1873. gadā britu matemātiķis Maksvels apkopoja elektromagnētiskā lauka vienādojumu – Maksvela vienādojumu.Vienādojums parāda, ka: elektriskais lādiņš var radīt elektrisko lauku, strāva var radīt magnētisko lauku, un mainīgais elektriskais lauks var radīt arī magnētisko lauku, un mainīgais magnētiskais lauks var radīt elektrisko lauku, kas paredz elektromagnētiskā viļņa esamību.
Četrpadsmit gadus vēlāk, 1887. gadā, vācu fiziķis Heinrihs Hercs izstrādāja pirmo antenu, lai pārbaudītu elektromagnētisko viļņu esamību.Bezvadu sakari sākās 1901. gadā, kad itāļu fiziķis Gulimo Markoni izmantoja lielu antenu, lai sazinātos pa okeāniem.
Antenas pamatfunkcija: To izmanto, lai pārveidotu augstfrekvences strāvas (vai vadīto viļņu) enerģiju radioviļņos un pārraidītu to kosmosā saskaņā ar iepriekš noteiktu sadalījumu.Ja to izmanto uztveršanai, tas pārvērš radioviļņu enerģiju no kosmosa augstfrekvences strāvas (vai vadītā viļņa) enerģijā.
Tāpēc antenu var uzskatīt par vadāmu viļņu un starojuma viļņu pārveidošanas ierīci, tā ir enerģijas pārveidošanas ierīce.
Antenas pastiprinājums
Svarīga antenas īpašība neatkarīgi no tā, vai to izmanto raidīšanai vai uztveršanai, ir antenas pastiprinājums.
Daži antenas avoti izstaro enerģiju vienādi visos virzienos, un šāda veida starojumu sauc par izotropo starojumu.Tas ir kā saule, kas izstaro enerģiju visos virzienos.Noteiktā attālumā saules enerģija, ko mēra jebkurā leņķī, būs aptuveni vienāda.Tāpēc saule tiek uzskatīta par izotropu radiatoru.
Visām pārējām antenām ir pretējs pastiprinājums izotropiskajam radiatoram.Dažas antenas ir virziena, tas ir, vairākos virzienos tiek pārraidīts vairāk enerģijas nekā citos.Attiecību starp enerģiju, kas izplatās šajos virzienos, un enerģiju, ko antena neizplata virzienā, sauc par pastiprinājumu.Ja raidīšanas antena ar noteiktu pastiprinājumu tiek izmantota kā uztveršanas antena, tai būs arī tāds pats uztveršanas pastiprinājums.
Antenas raksts
Lielākā daļa antenu izstaro vairāk starojuma vienā virzienā nekā otrā virzienā, un šādu starojumu sauc par anizotropo starojumu.
Antenas virziens attiecas uz attiecību starp antenas starojuma lauka relatīvo vērtību un telpisko virzienu tādā pašā attālumā esošajā tālākajā reģionā.Antenas tālā lauka intensitāti var izteikt kā
kur ir virziena funkcija, kas nav atkarīga no attāluma un antenas strāvas;Ir attiecīgi azimuta leņķis un soļa leņķis;Ir viļņa numurs un ir viļņa garums.
Virziena funkcija ir grafiski attēlota kā antenas virziena grafiks.Lai atvieglotu plaknes zīmēšanu, divu ortogonālo galvenās plaknes virzienu vispārīgais rasējums.
Antenas raksts ir antenas izstarotās enerģijas telpiskā sadalījuma grafisks attēlojums.Atkarībā no pielietojuma antenām vajadzētu uztvert signālus tikai vienā virzienā, nevis citos (piem., TV antenas, radara antenas), no otras puses, auto antenām jāspēj uztvert signālus no visiem iespējamajiem raidītāja virzieniem.
Vēlamais virziens tiek sasniegts, izmantojot mērķtiecīgu antenas mehānisko un elektrisko struktūru.Virziens norāda uz antenas uztveršanas vai raidīšanas efektu noteiktā virzienā.
Antenas orientāciju attēlošanai var izmantot divus dažādus grafikas veidus – dekarta un polārās koordinātas.Polārajā grafikā punkts tiek projicēts uz koordinātu plakni pa rotācijas asi (rādiusu), un tiek mērīts starojuma polārais grafiks.Kā parādīts zemāk esošajā attēlā.
Ja telpiskās orientācijas grafika maksimālā vērtība ir vienāda ar 1, orientācijas grafiku sauc par normalizētās orientācijas grafiku, bet atbilstošo orientācijas funkciju par normalizētās orientācijas funkciju.Emax ir elektriskā lauka intensitāte maksimālā starojuma virzienā, savukārt elektriskā lauka intensitāte tā paša attāluma virzienā.
Jaudas blīvuma un starojuma virziena attiecības virziena diagrammu sauc par jaudas virziena diagrammu.
Publicēšanas laiks: 14. februāris 2023
