea de undă.
Funcția direcțională este reprezentată grafic ca graficul direcțional al antenei.Pentru a facilita trasarea planului, desenarea generală a celor două direcții ortogonale ale planului principal.
Modelul antenei este o reprezentare grafică a distribuției spațiale a energiei radiate antenei.În funcție de aplicație, antenele ar trebui să primească semnale doar într-o direcție și nu în altele (ex. antene TV, antene radar), pe de altă parte, antenele auto ar trebui să poată primi semnale din toate direcțiile posibile ale transmițătorului.
Directivitatea dorită este atinsă prin structura mecanică și electrică vizată a antenei.Directivitate indică efectul de recepție sau transmisie al unei antene într-o anumită direcție.
Două tipuri diferite de grafice pot fi utilizate pentru a reprezenta orientările antenei – coordonatele carteziene și polare.Într-un grafic polar, punctul este proiectat pe planul de coordonate de-a lungul axei de rotație (rază), iar graficul polar al radiației este măsurat.Așa cum se arată în imaginea de mai jos.
Dacă valoarea maximă a graficului de orientare spațială este egală cu 1, graficul de orientare se numește grafic de orientare normalizată, iar funcția de orientare corespunzătoare se numește funcție de orientare normalizată.Emax este intensitatea câmpului electric în direcția radiației maxime, în timp ce este intensitatea câmpului electric în direcția aceleiași distanțe.
Diagrama de direcție a relației dintre densitatea puterii și direcția radiației se numește diagramă de direcție a puterii.
Ora postării: 14-feb-2023
